Способ вскрытия и разработки месторождений полезных ископаемых и устройство для его осуществления Советский патент 1989 года по МПК E21C41/04 E21D23/00 

Изобретение относится к горной промышленности и предназначено для разработки подземных месторождений как рудных, так и нерудных полезных ископаемых любой формы залегания штоков, залежей, пластовых, жильных и других без постояниг)го присутствия рабочих в проходческом и-чи очистном забоях в

автоматическом или полуавтоматическом режимах.

Цель изобретения - унификация средств вскрытия и очистной выемки при обеспечении безлюдной технологии разработки.

На фиг. 1 представлена схема вскрытия и разработки местогож сния

315

двумя вертикальными скважинами (левой и правой пунктирными винтовыми линиями показаны траектории движения механизированных крепей в процессе вскрытия месторождения); на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. I; на фиг. 3 - сечение Б-Б на фиг. 1; на фиг. 4 - разрез В-В на фиг. 1; на фиг. 5 - сечение Г-Г на фиг. 3; на фиг. 6- сече ние Д-Д на фиг. 1; на фиг. 7 - сечение Е-Е на фиг. 4; на фиг. 8 - вид Ж на фиг. 2; на фиг. 9 - сечение И-И на фиг. 8; на фиг. 10 - вид К на фиг. 3; на фиг. 11 - разрез Л-Л на фиг. 3; на фиг. 12 - сечение М-М на фиг. 3; на фиг. 13 - план разрабатываемого месторождения. Способ разработки месторождений полезных HCKonaehftjx включает бурение с поверхности парных вертикальных скважин до почвы месторождения, ведение вскрышных работ секторами, первые три из которых на каждой скважине обурив-чют короткими вертикальными шпурами с ;говерхности для придания подошвам выработанного пространства вскрьш1ных колодцев наклонов в сторону ведения работ по левой и правой винтовым линиям с шагом, кратным вы- соте секций тепескогшческих трубчатых крепей, расположенных в начале вскрьшзных работ на почве поверхности с осями вращения в центрах скважин, при этом во время выемки в первом секторе каждой скважины в диаметрально противоположном секторе бурят автоматизированными средствами веера шщ ров рядами, параллельными почве забоев, на минимальную длину теле- скопических в собранном виде трубчатых крепей, заряжание автоматизированными средствами зарядов взрывчатых веществ (ВВ) направленного действия, взрывание зарядов БВ и про- ветривание, выемку очередных секторов и выпуск породы вскрыши или полезного ископаемого вверх по скважинам на дневную поверхность, совмещение или чередование бурения взрывных шпуров с бурением керноотборных шпуров, автоматизированное геологическое опробывание руды взятием керно- вых проб с груди обуриваемых забоев и зкспресс-анализ полезного ископае- мого на содержание. Парные скважины бурят параллельно на одинаковую глубину по контактам рудного телп на расстоянии не большем 0,7 д,пиим двух

114

максимальных раздвижек телескопических трубчатых крепей, которые в исходном на поверхности положении устанавливают зеркально по одной прямой. При опускании крепей до почвы месторождения на последних витках вскрыши телескопические трубчатые крепи располагают на почве месторождения друг к другу, а подошве забоя придают уклон, равный углу падения рудного тела, осуществляют бурение шпуров, взрывание зарядов ВВ, проветривание и выемку полезного ископаемого торцевыми отвалами обеих крепей во встречном направлении до встречи их меньшего диаметра секций, осуществляют их жесткую стыковку, а также стыковку их отвалов-перегружателей в единый став. Осуществляют перемонтаж забойных конвейеров в единый телескопический конвейер для реверсивного перемещения полезного ископаемого в одну Или в другую сторону, жесткую связь большей диаметром секции телескопической трубчатой крепи с нижней вращающейся секцией трубчатой колонны заменяют гибкой связью и ведут очистную выемку широкозахватными косыми заездами с разворотом единого очистного забоя м вращением спаренного телескопического трубчатого комплекса вначале по часовой стрелке по падению рудного тела относительно поочередно перемещаемых центров вращения, при этом нижнюю секцию трубчатой колонны разворачивают гибкой связью до угла, например, 90°, жестко фиксируют от сгшопроизвольного поворота, а автоматизированное бурение и заряжание вееров очистных шпуров осуществляют либо длинными шпурами из-под правого хвостовика забойного конвейера (от ТОЧ1СИ поворота крепи), либо короткими шпурами от противоположного переме- щакяцегося хвостовика спаренного телескопического забойного конвейера, либо шпурами средней длины одновременно обоими автоматизированными средствами бурения и заряжания, т.е. обуривание забоя ведут одновременно с осуществляемой автоматически при косозаездном повороте спаренного телескопического трубчатого комплекса очистной выемкой посредством перевалки горной массы через спаренный расширяющийся и суживающийся в плане отвал-перегружатель и транспортировкой этой массы спаренным телескопическим забойным конвейером

