Способ разработки месторождений крепких руд

(51) 21 41/16 (2009.01) КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ИННОВАЦИОННОМУ ПАТЕНТУ Способ включает отработку залежи блоками,проходку в почве блоков буродоставочных выработок со шпуровой отбойкой, из них проходку отрезной щели, отбойку руды параллельными рядами восходящих вертикальных и наклонных скважин с обрушением налегающей толщи пород,расширение торца буродоставочных выработок в призабойной зоне до ширины блоков взрыванием параллельных рядов скважин, пробуренных в стенках выработки наклонно к ее горизонтальной оси, и выпуск руды под обрушенными породами с торца этих выработок. Поперечное сечение буродоставочных выработок увеличивают до размеров, позволяющих использовать высокопроизводительное крупногабаритное самоходное оборудование, и ограничивают, исходя из условия формирования между ним целиков, обеспечивающих устойчивость вышележащего рудного массива, а расширение торца буродоставочных выработок до ширины блоков производят совместно с отбойкой руды.(72) Аханов Талгат Музарафович Магзумов Талгат Мусаевич Айтхожаев Аскар Болатович Шевчук Лариса Васильевна(73) Товарищество с ограниченной ответственностью Корпорация Казахмыс(56) Именитов В.Р. Процессы подземных горных работ при разработке рудных месторождений.М. Недра. 1984, с. 426-427. рис. .28 б(54) СПОСОБ РАЗРАБОТКИ МЕСТОРОЖДЕНИЙ КРЕПКИХ РУД(57) Изобретение относится к горнодобывающей промышленности и может быть использовано при разработке пологих и наклонных мощных или средней мощности месторождений крепких руд. Задачей изобретения является повышение эффективности отработки залежей крепких руд за счет повышения производительности проходки буродоставочных выработок и добычи руды. 23207 Изобретение относится к горнодобывающей промышленности и может быть использовано при разработке пологих и наклонных мощных или средней мощности месторождений крепких руд. Известен способ разработки рудных месторождений, включающий отработку залежи блоками, проходку в почве блока буродоставочной выработки со шпуровой отбойкой, формирование отрезной щели,заполненной обрушенными породами кровли, на которые отбивают руду параллельными рядами восходящих вертикальных и наклонных скважин слоями в зажатой среде. В процессе отбойки руды поперечное сечение буродоставочной выработки в призабойной зоне увеличивают в вертикальном направлении и оформляют ее кровлю по эллипсу. Отбитую руду выпускают под обрушенными породами с торца буродоставочных выработок.(А.с. СССР 1642004, Е 21 С 41/16, бюл.14, 1991). Недостатком известного способа является низкая эффективность отработки,обусловленная трудоемкостью и низкой производительностью проходки буродоставочных выработок небольшого сечения со шпуровой отбойкой, так как поперечные размеры выработок не позволяют использовать высокопроизводительное крупногабаритное оборудование. Ближайшим аналогом является способ разработки месторождений крепких руд,включающий отработку залежи блоками, проходку в почве блоков буродоставочных выработок со шпуровой отбойкой с поперечным сечением 2022 м 2, из них проходку отрезной щели, на которую отбивают руду параллельными рядами восходящих вертикальных и наклонных скважин периодически по 2-3 ряда с обрушением налегающей толщи пород. Для уборки и погрузки руды в нижней части залежи по ширине блока торец буродоставочной выработки в призабойной зоне периодически расширяют до ширины блока взрыванием параллельных рядов скважин, пробуренных в стенках выработки наклонно к ее горизонтальной оси. Отбитую руду выпускают под обрушенными породами с торца буродоставочных выработок и грузят рабочим органом погрузочно-доставочной машины.(В.Р.Именитов. Процессы подземных горных работ при разработке рудных месторождений. М. Недра, 1984, с. 426-427, рис. . 28 б). Недостатком известного способа является низкая эффективность отработки,обусловленная трудоемкостью и низкой производительностью проходки буродоставочных выработок небольшого сечения (20-22 м 2) со шпуровой отбойкой, так как поперечные размеры выработок не позволяют использовать высокопроизводительное крупногабаритное самоходное оборудование. Кроме того, низкая эффективность отработки обусловлена снижением производительности добычи в результате периодической остановки очистной выемки руды на время расширения торца буродоставочных выработок в призабойной зоне до ширины блоков. 