Способ выемки целиков

(51) 21 41/16 (2006.01) КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ИННОВАЦИОННОМУ ПАТЕНТУ рительной одновременной отбойки части потолочины буро-погрузочно-доставочной выработки и части целика за один прием, выпуск отбитой руды с торца буро-погрузочно-доставочной выработки, отбойку остального объема целика вертикальными веерами скважин с недозарядом по толщине потолочины буро-погрузочно-доставочной выработки и последующую отбойку потолочины веерами коротких восходящих скважин. Крайний ряд скважин в целике со стороны,противоположной компенсационному пространству,отбивают в последнюю очередь частями сверху вниз в процессе выпуска отбитой руды. Компенсационное пространство образуют отбойкой восходящих вертикальных скважин, предварительно образуя щелевой вруб путем последовательной отбойки двух сближенных скважин на незаряженную скважину увеличенного диаметра. Породу потолочины укладывают на почву буропогрузочно-доставочной выработки повторяющимися взрывами.(72) Аханов Талгат Музарафович Имангалиев Асер Имангалиевич Мальшакова Нелли Ивановна(73) Товарищество с ограниченной ответственностью Корпорация Казахмыс(56) Имангалиев А.И Повторная разработка рудных месторождений. Жезказган. 2000,-с.38.(57) Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при выемке столбчатых целиков, оставленных в результате отработки месторождения камерно-столбовой системой разработки с последующей закладкой выработанного пространства. Технический результат изобретения - повышение эффективности выемки целиков за счет повышения безопасности и уменьшения разубоживание руды закладочным материалом и породой потолочины. Способ включает обуривание целиков веерами параллельных вертикальных скважин из полевой буро-погрузочно-доставочной выработки, образование компенсационного пространства путем предва 20568 Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при выемке столбчатых целиков, оставленных в результате отработки месторождения камерностолбовой системой разработки с последующей закладкой выработанного пространства. Известен способ выемки целиков из массива закладки, включающий проходку под каждым рядом целиков буро-погрузочно-доставочной выработки(БПДВ) по породе на 5-6 м ниже почвы залежи,проходку из БПДВ отрезного восстающего в теле целика на расстоянии 1,5-2,0 м от контакта с массивом закладки,расширение отрезного восстающего в отрезную щель, отбойку вееров восходящих скважин на эту щель последовательными рядами совместно с потолочиной,выпуск и погрузку руды с торца БПДВ. (Проект Опытно-промышленная отработка запасов в МКЦ панели 45 залежи Кр.7- гор.220 м, загл. листЖ 219862. ЖезказганНИПИцветмет, 1995.) Недостатком известного способа является низкая эффективность, обусловленная- большими затратами труда и материалов на проходку отрезного восстающего с установкой лестниц, переходных и отбойных полков- опасностью травмирования работающих в восстающем при сдвижении и обвале слабоустойчивых руды и закладки- недостаточным объемом предварительно образуемого компенсационного пространства, что обуславливает в зажиме обрушенной закладки большое разубоживание отбиваемой руды и ее уплотнение, затрудняющее выпуск- необходимостью иметь целики, позволяющие проходить в теле целика отрезной восстающий 1,51,5 м с обеспечением безопасного ведения работ, а именно, целики в крепких рудах, в устойчивом состоянии и больших размеров. Ближайшим аналогом является способ отработки целиков, включающий предварительную закладку выработанного пространства, проведение буропогрузочно-доставочной выработки в подстилающих породах лежачего бока,предварительное образование компенсационного пространства, выпускных воронок, обуривание целиков глубокими скважинами, разрушение целиков путем взрывания скважин и выпуск отбитой руды на буро-погрузочно-доставочную выработку. (Имангалиев А.