СПОСОБ ПОДЗЕМНОЙ РАЗРАБОТКИ СЛОЖНОСТРУКТУРНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ С НЕРАВНОМЕРНЫМ ОРУДЕНЕНИЕМ
METHOD FOR UNDERGROUND MINING OF COMPLEX-STRUCTURE DEPOSITS WITH UNEVEN MINERALISATION

Изобретение относится к области горного дела и, в частности, к подземной разработке рудных месторождений.
Известен способ подземной разработки сложноструктурных рудных месторождений с неравномерным распределением оруденения, заключающийся в раздельной поочередной выемке рудных и безрудных участков [1]. Недостатком данного способа является высокая трудоемкость подготовительно-нарезных работ и доминирующее применение малопроизводительной шпуровой отбойки руды при низком уровне механизации работ.
Наиболее близким до технической сущности и достигаемому результату является технология разработки сложноструктурных месторождений, представленных маломощными жилами различного падения [2]. Недостатком данного способа является использование для разделения руды и породы энергии бризантной зоны взрыва, которая, с одной стороны, относительно невелика по сравнению с линией наименьшего сопротивления, а с другой - характеризуется очень высокой плотностью потока энергии и потому - большим выходом очень мелких фракций, которые могут быть потеряны при выполнении последующих технологических процессов. Шпуры или скважины, располагаемые при обуривании блоков по контурам рудных тел в любом случае производят полное разрушение законтурного безрудного массива как минимум на величину радиуса зоны бризантного действия, что приводит к дополнительному разубоживанию и снижению качества отбитой рудной массы. Кроме того, при отбойке прочных горных пород, например кварцевых жил, диаметр зоны бризантного действия заряда уменьшается и становится соизмеримым с критической величиной передачи детонации в горных породах, что может привести к самопроизвольному подрыву соседних зарядов и создать дополнительную опасность при ведении горных работ.
Целью изобретения является повышение количественных и качественных показателей разработки сложноструктурных месторождений с неравномерным распределением оруденения.
Указанная цель достигается тем, что отрабатываемый участок разбивают на очистные блоки, взрывную отбойку каждого очистного блока ведут в три стадии: на первой стадии весь объем блока обуривают скважинами, обеспечивающими крупное дробление массива с удельным расходом бурения, определяемым по формуле
<mrow><mi>Δ</mi><msub><mi>l</mi><mi>П</mi></msub><mo>=</mo><mfrac><mrow><mn>7,64</mn><mi>Δ</mi><msub><mi>q</mi><mi>П</mi></msub></mrow><mrow><msub><mi>Д</mi><mi>П</mi></msub><mi>Δ</mi><msub><mi>q</mi><mrow><mi>В</mi><mi>В</mi></mrow></msub><msub><mi>ρ</mi><mrow><mi>В</mi><mi>В</mi></mrow></msub><msubsup><mi>d</mi><mi>c</mi><mn>2</mn></msubsup><msub><mi>К</mi><mi>з</mi></msub></mrow></mfrac><mo>,</mo><mtext> </mtext><mi>м</mi><mo>/</mo><msup><mi>м</mi><mn>3</mn></msup></mrow>
П
П
ВВ
П
ВВ
c
з
3
2
3
где Δl - удельный расход бурения при отбойке породной части, м/м; Д - приведенный средний диаметр кусков горной массы при крупном дроблении, м; Δq - удельная энергия применяемого взрывчатого вещества, кДж/кг; Δq - величина удельной энергии образования единицы вновь образованной поверхности для пустых пород, кДж/м; ρ - плотность заряжаемого ВВ, кг/м; d - диаметр взрывных скважин, м; К - коэффициент заряжания скважин, ед.; затем опробованием этих скважин, одним из известных методов, определяют контуры рудных участков; на второй стадии в границах выявленных рудных участков бурят скважины, обеспечивающие мелкое дробление рудного массива, по такой сетке, чтобы с учетом пробуренных на первой стадии скважин общий удельный расход бурения по рудным участкам составил величину:
<mrow><mi>Δ</mi><msub><mi>l</mi><mi>P</mi></msub><mo>=</mo><mfrac><mrow><mn>7,64</mn><mi>Δ</mi><msub><mi>q</mi><mi>p</mi></msub></mrow><mrow><msub><mi>d</mi><mi>p</mi></msub><mi>Δ</mi><msub><mi>q</mi><mrow><mi>В</mi><mi>В</mi></mrow></msub><msub><mi>ρ</mi><mrow><mi>В</mi><mi>В</mi></mrow></msub><msubsup><mi>d</mi><mi>c</mi><mn>2</mn></msubsup><msub><mi>К</mi><mi>з</mi></msub></mrow></mfrac><mo>,</mo><mtext> </mtext><mi>м</mi><mo>/</mo><msup><mi>м</mi><mn>3</mn></msup></mrow>
P
p
П
p
3
2
где Δl - удельный расход бурения при отбойке рудной части блока, м/м; d<<Д - приведенный средний диаметр кусков рудной массы при мелком дроблении рудной части блока, м; Δq - величина удельной энергии образования единицы вновь образованной поверхности для руды, кДж/м; на третьей стадии заряжают все скважины крупного дробления, а также скважины мелкого дробления, расположенные в контурах рудных участков, и производят в блоке валовую отбойку горной массы, которую выдают из блока и затем разделяют на более крупную породную часть и более мелкую рудную часть одним из известных способов (например, на виброгрохоте).
