КОМПЛЕКСНЫЙ СПОСОБ РАЗРАБОТКИ СВИТ ПОЛОГИХ ПЛАСТОВ МЕСТОРОЖДЕНИЙ Российский патент 2011 года по МПК E21C41/00 

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при комплексной разработке свит пологих пластов месторождений полезных ископаемых.

Известен способ разработки крутопадающих пластов открытым способом, включающий проведение выездной и разрезной траншей в покрывающих породах, проведение въездной и разрезной траншей по пласту полезного ископаемого с последующей отработкой одного или обоих бортов разрезных траншей в направлении простирания пласта [1].

Недостатком способа является большой объем вскрышных пород и потерь угля.

Известен комбинированный способ разработки месторождений полезных ископаемых, где верхние горизонты месторождения отрабатываются открытым способом, а нижние - подземным способом [2].

Недостатком способа является большой объем вскрышных пород, их переэкскавация в процессе отработки месторождения и созданием неблагоприятной экологической обстановки.

Известен способ разработки верхних горизонтов полезных ископаемых [3], включающий вскрытие месторождения и последующую выемку полезного ископаемого параллельными траншеями, верхние контуры которых удалены друг от друга на определенное расстояние. Вскрытие осуществляют поэтапно углубленными траншеями с выемкой межтраншейного массива открытыми работами в направлении к центру до полного слияния в один котлован. Подземные горные работы ведутся погоризонтно в направлениях от внешних бортов траншей к границам месторождения.

Недостатком способа разработки является узкая область применения, ограниченная углом залегания крутопадающих пластов, большие объемы пород от вскрыши месторождения и созданием неблагоприятной экологической обстановки в угледобывающем регионе.

Известен способ рекультивации открытых горных выработок [4], включающий: отделение плодородного слоя при вскрытии запасов полезных ископаемых и складирование горных пород при их отработке, планировку открытых горных выработок закладкой горной породой и нанесение плодородного слоя с восстановлением растительности в соответствии с направлением использования земель, отличающийся тем, что при закладке пород в открытые горные выработки с поверхности земли формируют наклонную траншею к оставляемой открытой части обнаженного выхода пласта в бортах горной выработки, которая обеспечивает доступ и последующую подземную отработку оставленных запасов месторождения, и будет являться частью промплощадки. При рекультивации горных выработок с запасами углей склонных к самовозгоранию производится изоляция оставляемой открытой части обнаженного выхода пласта в бортах горной выработки, при этом производят антипирогенную обработку обнаженного выхода пласта в бортах горных выработок, а при затоплении оставляемой траншеи ее борта формируют из водонеразмокаемых горных пород.

Наиболее близким техническим решением, принятым за прототип, является комплексный способ разработки пластовых месторождений [5], включающий: вскрытие месторождения открытыми горными выработками - продольной разрезной траншеей по протиранию пластов и его отработку, вскрытие и подготовку пластов подземными горными выработками и их отработку, отличающийся тем, что вскрытие пластов в бортах продольной разрезной траншеи месторождения производят поперечными разрезными траншеями, которые закладывают в крест простирания пластов из продольной разрезной траншеи, обеспечивая доступ к пластам для заложения устьев подземных горных выработок.

При проведении поперечной разрезной траншеи в плоскости пластов формируют пластовые уступы, на которых располагают промежуточные промплощадки перед устьями подземных горных выработок, а ось заложения заезда в поперечную разрезную траншею располагают под углом к оси продольной разрезной траншеи, равным углу, образуемому длиной и шириной заложения пластовых уступов.

Недостатком способа разработки является большие объемы пород от вскрыши месторождения, сложность подготовки уступов.

Задачами предлагаемого изобретения являются увеличение полноты выемки полезного ископаемого, снижение потерь запасов, объемов вскрышных работ и экологического ущерба.