И. Повторная разработка рудных месторождений, Жезказган, 2000, с.38-40). Недостатком известного способа является большое разубоживание руды породой потолочины и закладкой, так как после предварительного образования компенсационного пространства весь остальной объем целика отбивается в несколько приемов совместно с потолочиной. В результате размещения рудно-породной массы в нижней части выработанного пространства целика поверхность образующейся в закладке по мере выпуска руды цилиндрической полости в верхней части остается без подпора объемом отбитой руды. При этом происходит разрушение закладочного материала и смешивание его с рудой. Недостатком способа 2 является также опасность ведения работ по образованию компенсационного пространства, так как при проходке отрезного восстающего с применением шпуровой отбойки возможно обрушение руды и закладки. Все эти факторы приводят к низкой эффективности выемки целиков. Задачей изобретения является разработка способа позволить повысить эффективность выемки целиков за счет повышения безопасности и уменьшения разубоживание руды закладочным материалом и породой потолочины. Это достигается тем, что в известном способе выемки целиков, находящихся в массиве закладки,включающем обуривание их веерами параллельных вертикальных скважин из полевой буро-погрузочнодоставочной выработки, образование компенсационного пространства путем предварительной одновременной отбойки части потолочины буропогрузочно-доставочной выработки и части целика за один прием, выпуск отбитой руды с торца буропогрузочно-доставочной выработки,отбойку остального объема целика вертикальными веерами скважин с недозарядом по толщине потолочины буро-погрузочно-доставочной выработки и последующую отбойку потолочины веерами коротких восходящих скважин, крайний ряд скважин в целике со стороны, противоположной компенсационному пространству, отбивают в последнюю очередь частями сверху вниз в процессе выпуска отбитой руды. Благодаря тому, что крайний ряд скважин в целике со стороны, противоположной компенсационному пространству, отбивают в последнюю очередь частями сверху вниз в процессе выпуска отбитой руды целика, руда, расположенная в навале под углом естественного откоса, отбрасывается взрывом к противоположной обнаженной поверхности цилиндрической полости, образующейся в закладочном массиве в процессе выпуска руды. Таким образом, обеспечивается равномерный подпор отбитой рудой поверхности цилиндрической полости в закладочном массиве, а также уплотнение и упрочнение ее под динамическим воздействием повторяющихся взрывов. Кроме того, происходит выравнивание поверхности по верхней отметке выпускаемой отбитой руды и сосредоточение в конечной стадии возможной разубоживающей массы закладочного материала на поверхности отбитой руды. За счет того, что компенсационное пространство образуют отбойкой восходящих вертикальных скважин, предварительно образуя щелевой вруб путем последовательной отбойки двух сближенных скважин на незаряженную скважину увеличенного диаметра,повышается безопасность и производительность работ. Благодаря тому, что породу потолочины укладывают повторяющимися направленными взрывами на почву буро-погрузочно-доставочной выработки, создаются условия для истечения отбитой руды с торца буро-погрузочно-доставочной выработки. При этом не происходит смешивание отбитой руды с породой потолочины. 20568 Таким образом, повышается эффективность выемки целиков за счет повышения безопасности и уменьшения разубоживание руды закладочным материалом и породой потолочины. Заявляемый способ разработки поясняется чертежами, где показаны на фиг. 1 - план участка отработки столбчатых целиков, находящихся в массиве закладки на фиг.2 - схема образования компенсационного пространства и очередности отбойки рядов скважин на фиг.3 - разрез А-А по фиг. 1 - расположение скважин в вертикальной плоскости на фиг.4 - разрез Б-Б по фиг.1 - схема расположения отбойных скважин в целике на фиг.5 и фиг.6-разрезы В-В и Г-Г по фиг.1 - стадии выпуска объема отбитой руды целика на фиг.7 -стадия завершения выпуска руды. Способ выемки целиков осуществляется следующим образом. После заполнения выработанного пространства гидравлической закладкой и завершения водоотдачи на выбранном участке горных работ проходят буропогрузочно-доставочные выработки 1 под рядами целиков 2. Выработки 1, исходя из условия сохранения их в устойчивом состоянии, располагают, например, в красноцветных породах(алевролиты, аргиллиты Жезказганского месторождения) ниже почвы залежи на расстоянии 4-6 м. В контуре площади целика 2 на границе с закладочным массивом 3 образуют компенсационное пространство 4 на всю высоту целика 2 методом отбойки скважин 5 в несколько очередей с короткозамедленным взрыванием и предварительным созданием щелевого вруба 6. Щелевой вруб образуют путем последовательной отбойки двух сближенных скважин на незаряженную скважину увеличенного диаметра с толщиной перемычек между незаряженной и первой взрываемой скважиной, определяемой по формуле, гдеидиаметры, соответственно, незаряженной и заряженной скважин Кр - коэффициент разрыхления Например,на расширение незаряженной скважины увеличенного диаметра 102-127 мм отбивают скважины диаметром 89-102 мм, которые пробуривают станками -07-10, затем эту щель расширяют до требуемой площади по всей высоте целика 2 взрыванием следующих очередей скважин 5. Перед образованием компенсационного пространства 4 на почву в углу выработки 1 укладывают отрезок трубы 7 для сквозного проветривания. Объем компенсационного пространства 4 определяют расчетом в соответствии с ожидаемым коэффициентом разрыхления отбиваемой руды в целике 2. С учетом этого объем компенсационного пространства 4 определяется по формуле 2 к.