СПОСОБ КОМБИНИРОВАННОЙ РАЗРАБОТКИ МЕСТОРОЖДЕНИЙ Российский патент 1998 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 в работу комплекса при отрицательных температурах окружающего воздуха;
сложность выемки столбов по падению при наклонных пластах;
необходимость длительного поддержания свободного пространства между бортом уступа и внутренним отвалом пустой породы.

Наиболее близким к предлагаемому является способ открыто-подземной разработки месторождений, включающий схему отработки выемочных участков длинными столбами по падению - простиранию и восстанию, когда комплекс монтируют в открытой выработке, заводят в пласт для его отработки по падению, а затем отрабатывают длинный столб по простиранию и восстанию с выходом на поверхность в открытую выработку [2].

Недостатками этого способа являются:
большие потери полезного ископаемого в целиках между открытой выработкой и выемочным столбом;
сложность выемки и транспортировки полезного ископаемого, связанная с разворотами комплекса;
большая опасность работ при выходе комплекса на поверхность;
невозможность работы комплекса при отрицательных температурах атмосферного воздуха при вводе его в пласт.

Предлагаемый способ комбинированной разработки месторождений отличается от прототипа тем, что борт вскрышного уступа последней заходки участка открытых горных работ и вентиляционный штрек первого выемочного столба подземных работ располагают по простиранию пласта вдоль границы между открытыми и подземными работами, оставляют при отработке последней заходки над пластом полезного ископаемого и вентиляционным штреком слой пустых пород мощностью, не менее 3 м, а дальнейшие работы по отработке оставшегося слоя пустых пород и выемке запасов полезного ископаемого, находящихся в охранных целиках, ведут после выемки комплексом первого выемочного столба и обрушения основной кровли над выработанным пространством, причем монтажную камеру для комплекса проводят на границе выемочного столба по падению пласта.

Введенный в формулу изобретения такой существенный признак, как то, что борт вскрышного уступа последней заводки участка открытых работ и вентиляционный штрек первого выемочного столба подземных работ располагают по простиранию пласта вдоль границы между открытыми и подземными работами, обеспечивает наиболее прогрессивную технологию отработки полезного ископаемого - длинными столбами по простиранию. При этом переход от открытых горных работ к подземным происходит по границе между ними, заранее рассчитанной и определенной по известным методикам.

Существенный признак о том, что при отработке последней заходки оставляют над пластом полезного ископаемого и вентиляционным штреком слой пустых пород мощностью не менее 3 м. позволяет вести вскрышные работы последней заходки по той же технологии и теми же средствами механизации, которые применялись на предыдущих заходках, без остановки горных работ. Кроме того, оставшийся слой пород мощностью, не менее 3 м, значительно улучшает управление кровлей при отработке первого столба, что особенно важно при труднообрушаемых кровлях (например, в условиях многолетней мерзлоты), и гарантирует надежное проветривание очистного забоя.

Существенный признак о том, что дальнейшие работы по отработке оставшегося слоя пустых пород и выемки запасов полезного ископаемого, находящихся в охранных целиках, ведут после выемки комплексом первого выемочного столба и обрушения основной кровли над выработанным, пространством, дает возможность осуществить выемку запасов полезного ископаемого, тем самым обеспечить полноту выемки. Для этой цели может быть использована менее легкая, мобильная техника. Выемку целиков возможно приурачивать к периодам перемонтажа комплексов.

Существенный признак о том, что монтажную камеру для комплекса проводят на границе выемочного столба по падению пласта, увеличивает полноту выемки пласта в пределах шахтного поля, поскольку не предусматривает разворотов комплекса и улучшает его производительность.

На фиг. 1 показан в плане участок месторождения в процессе отработки последней заходки; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - план участка месторождения в момент отработки выемочного столба подземными работами и довскрышка и выемка целиков на открытых работах; на фиг. 4 - разрез Б-Б на фиг. 3.

Условные обозначения, принятые на фиг. 1-4: 1 - последняя заходка вскрышных работ; 2 - борт вскрышного уступа; 3 - граница между открытыми и подземными горными работами; 4 - вентиляционный штрек; 5 - выемочный столб; 6 - откаточный (конвейерный) штрек; 7 - пласт полезного ископаемого; 8 - слой оставленных пустых пород; 9 - очистной комплекс; 10 - основная кровля; 11 - охранные целики.

Способ комбинированной разработки месторождений полезных ископаемых осуществляют следующим образом.

Последнюю заходку 1 вскрышных работ на участке открытых работ при комбинированной разработке месторождений полезных ископаемых располагают таким образом, чтобы борт вскрышного уступа 2 совпадал с границей 3 между открытыми и подземными горными работами. Вдоль границы 3 располагают и проводят вентиляционный штрек 4 выемочного столба 5, оконтуренного откаточным (конвейерным) штреком 6 и монтажной камерой (не показано), проведенной у границы выемочного столба 5 по падению пласта. При выемке последней заходки 1 над пластом полезного ископаемого 7 и вентиляционным штреком 4 оставляют слой пустых пород 8 мощностью не менее 3 м. Затем в монтажной камере выемочного столба 5 монтируют очистной комплекс 9 и вводят его в работу, а после выемки выемочного столба 5 и обрушения пород основной кровли 10 производят довскрышку слоя пустых пород 8, используя менее мощную вскрышную технику, и выемку охранных целиков 11 полезного ископаемого, чем достигается полнота его выемки. Выемку целиков 11 следует приурачивать ко времени перемонтажа комплекса 9 из одного выемочного столба в другой.

Преимуществами данного способа являются
исключение потерь полезного ископаемого в охранных целиках;
улучшение условий управления кровлей при труднообрушаемых породах;
более производительная работа комплекса из-за отсутствия его разворотов;
равномерная работа по добыче полезного ископаемого.

Способ предназначен для разработки преимущественно пластовых месторождений с помощью механизированного комплекса. Способ включает проведение вскрышных и добычных работ открытыми горными работами, проведение подземных вскрывающих и подготавливающих горных выработок, проведение монтажной камеры, монтаж очистного комплекса и ведение очистных подземных работ. При этом борт вскрышного уступа последней заходки участка открытых работ и вентиляционных штрек первого выемочного столба располагают по простиранию пласта вдоль границы между открытыми и подземными работами. При отработке последнего вскрышного уступа над пластом полезного ископаемого оставляют слой пустых пород мощностью не менее 3 м, а выемку полезного ископаемого, находящегося в охранных целиках, ведут после выемки комплексом первого выемочного столба и обрушения основной кровли над выработанным пространством. Монтажную камеру для комплекса проводят на границе выемочного столба по падению пласта. Способ позволяет исключить потери полезного ископаемого в охранных целиках, улучшить условия управления кровлей при труднообрушаемых породах, увеличить производительность комплекса и сделать более равномерной работу по добыче полезного ископаемого. 4 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 борт вскрышного уступа последней заходки участка открытых работ и вентиляционный штрек первого выемочного столба подземных работ располагают по простиранию пласта вдоль границы между открытыми и подземными работами, оставляют при отработке последнего вскрышного уступа над пластом полезного ископаемого и вентиляционным штреком слой пустых пород мощностью не менее 3 м, а дальнейшие работы по отработке оставшегося слоя пустых пород и выемке запасов полезного ископаемого, находящихся в охранных целиках, ведут после выемки комплексом первого выемочного столба и обрушения основной кровли над выработанным пространством, причем монтажную камеру для комплекса проводят на границе выемочного столба по падению пласта.