Способ селективной выемки качественного полезного ископаемого в карьере

 

Изобретение относится к горно-добывающей промышленности и может быть использовано на открытых горных работах при разработке рудных блоков, участки которых существенно различаются по качеству руды. Сущность изобретения заключается в том, что в способе, включающем бурение скважин в соответствии с проектом массового взрыва, выполнение маркшейдерской съемки, опробование скважин геолого-геофизическими методами, изучение естественной блочности горного массива, оконтуривание качественной руды, заряжание и взрывание скважинных зарядов соответственно расчетным параметрам буровзрывных работ и схеме коммутации скважинных зарядов, экскавацию взорванной горной массы по выработанной планограмме добычи полезного ископаемого, простирание борта уступа блока располагают под углом 90^o к биссектрисе угла между двумя определяемыми основными системами трещин, бурят дополнительную не заряжаемую взрывчатым веществом компенсационную скважину на расстоянии 4-6 диаметров скважины от скважины, взрываемой в первую очередь, в результате образуют врубовую компенсационную полость. Затем последовательно с замедлением на образованную компенсационную полость взрываются скважины, пробуренные в качественной руде. После этого остальная часть массива, сложенная рядовой рудой, взрывается с коротким замедлением между группами коммутируемых скважинных зарядов. Таким образом формируют локальный участок крупнокусковой качественной руды, не перемещенной взрывом на уступе и по высоте развала сопоставимой с высотой уступа отработки, а добыча этой руды ведется селективно во вторую очередь после добычи рядовой руды. Изобретение позволяет обеспечить дробление качественной руды в зажиме, отбойку рядовой руды на свободную поверхность в направлении выработанного пространства от локального участка качественной руды. 3 ил.

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано на открытых горных работах при разработке рудных блоков, участки которых существенно различаются по качеству рудного сырья.

Известный способ короткозамедленного многорядного взрывания уступов обеспечивает различные варианты дробления горной массы взрывом, сопровождающиеся перемещением взорванной горной массы на уступе, а шириной и направлением заходки экскаватора обеспечивается последовательность выемки полезного ископаемого (В.В. Ржевский, Процессы открытых горных работ, М.: Недра, 1974, стр. 129).

Недостатком данного способа является невозможность выемки полезного ископаемого, образующего локальные участки требуемого качества внутри блока, так как при взрыве качественная руда перемешивается с рядовой.

Известный способ раздельной отбойки и раздельной экскавации при разработке рудных тел крутого падения включает комбинированное раздельное взрывание, когда вертикальные или наклонные скважины располагают лишь по контуру, создавая экран, а внутри участка отбойку ведут вертикальными скважинными зарядами с раздельным взрыванием на разрезную траншею (В.Н. Мосинец, А.Д. Пашков, В.А. Латышев, Разрушение горных пород, М.: Недра, 1975).

Недостатком данного способа является то, что применить многорядное взрывание и создать экранирующую щель невозможно для локального участка с ограниченным количеством взрывных скважин.

Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является способ селективной выемки качественного полезного ископаемого, включающий бурение скважин в соответствии с проектом массового взрыва, опробование скважин геолого-геофизическими методами, заряжание и взрывание скважин соответственно выбранным параметрам буровзрывных работ и схеме коммутации скважинных зарядов, экскавацию взорванной горной массы по выбранной планограмме добычи полезного ископаемого (В. В. Ржевский, Процессы открытых горных работ. М.: Недра, 1974, стр. 469).

Недостатков данного способа является то, что не обеспечивается формирование локального участка качественной руды в блоке без перемещения на уступе, не обеспечивается выемка качественного полезного ископаемого без постоянного опробования развала горной массы.

Единым техническим результатом предлагаемого технического решения является обеспечение дробления качественной руды в зажиме, отбойки рядовой руды на свободную поверхность в направлении выработанного пространства от локального участка качественной руды.

Указанный единый технический результат достигается тем, что в способе селективной выемки полезного ископаемого, включающем бурение скважин в соответствии с проектом массового взрыва, опробование скважин геолого-геофизическими методами, изучение естественной блочности горного массива, заряжание и взрывание скважинных зарядов соответственно расчетным параметрам буровзрывных работ и схеме коммутации скважинных зарядов, экскавацию взорванной горной массы по выработанной планограмме добычи полезного ископаемого, простирание борта уступа блока располагают под углом 90^o к биссектрисе угла между двумя определяемыми основными системами трещин, оконтуривают локальный участок качественной руды, бурят дополнительную не заряжаемую взрывчатым веществом компенсационную скважину на расстоянии 4-6 диаметров скважины от скважины, взрываемой в первую очередь, в результате образуют врубовую компенсационную полость.

Затем последовательно с замедлением на образованную компенсационную полость взрываются скважины, пробуренные в качественной руде, после чего остальная часть массива, сложенная рядовой рудой, взрывается с коротким замедлением между группами коммутируемых скважинных зарядов: между локальным участком качественной руды и выработанным пространством скважинные заряды коммутируются по простиранию борта уступа и отбойка осуществляется в сторону выработанного пространства, внутри блока скважинные заряды коммутируются по простиранию двух основных систем крутопадающих трещин, формирующих естественную блочность массива, и отбойка осуществляется в сторону от локального участка качественной руды, между локальным участком качественной руды и не взрываемой частью горного массива скважинные заряды коммутируются вкрест простирания борта уступа, а отбойка осуществляется по простиранию борта уступа в сторону взорванной горной массы зарядами скважин предыдущих ступеней замедления. Сформированные взрывом локальные участки качественной руды, отличающиеся от основной части взорванной горной массы высотой развала и крупностью кусков, при экскавации полезного ископаемого добывают в последнюю очередь, сначала добывается рядовая руда до контакта с качественной рудой, затем - качественная руда.

