СПОСОБ КОМБИНИРОВАННОЙ РАЗРАБОТКИ МЕСТОРОЖДЕНИЙ Российский патент 1997 года по МПК E21C41/00 

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при комбинированной разработке месторождений полезных ископаемых.

Известен способ комбинированной разработки месторождений, при котором для подземных работ по добыче полезного ископаемого монтаж комплекса осуществляют на дневной поверхности [1]
Недостатками известного способа являются:
невозможность включения комплекса в работу при отрицательных температурах окружающего воздуха;
необходимость прекращения открытых горных работ в месте монтажа комплекса.

Известен способ комбинированной разработки месторождений, который предусматривает изоляцию монтажной площадки при отработке пласта полезного ископаемого с поверхности, для чего над местом монтажа устанавливает крепь, засыпают крепь пустой породой, заливают породу водой для образования ледяной корки [2] Этот способ взят нами за прототип.

Недостатками данного способа являются:
сложность работ по сооружению изоляции над монтажной площадкой;
опасность работ от скатывающихся кусков породы с уступа;
прекращение открытых горных работ в месте монтажа комплекса.

Предлагаемый способ комбинированной разработки месторождений отличается тем, что при отработке последнего вскрышного уступа оставляют над пластом полезного ископаемого слой пустых пород, мощностью не менее 2-кратной мощности пласта, а ширину охранного целика определяют из выражения:
B H 3m,
где B ширина охранного целика;
H ширина заходки породного уступа;
m мощность пласта полезного ископаемого,
при этом дальнейшие работы по отработке оставшегося слоя пустых пород и выемке запасов полезного ископаемого, оставшихся в охранных целиках, ведут после отхода комплекса и обрушения за ним основной кровли.

Введенный в формулу изобретения такой существенный признак как то, что при отработке последнего вскрышного уступа оставляют над пластом полезного ископаемого слой пустых пород, позволяет создать надежную изоляцию подземной монтажной камеры от холодильного атмосферного воздуха в зимнее время и обеспечить работоспособность комплекса при положительных температурах.

Существенный признак, заключающийся в том, что мощность слоя пустых пород должна быть не менее 2-кратной мощности пласта, гарантирует надежную работу комплекса при его отходе и первом обрушении кровли. Обрушившиеся горные породы достаточно плотно перекроют в этом случае отработанное лавой пространство, а подсос воздуха будет минимальным.

Существенный признак, заключающийся в том, что ширину охранного целика определяют из выражения:
B H 3m,
где B ширина охранного целика;
H ширина заходки породного уступа;
m мощность пласта полезного ископаемого,
дает возможность работы при первоначальной отработке пласта полезного ископаемого комплексом под тонким слоем породы, что значительно улучшает условия при первоначальном оборушении пород кровли. В этом случае деформация пород кровли происходит на изгиб и излом, а не на срез, если бы B H.

Существенный признак, заключающийся в том, что дальнейшие работы по отработке оставшегося слоя пустых пород и выемке запасов полезного ископаемого, оставшихся в охранных целиках, ведут после отхода комплекса и обрушения за ним основной кровли, позволяет осуществить выемку запасов полезного ископаемого и тем самым обеспечить полноту выемки. При этом вскрышные и добычные работы ведутся в безопасной зоне, за границей опасной зоны от скатывающихся кусков породы.

На фиг.1 показан в плане участок месторождения, отрабатываемый как открытыми, так и подземными горными работами; на фиг.2 разрез А-А на фиг.1.

Условия обозначения, принятые на чертежах: 1 граница между открытыми и подземными работами, 2 последний вскрышной уступ, 3 пласт полезного ископаемого, 4 слой пустых пород, 5 охранный целик, 6 монтажная камера, 7 очистной комплекс.