п./ 4 ост ,(1,0) т.- объем остаточного целика, отбиваемого в завершении работ Кр - коэффициент разрыхления- высота целика. Пример расчета 10 м 15 м ост 5 м 2 м 5 м 2 м 15 м 150 м 3,где 5 м и 2 мдлина сторон поперечного сечения остаточного целика, Кр 1,3. 2 к.п.3,141015 4150238,9 1,3 0,3 где 25 м - общая высота компенсационного пространства 4, равная суммепотздесь пот 5 м- толщина породной потолочины 8 в 5 м - высота выработки 1. В следующую стадию параллельными веерами вертикальных рядов скважин 5 обуривают весь оставшийся объем целика 2 и потолочины 8 и их, с определенной очередностью замедлений -,взрывают в один прием, кроме последнего ряда 9 скважин со стороны,противоположной компенсационному пространству 4. Части скважин 5 по толщине породной потолочины 8 ниже отметки почвы целика 2 не заряжают. В дальнейшем, по мере выпуска руды,периодически отбивают ряды коротких скважин 10 оставленные нижние части глубоких скважин 5 по толщине потолочины 8. При этом породу потолочины 8 повторяющимися направленными взрывами укладывают на почву буро-погрузочнодоставочной выработки 1 и создают условия для истечения отбитой руды с торца буро-погрузочнодоставочной выработки 1. Последний ряд 9 скважин со стороны,противоположной компенсационному пространству 4, отбивают в последнюю очередь частями сверху вниз в процессе выпуска отбитой руды. При этом отбитая руда целика 2, расположенная в навале под углом естественного откоса, отбрасывается взрывом к противоположной обнаженной поверхности цилиндрической полости,образующейся в закладочном массиве в процессе выпуска руды. Таким образом, обеспечивается равномерный подпор отбитой рудой поверхности цилиндрической полости в закладочном массиве и сохранение ее устойчивости. При этом происходит выравнивание поверхности по верхней отметке выпускаемой отбитой руды и сосредоточение в конечной стадии возможной разубоживающей массы закладочного материала на поверхности отбитой руды. Выпуск руды прекращают при появлении в ней разубоживающей массы в количестве, например, 1020 , исходя из уровня содержания полезного ископаемого, окупающего произведенные затраты. Погрузку - доставку руды осуществляют самоходной погрузочной машиной с загребающим рабочим органом или типа ПДМ 11. 20568 Предлагаемый способ позволяет повысить эффективность выемки целиков, находящихся в массиве закладки, за счет повышения безопасности ведения работ и уменьшения разубоживания отбитой руды целика закладочным материалом и породой потолочины. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Способ выемки целиков, находящихся в массиве закладки, включающий обуривание их веерами параллельных вертикальных скважин из полевой буро-погрузочно доставочной выработки, образование компенсационного пространства путем предварительной одновременной отбойки части потолочины буро-погрузочно-доставочной выработки и части целика за один прием, выпуск отбитой руды с торца буро-погрузочно-доставочной выработки, отбойку остального объема целика вертикальными веерами скважин с недозарядом по толщине потолочины буро-погрузочно-доставочной выработки и последующую отбойку потолочины веерами коротких восходящих скважин,отличающийся тем, что крайний ряд скважин в целике со стороны, противоположной компенсационному пространству, отбивают в последнюю очередь частями сверху вниз в процессе выпуска отбитой руды. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что компенсационное пространство образуют отбойкой восходящих вертикальных скважин, предварительно образовав щелевой вруб путем последовательной отбойки двух сближенных скважин на незаряженную скважину увеличенного диаметра. 3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что при отбойке потолочины, породу потолочины укладывают на почву буро-погрузочно-доставочной выработки повторяющимися направленными взрывами.