Формирование взрывом локальных участков качественного рудного сырья в развале снижает засорение качественной руды рядовой рудой за счет того, что не происходит перемещение локального участка качественной руды на уступе при взрывании и при экскавации выемка рядовой руды производится до контакта с качественной рудой, визуально отличающейся по высоте развала и крупнокусковой взорванной горной массе.

Предлагаемый способ поясняется рисунками, где на фиг.1 представлена карта съемки блока 1, на фиг.2 изображено простирание двух крутопадающих систем трещин I и II, борт уступа отработки располагают перпендикулярно биссектрисе угла (2), угол образуется простираниями систем I и II (3), тогда расположение борта уступа отработки (угол ) относительно простираний систем трещин бурят скважины 4, проводят геолого-геофизическое опробование скважин 4, оконтуривают участок локализации качественной руды 5, залегающей в рядовой руде 6, бурят дополнительную компенсационную скважину 7 на расстоянии 4-6 диаметров скважин 4, скважины 4 заряжают взрывчатым веществом, коммутируют скважинные заряды 8, изображенные на разрезе А-А (фиг.3), и короткозамедленно взрывают: сначала взрывают заряд скважины 9, после взрыва образуется компенсационное пространство 10, затем взрывается заряд скважины 11 и образуется компенсационное пространство 12, затем взрывается заряд скважины 13 и образуется компенсационное пространство 14, взрывается заряд скважины 15 и образуется компенсационное пространство 16, после взрыва зарядов скважин 9, 11, 13, 15 в зажиме взрываются заряды скважин 4, пробуренных в рядовой руде 6 по схеме коммутации групп зарядов скважин 17, взрываемых одновременно, по ступеням замедления 18, заряды скважин 4, пробуренных в рядовой руде 6 ступеней замедления 4-10 (18), коммутируют таким образом, чтобы в зоне между выработанным пространством 19 и локальным участком качественной руды 5 коммутация зарядов производилась по простиранию борта уступа 20, а отбойка направлена вкрест простирания борта уступа 20, в основной части блока 1 заряды скважин коммутируются по простиранию систем трещин I или II (3), а направление отбойки - в сторону от локального участка качественной руды 5, между локальным участком качественной руды 5 и не взрываемой частью горного массива 21 заряды скважин коммутируются вкрест простирания борта уступа 20, а отбойка производится на уже взорванную горную массу рядовой руды 6.

Взрывание зарядов скважин 9, 11, 13, 15 блока 1 обеспечивает: 1. отбойку качественной руды 5 в зажиме с формированием массива взорванной горной массы, оконтуренной компенсационным пространством 16, и отбойку остальных скважин 4 без перемещения качественной руды 5 на уступе и формирование развала взорванной горной массы в пределах компенсационного пространства 16, в котором массив качественной руды 5 существенно более крупноблочный и выше остальной части взорванной горной массы; 2. возможность селективной выемки качественного полезного ископаемого 5, локализованного внутри блока 1, путем разработки и применения планограммы добычи руды, в которой сначала добывается рядовая руда 6, затем - качественная руда 5.

Предлагаемый способ селективной выемки полезного ископаемого позволяет добывать качественную руду, локализованную внутри блока, отдельно от рядовой руды.

Формула изобретения

Способ селективной выемки качественного полезного ископаемого в карьере, включающий бурение скважин в соответствии с проектом массового взрыва, выполнение маркшейдерской съемки блока, изучение естественной блочности горных пород, оконтуривание качественной руды, заряжание скважин взрывчатым веществом, взрывание скважин и экскавацию полезного ископаемого по планограмме добычи руды, отличающийся тем, что в плане простирание борта уступа отработки блока устанавливается вкрест простирания биссектрисы угла под углом где - угол между простиранием борта уступа и системой трещин, град.; - угол между простиранием систем трещин, град., в контуре качественной руды бурится дополнительная не заряжаемая взрывчатым веществом скважина на расстоянии 4-6 диаметров скважины от взрываемой в первую очередь взрывной скважины для образования врубовой компенсационной полости, на которую в зажатой среде с замедлением взрываются скважины, пробуренные в качественной руде, скважины, пробуренные в рядовой руде, взрываются группами с замедлением по схеме коммутации скважин, обеспечивающей направленную отбойку рядовой руды: в зоне между выработанным пространством и качественной рудой, локализованной внутри блока, - в сторону выработанного пространства, в зоне, расположенной по обе стороны от локального участка качественной руды скважины, коммутируются по простиранию основных крутопадающих систем трещин, отбойка производится в направлении от локального участка качественной руды, в зоне, расположенной между локальным участком качественной руды и невзрываемым горным массивом, скважины коммутируются вкрест простирания борта уступа, отбойка направлена на взорванную горную массу рядовой руды, таким образом формируют локальный участок крупнокусковой качественной руды, не перемещенной взрывом на уступе и по высоте развала сопоставимой с высотой уступа отработки, а добыча этой руды ведется селективно во вторую очередь после добычи рядовой руды.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3