Решение поставленных задач достигается тем, что вскрытие свиты пластов проводят траншеей до выходов вышележащих пластов и выхода мощного пласта под наносы по простиранию до границы горного отвода с углубкой траншеи для отработки мощного пласта, после опережающей подземной отработки вышележащих пластов до глубины его эффективной отработки открытым способом, вскрытие пластов в борту траншеи осуществляется штольнями из выработанного пространства разреза и наклонным стволом с поверхности, а вышележащие и мощный пласты ниже дна траншеи вскрываются вентиляционными и конвейерными квершлагами, и вертикальными стволами, проводимыми в нижнюю точку свиты пластов, где располагают подземные водосборники, подготовка пластов в зависимости от угла падения осуществляют по погоризонтной и/или по панельной схемам, отработку пластов подземным способом ведут длинными столбами и в зависимости от их угла падения по простиранию и/или падению механизированным способом с полным обрушением кровли, а выемку угля в зонах нарушений, предохранительных и барьерных целиках производят короткими забоями механическим, механогидравлическим и/или гидравлическим способами с подземным обезвоживанием угля и полным обрушением кровли, при этом перед подземными водосборниками монтируют установки для обезвоживания угля, а выработки для гидротранспорта горной массы по почве и/или желобам имеют уклон 3-6° в сторону водосборников.

При отработке свиты пластов подземным способом используют систему «шахта-пласт», а порядок отработки пластов последовательный сверху вниз, при этом допускается параллельная разработка с учетом их подработки и надработки при безопасном удалении открытых работ от подземных.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 показана схема вскрытия пластов месторождения открытым способом на плане поверхности; на фиг.2 - вертикальная схема вскрытия пластов месторождения открытым способом (разрез А-А) в начальной стадии отработки; на фиг.3 - вертикальная схема подготовки и отработки пласта подземным способом при углубке траншеи (разрез Б-Б).

Вскрытия месторождения производят продольной разрезной траншеей 1 по простиранию до выходов вышележащих пластов 2, 3 и мощного пласта 4 и границы горного отвода с последующей опережающей подземной отработкой вышележащих пластов до глубины h эффективной отработки мощного пласта открытым способом и углубкой траншеи для отработки мощного пласта по простиранию на полную глубину, вскрытие вышележащих пластов в борту траншеи осуществляется штольнями 5 из выработанного пространства разреза и наклонными стволами с поверхности 6, а нижележащие пласты вскрываются вентиляционными и конвейерными квершлагами 7, и вертикальными стволами 8, проводимыми в нижнюю точку свиты пластов, где располагают подземные водосборники 9, подготовку пластов в зависимости от угла падения осуществляют по погоризонтной и/или по панельной схемам, отработку пластов подземным способом ведут длинными столбами 10 и в зависимости от их угла падения по простиранию и/или падению механизированным способом с полным обрушением кровли, а выемку угля в зонах нарушений, предохранительных и барьерных целиках 11 производят короткими забоями механическим, механогидравлическим и/или гидравлическим способами с подземным обезвоживанием угля и полным обрушением кровли, при этом перед подземными водосборниками монтируют установки для обезвоживания угля 12, а выработки для гидротранспорта горной массы по почве и/или желобам имеют уклон 3-6° в сторону водосборников.

При отработке свиты пластов подземным используют систему «шахта-пласт», а порядок отработки пластов последовательный сверху вниз, при этом допускается параллельная разработка с учетом их подработки и надработки при безопасном удалении открытых работ от подземных.

Предлагаемый способ повышает полноту выемки полезного ископаемого и снижает потери запасов, объемы вскрышных работ и экологический ущерб.

Литература

1. Горное дело. Ю.П.Астафьев, В.Г.Банзнюков, О.Г.Шепун, Г.С.Сулима, B.C.Полянский, - М.: Недра, 1980. - С.14-15.

2. А.с. СССР №1439240. Комбинированный способ разработки месторождений полезных ископаемых. МКИ Е21С 41/02.

