Способ отбойки рудного массива

(51) 21 41/16 (2009.01) КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ИННОВАЦИОННОМУ ПАТЕНТУ взрывание зарядов ВВ в скважинах, образование отрезной щели, отбойку рудного массива в очистном забое слоями, выпуск отбитой руды,формирование закладочного массива в выработанном пространстве и предохранительной рудной корки между очистным пространством и закладочным массивом,формирование предохранительной рудной корки в направлении отбойки руды, отбойку слоев рудного массива на предохранительную корку под острым углом, грани которого оформляют поверхностями очистного забоя и рудной корки, отличающийся тем, что из буровой выработки в сторону закладочного массива проходят нишу, из которой в рудной корке в параллельной плоскости к закладочному массиву бурят дополнительный полувеер скважин, при этом заряд ВВ в скважинах дополнительного полувеера формируют в горизонтальной плоскости длиной,равной толщине отбиваемых за одно взрывание слоев руды, а остальные скважины дополнительного полувеера заряжают ВВ в пределах контура отбойки рудной корки за одно взрывание в вертикальной плоскости и взрывают с замедлением с меньшими энергетическими характеристиками взрыва на две плоскости обнажения.(72) Шапошник Юрий Николаевич Шушкевич Константин Андреевич Шапошник Сергей Николаевич Крупник Леонид Андреевич(73) Республиканское государственное казенное предприятие Восточно-Казахстанский государственный технический университет им. Д. Серикбаева Министерства образования и науки Республики Казахстан(54) СПОСОБ ОТБОЙКИ РУДНОГО МАССИВА(57) Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при подземной разработке месторождений полезных ископаемых. Задача, решаемая изобретением,заключается в снижении потерь руды в недрах путем извлечения запасов рудной корки. Технический результат от использования изобретения состоит в полном использовании энергии взрыва на дробление массива. Предложен способ отбойки рудного массива, включающий проведение буровых, транспортных и выпускных выработок, бурение вееров глубоких скважин, 23538 Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при подземной разработке месторождений полезных ископаемых. Известен способ отбойки рудного массива на контакте с закладкой, включающий бурение вееров скважин из бурового горизонта. При этом, с целью снижения воздействия взрыва на закладку,скважины не добуривали до границы камер на 1,5 2,0 м. Оставшаяся рудная корка самообрушалась при последующих взрывах (Волков Ю.В., Булатов В.Ф., Попов В.Е. и др. Из опыта проектирования и отработки Гайского месторождения // Горный журнал, 1983,10. - с.35-37 Шапошник Ю.Н. Основные технологические процессы добычи руды в очистных блоках на подземных рудниках. - УстьКаменогорск ВКГТУ, 2008.с. 315). Недостатком этого способа является разубоживание рудной массы закладочным материалом и повышенные потери руды в рудной корке в результате неполного ее разрушения ударной нагрузкой отбиваемой горной массы. Известен также способ упрочнения наружных стенок искусственного массива при камерной системе разработки месторождений полезных ископаемых с твердеющей закладкой, включающий размещение армирующего материала в твердеющем закладочном массиве на границе с подлежащим отработке массивом полезного ископаемого. При этом армирующий материал выполнен в виде цепей,предварительно обработанных машинным маслом и размещенных до подачи закладки с провисанием параллельно наклонной высоте камеры на расстоянии не более 0,7 - 1,0 м друг от друга по поверхности рудного массива (А.