Способ комбинированной разработки сближенных крутопадающих пластов Советский патент 1983 года по МПК E21C41/06 

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при разработке месторождений полезных ископаемых. Известен способ комбинированной разработки месторождений полезных ископаемых, включающий разработку одного пласта на глубину свыше 200 м открытЕлм способом, последующую выем ку второго пласта, находящегося под бортом карьера, подземным способом системами с принудительным этажным обрушением рудь и вмещающих пород от внешнего контакта с вмещаюгтшми породами в сторону карьера 1 . Недостатками известного способа являются повышенная безопасность ра бот и относительно высокие потери руды. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является способ комбинированной разработки сближенных крутопадающих пластов, включающий одновременную выемку пластов открытыми и подземными работами, карьерную разработку одного пласта уступами, подземную разработку другого пласта этажным обрушением с образованием камер и формированием междукамерных целиков, обрушение целиков и налегающей толщи пород, образовайие зон обрушения и воронок провала на выемочном участке и размещение вскрышных пород карьера в зоне провала 2 . Недостатками этого способа являются относительно высокие потери и разубоживание руды и повьзшенная опасность горных работ. Цель изобретения - снижение потерь и разубоживания полезного иске паемого и повышение безопасности ве дения горных работ, .Поставленная цель достигается те чтосогласно способу комбинированно .разработки сближенных крутопадающих пластов, включающему одновременную выемку пластов открытыми и подземными работами, карьерную разработку одного пласта уступами, подземную разработку другого пласта этажным обрушением с образованием камер и ф мированием междукамерных целиков,-о рушение цейиков и налегающей толщи по род, образование зри обрушения и во ронок провала на выемочном участке и размещение вскрышных пород карьера в зоне провала, верхний этаж разрабатывают по простиранию с шагом обрушения, равным ширине камеры и между камерного целика, причем камеры располагают длинной стороной по простиранию, воронку провала образу ют в центральной части выемочного участка, расширяют воронку при обру шении целиков в направлении к внешним границам выемочного участка и углубляют при разработке нижележащих этажей, камеры которых располагают длинной стороной вкрест простирания, а зону Обрушения формируют по линии сопряжения рабочего и предельного контуров карьера, при этом берму безопасности формируют постоянной величины. .Кроме того,, формирование бермы безопасности работ постоянной величины осуществляют путем добычи полезного ископаемого открытым и подземным способами в объемах, определяемых соотношением .1Цу2 откр 5лК,у количество этажей (уступов) , находящихся в работе при отработке нижележащего пласта подземным способом, годовая производительность подземных горных . работ, сткр - то же, открытых горных работ, рудная площадь пластов, разрабатываемых соответственно открытым и под земным способами, ,,Уг- плотность руды пластов, разрабатываемых соответственно открытым и подземными способами, К, коэффициенты извлечения соответственно при открытом и подземном способах. На фиг. 1 изображен предлагаемый способ комбинированной разработки сближенных пластов, совмещение вертикальные проекции пластов, разрабатываемых открытым способом и подземным способом, на фиг. 2 - разрез по средней линии простирания пласта, , разрабатываемого открытым способом с видом на. зону обрушения, на фиг. 3разрез вкрест простирания по центру месторождения перед началом образования первичной воронки провала, на. фиг. 4 - разрез вкрест простирания по пласту, разрабатываемому подземным способом с начальной стадией образования первичной воронки провала, на фиг. 5 - разрез горизонтальной плоскостью посередине первого этажа, на фиг. б - разрез горизонтальной плоскостью посередине второго этажа. Способ комбинированной разработки сближенных крутых пластов включает разработку открытым способом вышележащего пласта 1 и подземным способом нижележащего пласта 2 с трапециевидной формой 3 выработанного пространства, которая подобна форме 4 при открытом способе. При открытом способе отработку ве дут уступами 5 с образованием разрезной траншеи 6 с углубкой карьера в центргшьной части и развитием очистных работ к флангам месторождения.

При подземной разработке очистная выемка включает отработку блоков I, II, III, IV, V и т.д. каме-. рами 7 с целиками 8, образование первичной воронки провала 9, принудительное обрушение налегающей толщи горных пород 10 с шагом обрушения 11, последующую отработку запасов первого этажа от средней линии 12 простирания и самообрушение налегающей толщи горных пород 13 за пределами первичной воронки провала понижение уровня очистных работ в центральной части месторождения и создание выработанного пространства трапециевидной формы с уступами 14, отработку уступов камерами 15с целКс1ми 16 и потолочинами 17, образование зоны обрушения 18 в.фигуре 19 описанной линией 20 сопряжения рабочих устуйов 5 с предельным 21 и границей 22, отстоящей от линии 20 сопряжения на расстоянии, равном ширине бермы 23 безопасности.

Способ осуществляется следующим образом.

