Результат интеллектуальной деятельности: Способ подземной разработки наклонных рудных залежей

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при подземной разработке наклонных рудных месторождений полезных ископаемых на больших глубинах в условиях повышенного горного давления.

В настоящее время известен способ разработки с выемкой камер по простиранию рудного тела под защитным слоем, закладываемым твердеющей закладкой [Осинцев В.А., Беркович В.М., Шараев Д.В. Технология отработки удароопасных участков месторождения. Горный информационно-аналитический бюллетень. Т. 2. №2, 2011, с. 99-105]. Формирование защитного слоя осуществляется заходками, проводимыми в кровле залежи на контакте руда-порода. Выемка камер производится по простиранию рудного тела.

Недостатками данного способа являются: ограниченность применения технологии формирования защитного слоя углом подъема горного оборудования; увеличенный объем потерянной руды и примешанных пород на контакте руда-порода в нижней части камеры.

Также известен способ разработки со слоевой и камерной выемкой по простиранию рудного тела под защитным слоем, закладываемым твердеющей закладкой, сформированным заходками, проводимыми в кровле залежи на контакте руда-порода вкрест простирания рудного тела [Карелин В.Н., Косицын А.В. Эффективные инновации в разработке Октябрьского месторождения. Эффективные инновации в геотехнологии: Сб. материалов международной научно-практической конференции. / Под ред. В.В. Кравцова, Д.Е. Малофеева; ГОУ ВПО "Гос. у-нт цвет, металлов и золота". - Красноярск, 2006. С. 87-103]. Запасы залежи под защитным слоем извлекаются камерами или слоями в зависимости от устойчивости рудного массива. Выемочные блоки ориентированы по простиранию рудного тела. Недостатками данного способа являются: большой объем подготовительных выработок за счет наличия наклонного съезда, пройденного по пустым породам и служащего для соединения доставочных выработок; увеличенный объем потерянной руды и примешанных пород на контакте руда-порода.

Известен способ подземной разработки полезных ископаемых с применением камерно-столбовой системы разработки. Такой способ применяется при разработке рудных тел с углом падения 15-35 градусов. Выемка осуществляется камерами по простиранию рудного тела с оставлением между камерных целиков. Выемка камер начинается из наклонного съезда, пройденного по рудному телу через все будущие камеры [Пушкарев Л.И., Дробот Б.П., Бич О.А. Применение камерно-столбовой системы разработки в условиях СУБРа. Горный журнал - 1973 г., с. 35-38].

Для разработки наклонных залежей в условиях повышенного горного давления данный способ имеет несколько недостатков: рудный массив в пределах отрабатываемых участков не разгружен от высоких сжимающих напряжений; увеличенный объем потерянной руды и примешанных пород на контакте руда-порода в нижней части камеры; опасность падения в рабочую зону кусков, отслоившихся от кровли и стенок очистных камер.

Задачей изобретения является снижение объема подготовительных выработок, проводимых по пустым породам, уменьшение потерь и разубоживания при очистной выемке.

Достигается это тем, что способ подземной разработки наклонных рудных залежей, включающий разработку рудного тела под защитным слоем в шахматном порядке и заполнением выработанного пространства твердеющей закладкой, защитный слой формируют путем проведения наклонных заходок с углом заложения выработки, определяемым из формулы

где α_з - угол заложения выработки относительно вентиляционно-закладочного штрека в горизонтальной плоскости, град;

α_в - угол наклона выработки, град;

α - угол падения залежи, град,

а выемку основных запасов осуществляют наклонными камерами вкрест простирания рудного тела.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 приведена схема формирования защитного слоя, на фиг. 2 - схема выемки камер вкрест простирания рудного тела, на фиг. 3 - зависимость угла заложения выработки от угла падения залежи.

Предполагаемый способ разработки содержит:

1 - защитный бетонный слой;

2 - вентиляционно-закладочный штрек;

3 - наклонные заходки;

4 - угол заложения выработки относительно вентиляционно-закладочного штрека;

5 - трубопровод закладочной смеси;

6 - доставочный штрек;

7 - разрезной орт;

8 - камера выемки руды;

9 - рудоспуск;

10 - откаточный штрек.

Способ осуществляют следующим образом.

Отработка залежи начинается с формирования защитного бетонного слоя 1 (см. фиг. 1). Технология формирования защитного слоя заключается в проведении вентиляционно-закладочного штрека 2 по руде в верхней части рудного тела на контакте руда-порода из вентиляционно-закладочного штрека проводятся наклонные заходки (3). Угол (4) заложения выработки относительно вентиляционно-закладочного штрека в горизонтальной плоскости рассчитывается таким образом, чтобы он соответствовал техническим возможностям погрузочно-доставочных машин и буровых установок, и рассчитывается по формуле 1

где α_з - угол заложения выработки относительно вентиляционно-закладочного штрека в горизонтальной плоскости, град.;

α_в - угол наклона выработки, град.;

α - угол падения залежи, град.

После проведения заходки выработанное пространство заполняется твердеющей смесью. Смесь подается из вентиляционно-закладочного штрека через специальный трубопровод (5).

После набора защитным слоем необходимой прочности осуществляется выемка камерами основных запасов. Выемка камер происходит в шахматном порядке для обеспечения равномерного распределения горного давления. Технология ведения работ следующая (см. фиг. 2): по простиранию рудного тела проводится доставочный штрек 6; из доставочного штрека проводится разрезной орт 7, угол (4) заложения выработки относительно доставочного штрека определяется по формуле 1; после сбойки разрезного штрека с вышележащим доставочным штреком осуществляется выемка камеры 8 с применением скважинной отбойки, отбитая руда доставляется до рудоспуска 9, из которого отгружается в транспорт на откаточном штреке 10. После отработки камеры осуществляется заполнение камеры твердеющей закладочной смесью.