СПОСОБ РАЗРАБОТКИ ТОНКИХ И МАЛОМОЩНЫХ КРУТОПАДАЮЩИХ РУДНЫХ ТЕЛ
METHOD FOR DEVELOPING THIN AND LOW-POWERED STEEL-FALLING ORE BODIES

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при выемке запасов тонких и маломощных крутопадающих рудных тел с изменчивыми элементами залегания (мощность, угол падения), а также с неустойчивыми и средней устойчивости рудами и вмещающими породами.
Известен способ разработки крутопадающих рудных тел, включающий подсечку блока, отбойку с магазинированием руды, частичный и полный выпуск по всей площади блока с погрузкой непосредственно в откаточные средства (см. Назарчик А.Ф., Мухин М.Е. Системы разработки жильных месторождений. М.: Недра, 1958. - с. 55-57).
Указанный способ не применим для разработки месторождений с недостаточно устойчивыми вмещающими породами из-за больших потерь замагазинированной руды в виде зависаний и вторичного разубоживания, а также низкой производительности труда при выпуске руды.
Известен способ разработки маломощных жил с неустойчивыми вмещающими породами системами с магазинированием и креплением выработанного пространства вертикальными рядами распорной крепи по всей высоте блока (см. Рафиенко Д.И. Системы с магазинированием руды при разработке жильных месторождений. М.: Недра, 1967. - с. 19-20).
Данный способ характеризуется увеличением материальных и трудовых затрат на возведение крепи. Кроме того, наличие распорной крепи препятствует свободному перемещению руды по очистному пространству, и, как следствие, возрастают потери руды в виде зависаний.
Известен способ разработки крутопадающих маломощных жил с недостаточно устойчивыми боковыми породами системой с магазинированием руды с разделением блока на «короткие магазины» (см. Агошков М.И., Борисов С.С., Боярский В.А. Разработка рудных и нерудных месторождений. М.: Недра, 1983. - с. 158-160).
Недостатком известного способа является значительное увеличение количества восстающих выработок и затрат на их возведение.
Известен способ разработки тонких и маломощных крутопадающих жил наклонными диагональными слоями с закладкой выработанного пространства подрываемыми породами лежачего бока до проектной выемочной мощности жилы и/или гранулированной закладочной смесью из хвостов обогатительной фабрики (см. патент №2371579, Е21С 41/16, опуб. 27.10.2009).
Недостатками известного способа являются повышенные затраты на отбойку и вторичное дробление породы лежачего бока, необходимость создания качественного дорожного покрытия путем планировки, утрамбовки отбитой породы и формирования бетонной подушки на почве наклонного диагонального слоя, по которой перемещается самоходное буровое и погрузочно-доставочное оборудование, что снижает производительность труда и увеличивает себестоимость добычи руды. Применение гранулированной закладки из хвостов обогащения требует также проведения дополнительных мероприятий и финансовых затрат на увеличение ее несущей способности.
Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ разработки рудных тел горизонтальными слоями с нисходящей выемкой и твердеющей закладкой, заключающийся в отработке рудных тел слоевыми заходками сверху вниз. При этом после выемки руды в верхней заходке производят зачистку богатой рудной мелочи с ее почвы и последующее заполнение образовавшегося выработанного пространства твердеющей закладкой. После набора нормативной прочности закладки, производят, под искусственной кровлей, выемку руды в следующем нижележащем слое. Отбойку руды в заходке производят буровзрывным способом с применением горизонтальных шпуров. Отбитую руду доставляют в рудоспуск погрузочно-доставочными машинами или скреперными установками (см. Кузьмин, Е.В. Основы горного дела: учебник / Е.В. Кузьмин, М.М. Хайрутдинов, Д.К. Зенько. - М.: АртПРИНТ+, 2007. - 472 с.)
Недостатками указанного способа являются большое разубоживание за счет прихвата вмещающих пород для обеспечения проектной ширины и высоты выработки с целью обеспечения безопасной работы рабочих и оборудования, и значительные затраты на погашение выработанного пространства твердеющей закладкой из-за высокой ее стоимости, которая достигает до 30-50% от себестоимости очистных работ.
Техническим результатом настоящего изобретения является повышение эффективности разработки тонких и маломощных крутопадающих рудных тел за счет улучшения качества отбитой руды, снижения затрат на отбойку и погашение выработанного пространства.