Сущность изобретения поясняется чертежами. На фиг.1 показано обуривание очистного блока скважинами крупного дробления. На фиг.2 показано обуривание рудных участков скважинами мелкого дробления. На фиг.3 показана отбойка блока.
Способ подземной разработки сложноструктурных рудных месторождений с неравномерным оруденением содержит верхнюю 1 и нижнюю 2 этажные буровые выработки, вертикальные оконтуривающие выработки 3, очистной блок 4, скважины крупного дробления 5, контуры 6 рудных 7 и породных участков 8, скважины мелкого дробления 9, отбитую горную массу 10.
Способ осуществляется следующим образом. После проходки верхней 1, нижней 2 этажных буровых и вертикальные оконтуривающих 3 выработок обуривают очистной блок 4 скважинами крупного дробления 5, располагаемыми по сетке, рассчитанной по формуле:
<mrow><mi>Δ</mi><msub><mi>l</mi><mi>П</mi></msub><mo>=</mo><mfrac><mrow><mn>7,64</mn><mi>Δ</mi><msub><mi>q</mi><mi>П</mi></msub></mrow><mrow><msub><mi>Д</mi><mi>П</mi></msub><mi>Δ</mi><msub><mi>q</mi><mrow><mi>В</mi><mi>В</mi></mrow></msub><msub><mi>ρ</mi><mrow><mi>В</mi><mi>В</mi></mrow></msub><msubsup><mi>d</mi><mi>c</mi><mn>2</mn></msubsup><msub><mi>К</mi><mi>з</mi></msub></mrow></mfrac><mo>,</mo><mtext> </mtext><mi>м</mi><mo>/</mo><msup><mi>м</mi><mn>3</mn></msup></mrow>
П
П
ВВ
П
ВВ
c
з
3
2
3
где Δl - удельный расход бурения при отбойке породной части, м/м; Д - приведенный средний диаметр кусков горной массы при крупном дроблении, м; Δq - удельная энергия применяемого взрывчатого вещества, кДж/кг; Δq - величина удельной энергии образования единицы вновь образованной поверхности для пустых пород, кДж/м; ρ - плотность заряжаемого ВВ, кг/м; d - диаметр взрывных скважин, м; К - коэффициент заряжания скважин, ед.; затем опробованием этих скважин, одним из известных методов (например, рентгенорадиометрическим), определяют контуры 6 рудных 7 и породных участков 8 (фиг.1). На второй стадии рудные участки 7 обуривают скважинами мелкого дробления 9 по такой сетке, чтобы с учетом пробуренных на первой стадии по рудным участкам скважин крупного дробления 5 общий удельный расход бурения составил величину (фиг.2):
<mrow><mi>Δ</mi><msub><mi>l</mi><mi>P</mi></msub><mo>=</mo><mfrac><mrow><mn>7,64</mn><mi>Δ</mi><msub><mi>q</mi><mi>p</mi></msub></mrow><mrow><msub><mi>d</mi><mi>p</mi></msub><mi>Δ</mi><msub><mi>q</mi><mrow><mi>В</mi><mi>В</mi></mrow></msub><msub><mi>ρ</mi><mrow><mi>В</mi><mi>В</mi></mrow></msub><msubsup><mi>d</mi><mi>c</mi><mn>2</mn></msubsup><msub><mi>К</mi><mi>з</mi></msub></mrow></mfrac><mo>,</mo><mtext> </mtext><mi>м</mi><mo>/</mo><msup><mi>м</mi><mn>3</mn></msup></mrow>
P
p
p
3
2
где Δl - удельный расход бурения при отбойке рудной части блока, м/м; d - приведенный средний диаметр кусков рудной массы при мелком дроблении рудной части блока, м; Δq - величина удельной энергии образования единицы вновь образованной поверхности для руды, кДж/м. На третьей стадии заряжают все скважины крупного дробления 5, а также скважины мелкого дробления 9, расположенные в контурах 6 рудных участков 7, и производят валовую отбойку горной массы 10 (фиг.3), которую выдают из блока 4 и затем разделяют на более крупную породную часть и более мелкую рудную часть одним из известных способов (например, на виброгрохоте).
Источники информации
1. Попов Г.Н., Лобанов Д.П. Разработка месторождений радиоактивных руд. М.: Атомиздат, 1970. 328 с. (стр.216 рис.108).
2. Викторов С.Д., Галченко Ю.П., Сабянин Г.В. Способ подземной разработки маломощных рудных тел. Патент РФ №2393351. Заявка №2009111526/03. Приоритет 31.03.2009. Опубл. 27.06.2010. Бюл. №18.