с. СССР 1155784, П 821 15/00, Бюл.18, 1985 г.). Недостатком данного способа являются высокие материальные и трудозатраты на установку армирующего материала,что приводит к удорожанию горных работ. Кроме того, при данном способе упрочнения наружных стенок искусственного массива при монтаже армирующего материала возникает необходимость присутствия горнорабочих в очистном пространстве, что повышает вероятность травматизма и не соответствует безопасным условиям труда. Установка армирующего материала приводит к снижению интенсивности горных работ. Известен наиболее близкий по технической сущности способ отбойки рудного массива,включающий проведение буровых, транспортных и выпускных выработок, бурение вееров глубоких скважин, взрывание зарядов ВВ в скважинах,образование отрезной щели, отбойку рудного массива в очистном забое слоями, выпуск отбитой руды, формирование закладочного массива в выработанном пространстве и предохранительной рудной корки между очистным пространством и закладочным массивом, отбойку каждого слоя основным и дополнительным веерами скважин,формирование предохранительной рудной корки в направлении отбойки руды длиной, определяемой ,(0,5)КВЦ где ВК - размеры камеры в направлении,перпендикулярной к обнаженной поверхности закладочного массива, м ВЦ - ширина рудной корки, м ВВ - ширина буровой выработки, м- угол между плоскостью, образованной веером глубоких скважин, и обнаженной поверхностью закладочного массива, град- эмпирический коэффициент, зависящий от величины недобура противоположных концов скважин друг к другу и равный 0,8-1,0, отбойку слоев рудного массива осуществляют на предохранительную корку под острым углом, грани которого оформляют поверхностями очистного забоя и рудной корки, при этом обойкой основного веера разрушают запасы отбиваемого слоя, а отбойкой дополнительного веера сообщают дополнительную скорость отбитой рудной массе,которой разрушают рудную корку на участке шириной, равной толщине отбиваемого слоя руды(Авторское свидетельство СССР 1719636, МПК 8 Е 21 С 41/16, Бюл.10, 1992 г.). Недостатком данного способа отбойки рудного массива является повышенные потери руды в рудной корке в результате неполного ее разрушения ударной нагрузкой отбиваемой горной массы. Задача, решаемая изобретением, заключается в снижении потерь руды в недрах путем извлечения запасов рудной корки. Технический результат от использования изобретения состоит в создании способа отбойки рудного массива со сниженным сейсмическим воздействием на закладочный массив за счет полного использования энергии взрыва на дробление массива путем отбойки основного объема руды под защитой рудной корки на контакте с закладкой, отбиваемой с замедлением с меньшими энергетическими характеристиками взрыва на две плоскости обнажения. Сущность изобретения состоит в том, что в способе отбойки рудного массива, включающим проведение буровых, транспортных и выпускных выработок, бурение вееров глубоких скважин,взрывание зарядов ВВ в скважинах, образование отрезной щели, отбойку рудного массива в очистном забое слоями, выпуск отбитой руды,формирование закладочного массива в выработанном пространстве и предохранительной рудной корки между очистным пространством и закладочным массивом,формирование предохранительной рудное корки в направлении отбойки руды, отбойку слоев рудного массива на предохранительную корку под острым углом, грани которого оформляют поверхностями очистного забоя и рудной корки, отличающийся тем, что из буровой выработки в сторону закладочного массива проходят нишу, из которой в рудной корке в параллельной плоскости к закладочному массиву бурят дополнительный полувеер скважин, при этом 23538 заряд ВВ в скважинах дополнительного полувеера формируют в горизонтальной плоскости длиной,равной толщине отбиваемых за одно взрывание слоев руды, а остальные скважины дополнительного полувеера заряжают ВВ в пределах контура отбойки рудной корки за одно взрывание в вертикальной плоскости и взрывают с замедлением с меньшими энергетическими характеристиками взрыва на две плоскости обнажения. На фиг. 1 показано расположение веера скважин относительно рудной корки, общий вид на фиг. 2 разрез А-А на фиг. 1 на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 1. Условные обозначения на представленных чертежах 1 - буровая выработка 2 - основной веер 3 - рудная корка 4 - закладочный массив 5 основной рудный массив 6 - очистное пространство 7 - ниша 8 - дополнительный полувеер скважин 9 - слой рудной массы. Способ отбойки