2 Задачей изобретения является повышение эффективности отработки залежей крепких руд. Техническим результатом является повышение производительности проходки буродоставочных выработок и добычи руды. Это достигается тем, что в известном способе разработки месторождений крепких руд,включающем отработку залежи блоками, проходку в почве блоков буродоставочных выработок со шпуровой отбойкой, из них проходку отрезной щели, отбойку руду параллельными рядами восходящих вертикальных и наклонных скважин с обрушением налегающей толщи пород, расширение торца буродоставочных выработок в призабойной зоне до ширины блоков взрыванием параллельных рядов скважин, пробуренных в стенках выработки наклонно к ее горизонтальной оси, и выпуск руды под обрушенными породами с торца буродоставочных выработок, поперечное сечение этих выработок в нижней части залежи увеличивают до размеров,позволяющих использовать высокопроизводительное крупногабаритное самоходное оборудование(48-60 м 2),и ограничивают, исходя из условия формирования между ним целиков, обеспечивающих устойчивость вышележащего рудного массива, а расширение торца выработок до ширины блоков производят совместно с отбойкой руды. Благодаря тому, что поперечное сечение буродоставочных выработок увеличивают до размеров,позволяющих использовать высокопроизводительное крупногабаритное самоходное оборудование, и ограничивают, исходя из условия формирования между ним целиков,обеспечивающих устойчивость вышележащего рудного массива, уменьшается трудоемкость и повышается производительность проходки этих выработок. За счет того, что расширение торца буродоставочных выработок до ширины блоков производят совместно с отбойкой руды, повышается производительность добычи руды. Таким образом,повышается эффективность отработки залежи. Сущность изобретения поясняется чертежами,где на фиг. 1 изображен вертикальный разрез отрабатываемого участка залежи на фиг. 2 - разрез А-А по фиг. 1 на фиг. 3 - разрез Б-Б по фиг. 1 на фиг. 4 - схема проведения отрезных ортов из буродоставочных выработок и образования из них отрезного восстающего на фиг. 5 - схема образования отрезной щели. Способ осуществляется следующим образом. Сначала проходят подготовительные выработки доставочный штрек 1 и заезды 2 - к отрабатываемому участку залежи. Затем отрабатываемый участок по площади делят на блоки 3. В почве каждого блока 3 проходят буродоставочные выработки 4 со шпуровой отбойкой. Поперечное сечение выработок 4 принимают,исходя из условия использования высокопроизводительного крупногабаритного самоходного оборудования, например, ширину выработок принимают 8-10 м, высоту 6 м,поперечное сечение - 48-60 м. При этом размеры 23207 выработок 4 ограничивают, исходя из условия формирования между ними ленточных целиков 5,обеспечивающих устойчивость вышележащего рудного массива. Необходимую ширину целиков 5 определяют расчетом,исходя из физикомеханических свойств горных пород. После проходки выработок 4 образуют отрезную щель 6. Для сокращения количества проводимых отрезных восстающих создают одну отрезную щель 6 общую для всех блоков 3 с использованием одного отрезного восстающего 7, проводимого в крайнем блоке 3 со стороны восстания по руде и в породы кровли. Отрезной восстающий 7 проводят из отрезного орта 8, пройденного в торце выработок 4. Если в направлении проведения отрезного орта 8 почва залежи имеет падение свыше 15, проводить его на всю длину на подъем затруднительно. В этом случае отрезной орт 8 проводят частями в двух противоположных направлениях, сначала в сторону падения, затем в сторону восстания до сбойки с соседними выработками 4. После образования отрезного восстающего 7 приступают к формированию отрезной щели 6 взрыванием предварительно обуренных вертикальных скважин 9. Для посадки кровли скважины 9 при бурении продолжают и в породах кровли над залежью. Длина породной части скважин 9 определяется, исходя из условия закрытия торца выработки 4 обрушенными породами кровли, и зависит от поперечного сечения выработки 4 и коэффициента разрыхления породы. Отрезная щель 6 в породах кровли необходима для отбойки пород кровли в дальнейшем, чтобы иметь закрытый торец выработки 4 при производстве очистных работ. Породную часть скважин 9 взрывают с опережением на 1 -2 ряда, чтобы не допускать перемешивания отбиваемых породы 10 и руды 11. Образование отрезной щели 6 производят по всей ширине отрабатываемого участка до начала работ по отбойке и выпуску руды. После окончания работ по образованию отрезной щели 6 приступают к обуриванию из выработок 4 руды в блоках 3 параллельными рядами восходящих вертикальных и наклонных скважин 12 и созданию готовых к отбойке запасов руды. При этом в стенках выработок 4 бурят параллельные ряды скважин 13,расположенных наклонно к горизонтальной оси выработки. Отбойку руды производят параллельными рядами восходящих вертикальных и наклонных скважин 12 периодически по 2-3 ряда на отрезную щель 6, из которой отбитая руда уже отгружена, с обрушением налегающей толщи пород. При этом совместно с отбойкой руды производят расширение торца выработок 4 в призабойной зоне до ширины блоков 3 взрыванием параллельных рядов скважин 13, пробуренных наклонно к горизонтальной оси выработок 4. Отбитую руду 11 выпускают под обрушенными породами 10 с торца выработок 4 и грузят рабочим органом погрузочно-доставочной машины. Очистные работы в выработках 4 должны выполняться при условии, что их торцы закрыты обрушенными породами 10. Для обеспечения этого условия скважины 12 перебуривают в налегающую толщу пород и отбитую породу 10 укладывают в торец выработок 4. Для улучшения условий проветривания бурят скважины большого диаметра