Одновременно ведут очистную выемку пластов 1 и 2 открытым и подзе;нымспособами. Пласт 1 разрабатываг ют уступс1ми 5 от центра месторождения тк флангам с интенсивной углубкой карьера в центре до глубины, определяемой из выражения

Н

Ъд + Ltgcj ,

рткр

где расстояние от поверхности до точки пересечения линии предельного контура карьера с линией сдвижения вмещакнци пород, м,

L - горизо«тальное расстояние от дна карьера до точки пересечения наклонной линии рабочих уступов с предельным контуром карьера, м, Cf - результирующий угол линии контура рабочих уступов, град.

При углубке карьера от поверх- ности до глубины Н(лкрЧа6ть запасов первого этажа пласта 2 разрабатывают кёшерами 7 с оставлением междукамерных целиков 8. Камеры распола;гают длинной стороной по простира-т ЛИЮ пласта 2, с целью создания Максимально большей площади обнажени.я

при образовании первичной воронки провала 9 при принудительном обрушении налегающей толщи горных пород и переходе горных работ на ни- жележащий этаж.

После достижения карьером глуби-ны в центре месторождения ведут принудительное обрушение массива вмещающих пород 10 на камеру 7 с образованием первичной воронки

0 провёша 9, затем ведут принудительное этажное обрушение целиков и налегающей толщи пород с шагом обрушения 11, равным суммарной ширине целика 8 и . смежной камеры 7 в от5 ступающем порядке от карьера к внешнему контакту пласта 2, с образованием первичной воронки провала 9, длиной, равной горизонтальной мощности пласта 2 и шириной, равной разме-0 РУ камеры по простиранию с дальнейшим развитием очистных работ от первичной воронки провала 9 к флангам месторождения с самообрушением налегающей толщи горных пород 13 .от сред5 ней линии 12 пласта 2 к карьеру i и лежачему блоку..

После погашения пустот и отработке запасов междукамерных целиков 8

Q в зоне первичной воронки провала 9 . приступают к выемке запасов камер 15, расположенных длинной стороной вкрест простир ания пласта 2 на нижележащих этажах. Камеры 15 распо- лагают наибольшим своим размером

вкрест простирания на всю горизонтальную мощность пласта 2 с целью повышения устойчивости междукамерных целиков при развитии горного давления со стороны вмещающих псфод

0 лежачего бока. Отработку запасов камер 15, целиков 16 и потолочин 17 ведут с постоянным понижением очистных работ в центре месторождения и образованием уступов 14 и их от5 работкой к флаигги месторождения со скоростью подвигания очистных работ, равной скорости подвигания открытых горных работ, при этом зону обрушения формируют по линии сопряжения

0 рабочего и граничного бортов карьера, при этом берму безопасности формируют постоянной величины путем поддержания объемов добычи руды, определяемых вышеуказанным соотношением.

55

Использование изобретения позволяет повысить эффективность комбинированной разработки сближенных крутопадающих пластов полезных ископаемых.

1. СПОСОБ КОМБИНИРОВАННОЙ РАЗРАБОТКИ СБЛИЖЕННЫХ КРУТОПАДАЩИХ ПЛАСТОВ, включающий одновременную вцемкупластов открытыми и подземными работами, карьерную разработку одного пласта уступами, п.одземнуго разработку другого пласта этажным обрушением с образованием камер и формированием междукамерных цёлй ков, обрушение целиков и налегающей толщи пород, образование зон обрушения и воронок провала на выемочном участке и размещение вскрышных пород карьера в зоне провала, о т ли ч а-. ю щ и и с я тем, что, с целью снижения потерь и разубоживания полезного ископаемого и повышения безопасности ведения горных работ, верхний этаж разрабатывают по простиранию с шагом обрушения, равным ширине камеры и междукамерного целика, причем Кс1меры располагают длинной стороной по простиранию, воронку провала образуют в центральной части выемочного участка, расширяют воронку при обрушении целиков в направлении к внешним границам выемочного участка и углубляют при разработке нижележащих этажей, камеры которых располагают длинной стороной вкрест простирания, а зону обрушения формируют по линии сопряжения рабочего и предельного контуров карьера, при этом берму безопасности формируют постоян ной величины., 2. Способ по п. 1, о т л и. ч аю щ и и с я тем, что формирование бермы безопасности постоянной величины осуществляют путем добычи полезного ископаемого открытым и подземным способами в объемах, определяемых соотношением nS ViiJfa KoT«f где П - количество этажей (уступов) в работе при обработке нижележащего пласта подземным способом, АПОО - годовая производитель - ность подземных горных 1 работ, откр то же, открытых горных СО работ, St - рудная площадь пластов, разрабатываемых соответственно открытым и подземным способами, ilS2- плотность руды пластов, разрабатываемых соответственно открытым и под-, земным способами, - коэффиц11ёнты извлечения соответственно при открытом и подземном способах,