3. Патент РФ №97101942. Способ разработки верхних горизонтов полезных ископаемых. МКИ Е21С 41/00.

4. Патент РФ №2297533. Способ рекультивации открытых горных выработок. Заявит. Сенкус В.В., Фомичев С.Г., Сенкус Вал.В., Сенкус Вас.В. Патентообл. Сенкус В.В., Фомичев С.Г., Сенкус Вал.В., Сенкус Вас.В. Заявл. 26.08.2005. Опубл. 20.04.2007. Бюл. №11.

5. Патент РФ №2295036. Комплексный способ разработки пластовых месторождений полезных ископаемых. Заявит. Сенкус В.В., Фомичев С.Г., Сенкус Вал.В., Стефанюк Б.М., Сенкус Вас.В. Патентообл. Сенкус В.В., Фомичев С.Г., Сенкус Вал.В., Стефанюк Б.М., Сенкус Вас.В. Заявл. 23.05.2005. Опубл. 10.07.2007. Бюл. №7.

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при комплексной разработке свит пологих пластов месторождений полезных ископаемых. Способ включает вскрытие пластов продольной разрезной траншеей по простиранию и их отработку, вскрытие и подготовку пластов подземными горными выработками и их отработку, и рекультивацию открытых горных выработок. Вскрытие проводят траншеей до выходов вышележащих пластов и выхода мощного пласта под наносы по простиранию до границы горного отвода с углубкой траншеи для отработки мощного пласта. После опережающей подземной отработки вышележащих пластов до глубины его эффективной отработки открытым способом вскрытие пластов в борту траншеи осуществляется штольнями из выработанного пространства разреза и наклонным стволом с поверхности. Вышележащие и мощный пласты ниже дна траншеи вскрываются вентиляционными и конвейерными квершлагами, и вертикальными стволами, проводимыми в нижнюю точку свиты пластов. Изобретение позволяет повысить полноту выемки полезного ископаемого и снизить объем вскрышных работ, экологический ущерб и потери запасов. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Комплексный способ разработки свит пологих пластов месторождений, включающий: вскрытие пластов продольной разрезной траншеей по простиранию и их отработку, вскрытие и подготовку пластов подземными горными выработками и их отработку и рекультивацию открытых горных выработок, отличающийся тем, что вскрытие свиты пластов проводят траншеей до выходов вышележащих пластов и выхода мощного пласта под наносы по простиранию до границы горного отвода с углубкой траншеи для отработки мощного пласта после опережающей подземной отработки вышележащих пластов до глубины его эффективной отработки открытым способом, вскрытие пластов в борту траншеи осуществляется штольнями из выработанного пространства разреза и наклонным стволом с поверхности, а вышележащие и мощный пласты ниже дна траншеи вскрываются вентиляционными и конвейерными квершлагами, и вертикальными стволами, проводимыми в нижнюю точку свиты пластов, где располагают подземные водосборники, подготовку пластов в зависимости от угла падения осуществляют по погоризонтной и/или по панельной схемам, отработку пластов подземным способом ведут длинными столбами и в зависимости от их угла падения по простиранию и/или падению, механизированным способом с полным обрушением кровли, а выемку угля в зонах нарушений, предохранительных и барьерных целиках производят короткими забоями механическим, механогидравлическим и/или гидравлическим способами с подземным обезвоживанием угля и полным обрушением кровли, при этом перед подземными водосборниками монтируют установки для обезвоживания угля, а выработки для гидротранспорта горной массы по почве и/или желобам имеют уклон 3-6° в сторону водосборников.

2. Комплексный способ разработки свит пологих пластов по п.1, отличающийся тем, что при отработке свиты пластов подземным способом используют систему «шахта-пласт», а порядок отработки пластов последовательный сверху вниз, при этом допускается параллельная разработка с учетом их подработки и надработки при безопасном удалении открытых работ от подземных.