Результат достигается тем, что способ разработки тонких и маломощных крутопадающих рудных тел, включающий отработку рудного тела слоевыми заходками в нисходящем порядке под искусственной кровлей, образованной в результате заполнения выработанного пространства твердеющей закладкой, отличается тем, что предварительно производят отбойку руды в слоевой заходке путем взрывания ВВ в горизонтально пробуренных шпурах, затем в нижележащем слое бурят нисходящие параллельно сближенные шпуры или скважины малого диаметра, размещают заряды ВВ и осуществляют взрывание руды, убирают отбитую руду скреперной установкой, осуществляют сооружение искусственной кровли путем заполнения твердеющей закладкой выработанного пространства в нижележащем слое и, после набора закладкой нормативной прочности, производят выемку руды в следующей слоевой заходке.
На фиг. 1 изображены проекции на вертикальную плоскость вкрест и по простиранию залежи.
На фиг.: 1 - слоевая заходка; 2 - выработанное пространство, заполненное твердеющей закладкой; 3 - рудное тело; 4 - параллельно сближенные шпуры или скважины малого диаметра; 5 - отбитая руда; 6 - скреперная установка; 7 - анкерная крепь.
Способ осуществляют следующим образом.
Горно-подготовительные работы включают проходку горизонтальных горных выработок откаточного и вентиляционного горизонтов, материальных, закладочных и вентиляционных ходовых восстающих, рудоспусков и камерных выработок. К нарезным работам относится проведение слоевых и транспортных ортов, локальных уклонов, камер вспомогательного назначения и др. Горно-подготовительные и нарезные работы производят буровзрывным способом с применением шпуровой отбойки, а очистные - шпурами или скважинами малого диаметра.
Очистная выемка заключается в отработке слоевой заходки 1 и нижележащего слоя по рудному телу 3. Вначале производят выемку руды в слоевой заходке 1 путем отбойки руды горизонтальными шпурами и уборки ее самоходными погрузочно-доставочными машинами (ПДМ). Слоевые заходки крепят анкерной крепью 7, при необходимости в местах тектонических нарушений заходка может быть закреплена временной крепью по почве распорными деревянными или взрывозащищенными гидравлическими стойками, либо другой крепью.
3
Затем из слоевой заходки 1 в рудном теле 3 бурят и взрывают нисходящие параллельно сближенные шпуры или скважины малого диаметра 4. Отбитую руду 5 убирают из нижележащего слоя малогабаритной скреперной установкой 6 с емкостью скрепера 0,1-0,25 м, в зависимости от мощности рудного тела и соответствующей ей ширины выработанного пространства и далее доставляют самоходной ПДМ до рудоспусков, где производят ее рудо-сортировку на грохотах по классам крупности и содержанию металла. Там же сортируют руду от выемки слоевой заходки. При этом пустую породу размещают в отработанных заходках теми же ПДМ. Выработанное пространство 2 заполняют твердеющей закладкой. После набора закладкой нормативной прочности отрабатывают нижележащие запасы по технологии в последовательности, указанной выше.
Размеры слоевых заходок и нижележащего слоя определяются мощностью вынимаемого рудного тела, устойчивостью руды и вмещающих пород, габаритами бурового и погрузочно-доставочного оборудования.
Предлагаемый способ разработки с отбойкой руды параллельно сближенными шпурами был апробирован на одном из урановых рудников Забайкальского края.
Разубоживание руды уменьшилось в 1,5-2 раза при примерно одинаковых потерях руды. Объем твердеющей закладки сократился в 3-6 раз.
Разубоживание уменьшилось за счет отбойки рудного тела между слоевыми заходками параллельно сближенными шпурами по контакту с вмещающими породами без прихвата и дополнительного разрушения взрывом вглубь массива последних.
Снижение объема твердеющей закладки обусловлено тем, что ею погашается не все выработанное пространство, образовавшееся как в прототипе от выемки руды слоевыми заходками, а выработанное пространство между слоевыми заходками, сформированное от выемки руды, отбитой нисходящими параллельно сближенными шпурами (скважинами).
Снижение затрат на отбойку имеет место за счет уменьшения объемов буровых и взрывных работ при разрушении руды параллельно сближенными шпурами, а также отбиваемой породы.