СПОСОБ РАЗРАБОТКИ КРУТОПАДАЮЩИХ РУДНЫХ ТЕЛ
METHOD OF DEVELOPMENT OF STEEP ORE

Изобретение относится к горному делу и направлено на создание более безопасной и экономичной технологии разработки крутопадающих месторождений полезных ископаемых подземным способом.
Известен способ разработки крутопадающих жил сложной морфологии (патент РФ №2187645, Е21С 41/22, опубл. 2002.02.19). Способ включает проведение откаточного штрека, блоковых восстающих, отработку руды наклонными слоями, ее частичное магазинирование, выпуск неразместившейся руды в очистном пространстве через рудоспуск. При разработке жил с невыдержанной мощностью по восстанию отработку руды ведут в двух полублоках с наращиванием центрального восстающего. На участках сокращения мощности жилы ниже минимальной ширины очистного пространства на замагазинированную руду укладывают жесткое перекрытие и производят селективную выемку, отбитую породу оставляют в полублоке. На участках отработки жилы с мощностью, соответствующей минимально допустимой ширине очистного пространства и свыше, на отбитую породу укладывают постоянный настил, а на месте стыковки постоянного настила с рудоспуском устанавливают выпускной люк. Недостатком данного способа является низкая производительность, связанная с остановкой выпуска руды на период бурения скважин и необходимость нахождения людей в очистном пространстве.
Известен способ разработки крутых рудных тел (патент РФ №2052111, Е21С 41/22, опубл. 1996.01.10). Одновременно обуривают все запасы подэтажа и запасы бедной руды. При этом скважины, используемые для отбойки богатой руды, не обуривают до подошвы подэтажного целика, а скважины, используемые для отбойки бедной руды, бурят на всю высоту подэтажа. Богатую руду отбивают в первую очередь. Отбитую богатую руду убирают с подошвы целика, после чего отбивают запасы бедной руды. Выпуск отбитой бедной руды ведут из всех подэтажей одновременно. Недостатком данного способа является низкая производительность, связанная с остановкой выпуска руды на период бурения скважин, и необходимость нахождения людей в очистном пространстве.
Известен способ разработки крутопадающих рудных тел, принятый за прототип (патент РФ №2236591, Е21С 41/22, опубл. 2004.09.20). Способ включает отработку блока наклонными слоями снизу вверх под углом, близким к углу естественного откоса отбитой руды, магазинирование отбитой руды с частичным подвыпуском руды после отбойки каждого слоя, доставку излишков отбитой руды по поверхности магазина и генеральный выпуск руды через основание очистного блока. Для повышения производительности разработки и снижения разубоживания руды боковыми породами при достижении наклонной поверхностью магазина угла, близкого к естественному углу откоса, выемку руды и вмещающих пород продолжают раздельным способом с выпуском руды и пород через специально наращиваемые рудоспуски по флангам блока по отдельности для руды и пород с возможностью их дезинтеграции по крупности кусков. Недостатком данного способа является низкая производительность, связанная с остановкой выпуска руды на период бурения скважин, и необходимость нахождения людей в очистном пространстве.
Техническим результатом способа является повышение производительности и исключение необходимости нахождения людей в выработанном пространстве.
Технический результат достигается тем, что в способе разработки крутопадающих рудных тел, включающем отработку блока наклонными слоями снизу вверх под углом путем бурения, заряжания и взрывания скважин, магазинирование отбитой руды с частичным подвыпуском руды после отбойки каждого слоя, генеральный выпуск руды через основание очистного блока, согласно изобретению отбойку запасов блока производят наклонно-направленными нисходящими скважинами, пробуренными с вентиляционного штрека, причем для бурения наклонных участков скважин используют общий вертикальный участок, зарядку скважин ведут до места врезки наклонного участка, угол наклона слоев принимают больше минимального угла наклона к горизонтали наклонных участков скважин, а расстояние h между замагазинированной рудой и рудным массивом определяют из выражения h=1,5W, где W - линия наименьшего сопротивления, м.
Применение предлагаемого способа по сравнению с прототипом позволяет повысить производительность и исключить необходимость нахождения людей в выработанном пространстве.
Способ разработки крутопадающих рудных тел поясняется чертежом, на котором изображен разрез по простиранию рудного тела, где:
1 - рудный массив;
2 - вентиляционный штрек;
3 - доставочный штрек;
4 - восстающие;
5 - замагазинированная отбитая руда;
6 - наклонно-направленные скважины;
7 - выработки выпуска, например воронки;
W - линия наименьшего сопротивления, м.
бл
бл
Способ подземной разработки крутопадающих рудных тел осуществляют следующим образом. Месторождение крутопадающего твердого полезного ископаемого, например крутопадающее рудное тело, представленное рудным массивом 1, разбивают на блоки с длиной L и вертикальной высотой h. Блоки подготавливают необходимыми выработками. На вентиляционном горизонте проходят вентиляционный штрек 2. Проходят доставочный штрек 3, из него оформляют выработки выпуска 7, например воронки. Также из доставочного штрека 3 проходят восстающие 4, необходимые для вентиляции блока. После оформления (проходки) выработок выпуска 7 приступают к очистной выемке. Формируют наклонные слои из замагазинированной руды путем взрывания наклонно-направленных скважин 6 с частичным равномерным подвыпуском руды. Нисходящие наклонно-направленные скважины 6 бурят с вентиляционного штрека 2. На первом этапе бурения бурят вертикальные участки скважин 6 до места врезки "первой пары" наклонных участков скважин. Место врезки определяют с учетом минимально возможного угла наклона наклонных участков к горизонтали. Для приближенных расчетов расстояние от выработок выпуска 7 до врезки наклонного участка скважин 6 можно принимать равным 1,5W, где W - линия наименьшего сопротивления, м. При необходимости вертикальный участок скважин 6 бурят до выработок выпуска с оставлением рудной корки, а при взрывании "первой пары" скважин 6 вертикальный участок заряжают до места врезки наклонных участков. В период очистной выемки зарядку скважин 6 производят до места врезки наклонного участка скважины. Частичный равномерный подвыпуск руды производят равными объемами из всех выпускных выработок 7, находящихся в заполненном состоянии, для формирования наклонного слоя из замагазинированной руды. После отбойки в указанной выше последовательности всех запасов блока производят генеральный выпуск руды из блока. Угол наклона слоев принимают больше минимального угла наклона к горизонтали наклонных участков скважин для облегчения условий бурения наклонных участков скважин 6. Расстояние h между замагазинированной рудой и рудным массивом определяют из выражения h=1,5W, где W - линия наименьшего сопротивления, м. Линию наименьшего сопротивления W рассчитывают по известным формулам. Определение расстояния h по вышеприведенному выражению позволит компенсировать увеличение объема отбитой руды вследствие взрывного разрыхления и предотвратить ее слеживание.
Применение предлагаемого способа подземной разработки крутопадающих рудных тел обеспечивает следующие преимущества:
- повышение производительности за счет возможности совмещения процессов выпуска руды и бурения скважин;
- повышение безопасности работ;
- возможность использования способа в рудах средней и малой устойчивости.