через ленточные целики 5 между выработками 4 или используют вентиляторы местного проветривания. Для бурения шпуров применяют самоходные установки типа Параматик или Аксера, для обезопашивания кровли и стенок выработок установку ОКНТ-2, для бурения скважин - станки типа -7-7, для заряжания скважин - зарядное устройство ЗП-25, на погрузочно-доставочных работах - погрузочно-доставочные машины типа-501, на транспортировании руды автосамосвалы типа -50. В процессе отработки применяют многозабойное ведение подготовительно-нарезных работ и очистной выемки. При этом забои в смежных блоках смещают на определенное расстояние, таким образом, чтобы линия забоев в плане имела ступенчатую форму. Пример. Способ разработки по изобретению реализуется при отработке участка залежи крепких руд с углом наклона 25-27 мощностью 14-15 м. К отрабатываемому участку вначале проходят подготовительные выработки - доставочный штрек 1 и заезды 2 сечением 23,4 м 2. Отрабатываемый участок по площади делят на блоки 3 шириной 16 м. В почве каждого блока 3 проходят буродоставочные выработки 4 со шпуровой отбойкой шириной 8 м,высотой 6 м, сечением 48 м 2. Бурение шпуров производят самоходными установками Аксера. На обезопоашивании кровли и стенок выработок 4 используют установку ОКНТ-2. Между выработками 4 оформляют ленточные целики 5 шириной 8 м. Ширина целиков 5 определена в соответствии с действующей на Жезказганском месторождении инструкцией, исходя из физико-механических свойств горных пород(прочность пород на сжатие, давление веса толщи пород и др.). В торце выработок 4 проходят отрезной орт 8 на ширину блока 316 м сечением 18,6 м 2 в противоположных направлениях, сначала в сторону падения, затем в сторону восстания участка залежи до сбойки с соседними выработками 4. Из отрезного орта 8 в крайнем блоке 3 со стороны восстания проводят отрезной восстающий 7 сечением 5 м 2 по руде и в породы кровли. Используя отрезной восстающий 7, образуют отрезную щель 6 шириной 2,2 м общую для всех блоков 3 взрыванием вертикальных скважин 9, которые бурят по руде и в породах кровли. После образования отрезной щели 6 на всю ширину отрабатываемого участка из выработок 4 обуривают руду в блоках 3 параллельными рядами восходящих вертикальных и наклонных скважин 12 и скважин 13, расположенных наклонно под углом 45-50 к горизонтальной оси выработок 4. Скважины 12 бурят не только по руде, но и через 12 ряда перебуривают в породы кровли. Длина 3 23207 породной части скважин 9,12 определяется, исходя из условия закрытия торца выработки 4 обрушенными породами кровли, и равна 5-7 м (в зависимости от коэффициента разрыхления породы). Для бурения скважин 9,12,13 диаметром 89 мм используют станки -7-7, для заряжания скважин - зарядное устройство ЗП-25. Руду отбивают скважинами 12 периодически по 2-3 ряда, причем породную часть скважин 12 взрывают с опережением на 1-2 ряда, чтобы не допускать перемешивания отбиваемых пород 10 и руды 11. Совместно с отбойкой руды производят расширение торца выработок 4 в призабойной зоне до ширины блоков 3 взрыванием параллельных рядов скважин 13. Отбитую руду 11 выпускают под обрушенными породами 10 с торца выработок 4 и грузят рабочим органом погрузочно-доставочной машины 501 в автосамосвалы -50 . В процессе многозабойного ведения подготовительно-нарезных работ и очистной выемки забои в смежных блоках 3 смещают на 5-10 м, таким образом, линия забоев в плане имеет ступенчатую форму. Для улучшения условий проветривания через ленточные целики 5 между выработками 4 бурят скважины диаметром,соответствующим потребному количеству воздуха для проветривания,а также используют вентиляторы местного проветривания типа СВМ-6 М. Предлагаемый способ позволяет повысить эффективности отработки залежей крепких руд, за счет повышения производительности проходки выработок со шпуровой отбойкой и добычи руды. Кроме того, при использовании этого способа можно вести интенсивную добычу руды за счет многозабойного ведения подготовительно-нарезных работ и очистной выемки. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ Способ разработки месторождений крепких руд,включающий отработку залежи блоками, проходку в почве блоков буродоставочных выработок со шпуровой отбойкой, из них проходку отрезной щели, отбойку руды параллельными рядами восходящих вертикальных и наклонных скважин с обрушением налегающей толщи пород, расширение торца буродоставочных выработок в призабойной зоне до ширины блоков взрыванием параллельных рядов скважин, пробуренных в стенках выработки наклонно к ее горизонтальной оси, и выпуск руды под обрушенными породами с торца этих выработок, отличающийся тем, что поперечное сечение буродоставочных выработок увеличивают до размеров,позволяющих использовать высокопроизводительное крупногабаритное самоходное оборудование, и ограничивают, исходя из условия формирования между ним целиков,обеспечивающих устойчивость вышележащего рудного массива,а расширение торца буродоставочных выработок до ширины блоков производят совместно с отбойкой руды.