5I

к элеватору протиноположноГ повороту трубчатой колокпы, также совместно пп ворачиваемой до угла 45 за счет жесткой связи с нижней секцией трубчатой крепи, одновременно с очистной выемкой осуществляют монтаж ходка и перегрузочного конвейера от хвостовика забойного телеспопического конвейера до элеватора трубчатой колонны (от которой начали разворот забоя).

После разворота спаренного телескопического комплекса до угла 45° относительно первоначального положения забоя левый хвостовик крепи рас- крепляют, как центр вращения, между почвой и кровлей лавы, например, с помощью винтовых или гидродомкратов, жесткую связь торца концевой правой секции спаренного телескопического комплекса с нижней секцией правой трубчатой коло11ны заменяют гибкой связью и ведут очистную выемку широкозахватной косозаездной лавой вращением спаренного телескопического комп- лекса против часовой стрелки до его поворота на угол 90° с одновременной перегрузкой и транспортировкой горной массы и одновременным поворотом нижней секции правой трубчатой колонны еще до угла 45° и одновременным монтажом правых ходка и перегрузочного конвейера от правого хвостовика забойного конвейера до элеватора правой трубчатой колонны, повторяя в дальнейшем перечисленный комплекс операций либо до полной отработки месторождения - если его величина вкрест простирания не превышает 0,7 длины максимальной раздвижки спаренного теле- скопического трубчатого комплекса, либо до отработки столба этого месторождения.

Устройство для осуществления способа вскрытия и разработки месторож- дения полезного ископаемого (рудного тела) 1 содержит, как минимум, две левую 2 и правую 3 трубчатые колонны, состоящие из наращиваемых по мере углубки подвещиваемых друг к другу посредством непрепятствующих вращению опор 4 и соединенных между собой в жесткий став секций - нижних 5 и 6, следующих за ними выщерасположенных 7 и 8 и т.д. Каждая трубчатая колонна нижними зауженными концами секций 5 и 6 располагается соответственно каждая в своей заранее пробуренных с поверхности буровым станком по контак

5 о Q

g Q е

5

И6

там рудног о телл и до его пг до1 |ры вертик. параллельных между собой сккажин 9 и К). Внутри трубчатых колонн установлены на 1юдпружиненн|11х пружинами И г1одши1П1иках 12 рамы 13, шше кондукторной плиты 14 ковшовых элеваторов 15 натяжные звездочки 16 ковшовых элеваторов 15, которые жестко закреплены кронгатейнами 17 в нижних врацаюгцихся секциях 5 и 6 трубчатых колонн. Звездочки 16 ковшовых элеваторов служат для натяжения тяговых цепей 18, несущих ковши 19. Внутри рам 13 закреплены таюке лестницы 20 с площадками 21 для спуска-подъема обслуживающего персонала. Нижние секции 5 и 6 (на фиг. 8 секция 6) каждой трубчатой колонны 2, 3 при монтаже устройства на поверхности жестко с помощью кронштейнов 22, щеколд 23 и стыкующих штифтов 24 соединены с кронштейнами 25 правой 26 и левой 27 механизированных крепей, устанавливаемых в исходном на поверхности положении зеркально по одной прямой и опускающихся по мере углубки при проходческих вскрышнь х работах по винтовым линиям 28 и 29 левой и правой навивки. Каждая из крепей 26 и 27 выполненл в виде, например, трех или более труб с сечениями в виде разрезных колец и вставленных друг в друга разрезом в одну сторону (к забою): секшж 30, 31 и 32 (правая крепь) и секции 33, 34 и 35 (левая механизированная крепь). Увеличение длин механизированных крепей 26 и 27 в радиальных направлениях осуществляется за счет соответственных выдвижений секций 30 и 33 из секций 31 и 34, а секций 31 и 34 - из секций 32 и 35 при помощи симметрично расположенных по внешние стороны колец секций крепи гидродомкратов 36-39 раздвижки. Со стороны завала - с противоположного от забоя выреза крепей на их секциях установлены гидродомкраты 40 передвижки крепей.