рудного массива осуществляют следующим образом. По флангам рудного блока на удалении 1,5 3,0 м от поверхности обнаружения закладки проходят буровые выработки 1, которые у лежачего или висячего бока соединяют вспомогательной выработкой. Вспомогательную выработку соединяют с горизонтом разворота выпускных воронок отрезным восстающим. Осуществляя отбойку глубоких нисходящих скважин на отрезной восстающий, образуют на всю высоту камеры отрезную щель. Дальнейшее разбуривание массива осуществляют в плоскости, перпендикулярной оси буровой выработки, при этом длина вееров в направлении от оси буровой выработки к центру камеры сокращается по мере удаления от отрезной щели. Осуществляя отбойку разбуренных вееров 2,придают очистному забою форму углом вперед,оставляя рудную корку 3 между закладочным массивом 4 и очистным пространством 6 длиной ,определяемой из выражения где ВК - размеры камеры в направлении,перпендикулярной к обнаженной поверхности закладочного массива, м ВЦ - ширина рудной корки, м ВВ - ширина буровой выработки, м- угол между плоскостью, образованной веером глубоких скважин, и обнаженной поверхностью закладочного массива, град- эмпирический коэффициент, зависящий от величины недобура противоположных концов скважин друг к другу и равный 0,8 - 1,0. Разбуривание основного рудного массива 5 в пределах блока осуществляют веерами глубоких скважин по плоскостям, ориентированным под острым углом к обнажаемой поверхности закладочного массива. После заряжания вееров глубоких скважин рудный массив отбивают слоями 9. Основной веер глубоких скважин 2 заряжают взрывчатым веществом полностью. Из буровой выработки 1 в рудной корке до сбойки с закладочным массивом проходят нишу 7. Из ниши 7 в рудной корке в плоскости параллельной закладочному массиву бурят дополнительный полувеер скважин 8. Заряд ВВ в скважинах дополнительного полувеера 8 формируют в горизонтальной плоскости длиной зар,равной толщине отбиваемых за одно взрывание слоев руды. Остальные скважины дополнительного полувеера заряжают ВВ в пределах контура отбойки рудной корки 3 за одно взрывание в вертикальной плоскости и взрывают с замедлением с меньшими энергетическими характеристиками взрыва на две плоскости обнажения. Полнота отбойки рудной корки достигается за счет взрывания зарядов ВВ в дополнительном полувеере, располагаемых в рудной корке на контакте с закладочным массивом. Предотвращение разрушения закладочного массива достигается путем обеспечения минимального сейсмического воздействия взрыва на закладочный массив за счет использования короткозамедленного взрывания зарядов ВВ в скважинах основного веера и дополнительного полувеера,располагаемого в плоскости параллельной закладочному массиву. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ Способ отбойки рудного массива, включающий проведение буровых, транспортных и выпускных выработок, бурение вееров глубоких скважин,взрывание зарядов ВВ в скважинах, образование отрезной щели, отбойку рудного массива в очистном забое слоями, выпуск отбитой руды,формирование закладочного массива в выработанном пространстве и предохранительной рудной корки между очистным пространством и закладочным массивом,формирование предохранительной рудной корки в направлении отбойки руды, отбойку слоев рудного массива на предохранительную корку под острым углом, грани которого оформляют поверхностями очистного забоя и рудной корки, отличающийся тем, что из буровой выработки в сторону закладочного массива проходят нишу, из которой в рудной корке в параллельной плоскости к закладочному массиву бурят дополнительный полувеер скважин, при этом заряд взрывчатых веществ в скважинах дополнительного полувеера формируют в горизонтальной плоскости длиной, равной толщине отбиваемых за одно взрывание слоев руды, а остальные скважины дополнительного полувеера заряжают ВВ в пределах контура отбойки рудной корки за одно взрывание в вертикальной плоскости и взрывают с замедлением с меньшими энергетическими характеристиками взрыва на две плоскости обнажения.