Способ открытой разработки полезных ископаемых Советский патент 1983 года по МПК E21C41/00 

Изобретение относится к горному делу и может быть применено для открытой разработки полезных ископаемых.

Известен способ разработки полезных ископаемых открытым путем с проходкой отдельных вертикальных стволов к месту залега-ния полезного ископаемого. При реализсщии этогр способа разработку ведут несколькими квадратными вертикальными стволами с использованием выемочных средств, ; например, .экскаватора, работающего внутри каждого ствола и загружающего вынутую породу в бадью подъемника с лебедкой, установленной на верхнем торце -ствола. Разработку полезного ископаемого такими стволами ведут, начиная с дневной поверхности, не прибегая к карьерным формам открытых разработок и, следовательно, значительно уменьшая объем работ по выемке пустых пород, расположенных над рудным телом t1J

Недостатком способа является то, что при производстве буровзрывных работ приходится производить вспомогательные операции по подъему экскаватора из ствола на дневную поверх-ность, опусканию внутрь ствола бурового станка, затем подъему бурового станка на дневную поверхность после бурения, и опусканию в ствол экскаватора после взрыва для производства выемочных работ. Такой длительный технологический цикл значительно снижает производительность работ. Кроме того, при разработке мягких пород на малую глубину 40-60 м затраты на

10 создание железобетонных конструкций крепления стенок отдельных вертикальных стволов превышают затраты в сравнении со способом проведения открытых разработок полезного ископаемого на

15 начальных стадиях посредством строительства карьера.

Известен способ открытой разработки полезных ископаемых, преимущест20венно в скальных породах, включающий производство вскрышных работ, проходку вертикальных стволов группами с применением -буровзрывных работ и их креплением 12325

Недостатком способа разработки с проходкой вертикальных стволов является нерентабельность его применения на мягких породах до малых глу, бин, в связи с большими капитальным 30затратами на строительство железобетонных конструкций крепления стенок стволов.

Цель изобретения - уменьшение затрат и повышение производительности путем .исключения вспомогательных операций по подъему и спуску оборудования.

Поставленная цель достигается тем, что в известном способе открытой разработки полезных ископаемых, преимущественно в скальных породах, включающем производство вскрышных работ, проходку вертикальных стволов группами с применением буровзрывных работ и их креплением, внутренние полости стволов сообщают в нижней части на одном уровне и временно разобщают их при производстве взрывных работ.

На- фиг. 1 изображены пласт полезного ископаемого и вертикальные стволы, пройденные в скальных породах к этому пласту, разрез; на фиг. 2 нижняя часть группы вертикальных стволов с размещенным в них оборудованием, разрез; на фиг. 3 - группа стволов, поперечное сечениеj на фиг. 4 - группы вертикальных стволов, расположенные в карьере малой глубины, в аксонометрии.

Пласт полезного ископаемого 1,. к которому проведены вертикальные стволы 2 с размером поперечного сечения D, залегает в скальных породах 3, покрытых мягкими породами 4, в которых расположен карьер 5 глубиной Н. В нижней части вертикальных стволов 2 образованы проемы б, 3aKgHBaемые щитами 7. В одном из стволов 2 расположено выемочное оборудование экскаватор 8, в другом - буровой станок 9, на верхней части группы стволов 2 установлен стреловой подъемник 10. Каждый ствол облицован железобетонными сотовыми секциями 11 с боко.выми выступами 12.

Способ осуществляется следующим образом.

По известным технологическим схемам производят строительство карьера 5 малой глубины Н 40-60 м в мягких породах 4, проводя вскрышные работы до залегания скальных пород 3, затем производят проходку вертикальных смежных соприкасающихся друг с другом стволов 2 диаметром, например, D 30 м группами, с количеством стволов в каждой группе не менее трех, до глубины залегания полезного ископаемого 1. Стенки стволов по мере их углубления укрепляются железобетонными сотовыми секциями 11, например, с сечением в виде шестиугольника, собираемыми либо из отдельных пан.елей, либо отливаемыми на Основе из арматуры, монтаж которой производят в нижней части стволов 2 по их

периметру. Толщина стенок стволов 2 определяется из прочностного расчета на сжатие от воздействия горного давления и увеличивается по мереуглубления проходки. На наружных поверхностях железобетонных секций 11 выполняют при их изготовлении боковые выступы 12, при помощи которых секци 11 опирамтся о скальную породу 3, слгающую стенки стволов 2, и удерживают секции 11 от смещения вниз под действием силы тяжести. При проходке группы стволов 2 в их нижней части обеспечивают наличие проемов 6, сообщающих их внутренние полости между собой и обеспечивающих проезд проходческого оборудования 8 и 9 из одного ствола в другой. Проемы 6 закрывают на время проведения взрывных работ подъемными бронированными щитами 7, устанавливаемыми в каждом стволе 2.

Проходку групп вертикальных ство)Лов 2 ведут по цикличной схеме: при закрытых проемах 6 щитами 7 в одном из стволов производят бурильные работы посредством бурового станка 9, одновременно в другом стволе производят взрывные работы, а в третьем выемочные при помощи экскаватора 8 и стреловой подъемной машины 10, располагаемой в центральной верхней части группы стволов 2. По окончании этих работ открывают проемы 6, поднимая щиты 7 и фиксируя их в поднятом положении, перемещают экскаватор В в ствол.со взорванной горной массой, буровой станок 9 -- в ствол, очищенный экскаватором 8, а взрывные средства доставляют в ствол, подготовленный буровым станком 9 для взрывных работ, после чего повторяют технологический цикл проходки. После того, как углубление стволов достигнет величины, равной высоте железобетонной секции 11, их стенки укреп:-ч ляют этими секция), производя; работы либо по монтажу арматуры в нижней ча:сти стволов 2 по их периметру, и закачке с :дневной поверхности бетонного раствора .для заливки арматуры, либо собирая секции 11 из отдельных железобетонных панелей, доставляемых в стволы 2 с завода железобетонных конструкций. При этом, при проходке стволов 2 предусматривают вырубку в их скальных стенках ниш для боковых выступов 12, выполняемых на внешней поверхности секций 11. Выступы 12, опираясь ,в нишах на скальное основание, служат достаточной опорой для закрепления и удержания каждой железобетонной секции 11 стволов 2, При производстве открытой разработки полезных ископаемых, залегающих крутонаклонными слоями в скальных породах, способ обеспечивает повышение производительности работ за счет сокращения технологического цикла при перемещении проходческого оборудования из стволв ствол.

Формула изобретения

Способ открытой разработки полезных ископаег-их, преимущественно в скальных породах, в ключ сиощий производство вскрышных работ, проходку вертикальных стволов группами с применением буровзрывных работ и их креплением, отли-1ающийся

тем, что, с целью уменьшения затрат и повышения производительности путем исключения вспомогательных операций по подъему и спуску оборудования, внутренние полости стволов сообщают в нижней части на одном уровне и временно разобщают их при производстве взрывных работ.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Патент США 4025119, кл. Е 21 С 41/00, 1977.

2.Авторское свидетельство СССР 875041, кл. Е 21 С 41/00, 21.12.79.