На общем для каждой механизированной трубчатой крепи 26 и 27 осно- вгшии 41 секций 32 и 35 сагрегатиро- ваны ставы телескопических забойных конвейеров 42 (например, типа ленточного телескопического конвейера), не требугацих при удлинении остановки и проведения сложных монтажно-демон- тажных работ. Указанный конвейер 42

может транспортировать горную массу реверсивно и работать в паре с другими такими же конвейерами. При вскрышных проходческих работах разгрузочный конец конвейеров 42 входит в перегрузочное отверстие A3 нижних секций 6 (фиг. 9) и 5 трубчатых колон 3 и 2. Здесь же, выше отверстий 43 у секций 5 и 6 выполнен люк 44 для прохода под -крепь обслу7кивающего персонала и ремонтных рабочих.Кроме того, на диаметрально противоположных отверстиям 43 сторонах нижних секций 5 и 6 трубчатых колонн 2 и 3 жестко закреплены кондукторные плиты с втулками 45, соосными с отверстиями для бурения шпуров 46. На основаниях 41 забойных телескопических конвейеров 42 закреплены также перегружатели , выполненные в виде уширяющ1гх ся в плане отвалов, забойиые части которых выполнены в виде телескопических секций 47, закрепленных на соответствующих секциях 30 - 35 механизированных крепей 26 и 27, а радиальные части 48 отвалов-перегружателей жестко закреплены на торцах внутренн1« секций 30 к 33 этих крепей 26 и 27. Наружные секции 32 и 35 механизированных крепей 26 и 27 выполнены меньшими по высоте нижних секций 5 и 6 трубчатых колонн 2 и 3. На основаниях 41 под хвостовиками забойных конвейеров 42 также установлены автоматизированные средства бурения, включающие, например, каретку 49 с податчиком 50 перфораторов 51, забурники 52 буровых штанг 53, которые могут быть выполнены с кер- ноотборниками. Изменение углов подачи буровых штанг 53 в горизонтальных и вертикальных плоскостях податчиков 50 осуществляется поворотным устройством 54. Кроме того, на податчиках 50 установ-челы средства автоматической упаковки отобранных керновых проб и средства 55 автоматического заряжания шпуров 55 зарядами взрывчатого вещества направленного действия (например, машина зарядная ЗМК, приспособленная для условий вскрьоии и разработки предлаг аемым устройством) Торцы внутренних секций 30 и 33 механизированных крепей 26 и 27 выполнены с возможностью демонтажа с них после окончания вскрышных и иодгото- вительных к нмемке работ радиальных отвалов-перргружателег 48 с В ччмпжностыо их жесткой связи в став единого выемочного комплекса, например, с помощью брусьев 56.

Устройство оснащено также гибкими связями, выполненными, например, в виде тросов 57 с крюками 58 с двух сторон, заменяющими после окончания вскрьпиных и проведения определенной

0 части выемочных работ жесткие связи (щеколды 23) нижних секций 5 и 6 трубчатых колонн 2 и 3 с наружными секциями механизированных крепей 26 и 27, торцы которых оснащены средст5 вами их раскрепления в кровлю-почву лавы, выполненными, например, в виде винтовых 59 или гидродомкратов с упорами 60. Кроме того, устройство оснащено по меньшей мере двумя сек0 ционньвФ перегрузочными конвейерами 61, монтируемыми под защитой, например, сборной секционно-арочной из спецпрофиля крепи 62 по контактам рудного тела I по мере его очистной

5 выемки и с возможностью транспортирования перегрузочными конвейерами 61 горной массы от забойных конвейеров 42 в перегрузочные отверстия 4 нижних секций 5 и 6 на ковши

0 19 ковшовых злеваторов 15 трубчатых колонн 2 или 3, вывешиваемых соответственно на эстакадах 63 и 64, размеры опорных площадок которых выполнены большими двойной длины механизированных крепей 26 и 27 в собранном виде. Эти опорные площади больше вскрьш1ных колодцев, получающихся при ведении вскрышных работ, Эстака,цы 63 и 64 представляют собой единый комплекс наземных сооружений для наращивания по мере углубки механизированных крепей 26 и 27 секций трубчатых колонн 2 и 3 (вместе с их ковшовыми элеваторами 15) и для разгрузки поднимаемых с глубины пород вскрыши геологических кернопроб и собственно добываемого полезного ископаемого 1, разгружаемого из ковшей 19 в бункер-накопитель 65, из которого накопленная горная масса транспортируется по дальнейшему назначению на обогатительную фабрику или в железнодорожные вагоны, например, автосамосвалами 66.

5 Способ вскрытия и разработки месторождений полезных fCKoiinoMiiix и работа устройства осупюсгиляются следукядим образом.