Способ комбинированной разработки месторождений полезных ископаемых осуществляют следующим образом: после установления границы 1 между открытыми и подземными горными работами при отработке последнего вскрышного уступа 2 оставляют выше пласта полезного ископаемого 3 слой пустых пород 4 мощностью не менее 2-кратной мощности пласта 3. Ширину охранного целика 5 принимают по расчету из выражения:
B H 3m,
где B ширина охранного целика;
H ширина заходки породного уступа;
m мощность пласта полезного ископаемого.

В монтажной камере 6 монтируют очистной комплекс 7 и создают в монтажной камере положительную температуру воздуха, используя локальные калориферы или другое оборудование. Затем пускают очистной комплекс 7 в работу. По мере работы комплекса происходит первичное обрушение пород кровли. При этом обрушается и часть пород слоя 4, которая заполняет своей массой выработанное комплексом 7 пространство и препятствует поступлению холодного атмосферного воздуха в призабойное пространство. После выполнения указанных работ производят выемку пород 4, вскрывая охранный целик 5, который затем и извлекают, исключая потери полезного ископаемого.

Данный способ позволяет избежать дополнительных работ в зимний период за счет разрыва во времени производства вскрышных работ последнего уступа и разделение его на 2 слоя.

Предлагаемый способ комбинированной разработки месторождений может быть реализован на шахте "Джебарики-Хая" Г. П. "Якутуголь" Республики Саха (Якутия), где на участке открытых работ отрабатывается угольный пласт "Первый Второй" мощностью 2,2 2,5 м, залегающий на глубину 15 55 м. По расчету и из практических данных видно, что открытыми работами экономически целесообразно вести выемку угля до глубины залегания 20 м. Дальнейшую отработку запасов выгоднее вести подземным способом. В этом случае одновременно с открытыми горными работами ведут вскрывающие выработки и проходят монтажную камеру по границе между подземными и открытыми работами. При отработке последнего вскрышного уступа оставляют над пластом угля породный слой мощностью 5 м, что не менее 2-кратной мощности пласта, а ширину охранного целика принимают равной 30 33 м при ширине заходки породного уступа 40 м. Затем после отхода комплекса от монтажной камеры и обрушения пород основной кровли производят довскрышу пород и извлекают охранные целики, чем исключаются потери угля.

Преимуществами данного способа являются:
отсутствие дополнительных материальных и физических затрат на теплоизоляцию монтажной камеры;
безопасность работ при выемке охранных целиков;
улучшение условий по управлению кровлей при первичном ее обрушении.

Использование: изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при комбинированной разработке месторождений полезных ископаемых. Оно направлено на уменьшение потерь полезного ископаемого за счет полного извлечения охранных целиков. Сущность изобретения: новым в изобретении является то, что при отработке последнего вскрышного уступа оставляют над пластом полезного ископаемого слой пустых пород мощностью не менее 2-кратной мощности пласта, ширину охранного целика определяют из выражения: B = H - 3m, где B - ширина охранного целика, H - ширина заходки породного уступа, m - мощность пласта полезного ископаемого, а дальнейшие работы по довскрыши уступа и выемки полезного ископаемого, оставшегося в охранных целиках, ведут после отхода комплекса и обрушения за ним основной кровли. 2 ил.

Способ комбинированной разработки месторождений, включающий ведение вскрышных и добычных работ открытыми горными работами, проведение подземных вскрывающих и подготавливающих горных выработок, проведение монтажной камеры, монтаж в ней очистного комплекса и ведение очистных подземных работ, отличающийся тем, что при отработке последнего вскрышного уступа оставляют над пластом полезного ископаемого слой пустых пород мощностью не менее 2-х кратной мощности пласта, а ширину охранного целика определяют из выражения
B H 3m,
где B ширина охранного целика, м;
H ширина заходки породного уступа, м;
m мощность пласта полезного ископаемого, м;
а дальнейшие работы по отработке оставшегося слоя пустых пород и выемке запасов полезного ископаемого, оставшихся в охранных целиках, ведут после отхода комплекса и обрушения за ним основной кровли.