5

0

5

0

91

Вскрытие и разработку, например, рудного любой крепости пластового средней мощности пологого падения месторождения полезного ископаемого I без постоянного присутствия горнорабочих в забое начинают с бурения непосредственно с дневной поверхности на примерно одинаковую глубину до подошвы месторождения, как минимум двух параллельных вертикальных скважин 9 и 10 по контактам геологически разведанного рудного тела, если величина месторождения вкрест простирания не превышает 0,7 длины двух максимальньк раздвижек телескопических трубчатых крепей 26 и 27, т.е. если, например, эта величина составляет 55 м, а максимальная раздвижка двух трубчатых крепей 26 и 27, на- пример, 80 м, тг) месторождение можно вскрыть двумя вертикальными скважинами 9 и 10. Если это соотношение по каким-либо причинам выдержать не удается, технико-экономическим обос- кованием выбирают кратное соотношение величины рудного тела вкрест простирания к количеству парных скважин, расстояние между которыми равно 0,7 длины двух максимальных раздвижек трубчатых крепей 26 и 27. Последние величины выбираются также в функциональной зависимости от силовых и прочностных свойств самих крепей, их производительности, крепости и устойчивости вскрьш ных пород, обводненности месторождения и его крепости, а также от других конкретных геологических и физико-механических свойств конкретного месторождения.

В устья разбуренных скважин 9 и 10 помещают зауженными концами секции 5 и 6 будущих трубчатых колонн 2 и 3 с вмонтированными в них и жестко закрепленными в их кронштейнах 17 натяж ными звездочками 16 ковшовых элеваторов 15, при этом располагая секции 5 и 6 зеркально либо, например, отверстиями 43 и люками ДА друг к другу, либо наоборот - в противоположные стороны. Со стороны этих отверстий 43 к секциям 5 и 6 трубчатых колонн жестко закрепляют с помощью кронштейнов 22, щеколд 23 и стыкующих штифтов 24 внешние секции правой и левой телескопических механизированных трубчатых крепей 26 и 27, сагрегатированны на общих основаниях 41 и с вдвинутым в них разречами в стороны движения

., с n п Q

5

0

5

II10

(крепь 26 фиг. 2 - по часовой стрелке, крепь 27 - против) секциями 30, 31 и 32 (правая крепь 26) и 33, 34 и 35 (левая крепь 27). Монтируют телескопические конвейеры 42 таким образом, что их разгрузочные концы помещают в отверстиях 43 с возможностью взаимоде1 1ствия перегрузки горной массы в ковши 49 ковшовых элеваторов 15. Под хвостовиками забойных конвейеров 42 на основаниях 41 монтируют автоматизированные средства бурения с поворотным устройством 54 кареткой 49, податчиком 50 перфораторов 51 со средствами 55 автоматического вания бурового става и упаковки кер- новых проб и запяжаиия шпуров зарядами ВВ направленного действ1;я. При этом проверяют соответствие соосности направлений буровых штанг 53 направлениям втулок 45 кондукторных плит. Крепят секции отвалов-перегружателей 47 и 48, забойные части 47 которых выполнены телескопическими и соответствующими по количеству числу секций крепей 26 и 27.

Одновременно с этими работами осуществляют- монтаж эстакад 63 и 64 со средствами наращивания секций трубчатых колон 2 и 3, Горизонтапьные проекции винтовых линий 28 и 29 траекторий будущих перемещений механизированных крепей 26 и 27 - круги условно делят, например, на шесть секторов. При этом, если условно поместить механизированную крепь в первом секторе, то последующие второй, третий и четвертый секторы обуривают вручную или с помощью дополнительных приспособлений короткими вертикальными шпурами с таким расчетом, чтобы придать подошвам выработанного пространства вскрьплных колодцев в сторону направления ведения проходческих работ уклонов, кратных углу подъема винтовых линий 28 и 29, по которым будут перемещаться механизированные крепи 26 и 27 в процессе углубки. Короткие вертикальные шпуры заряжают ВВ, взрывают, проветривают и одновременно с включением гидродомкратов 40 передвижки крепей 26 и 27 включают забойные конвейеры 42 и ковшовые элеваторы 15. При вращении крепей 26 и 27 по винтовым линиям соответственно 29 и 28 происходит их заглубление и взорванная порода вскрьпии поступает на отвал-перегружатели 47, перемещается по ним с подъемом и переваливается на забойные конвейеры 42 и по ним подается посредством элеваторов 15 в бункеры-накопители 65, а из них - в кузова автосамосвалов 66, которыми и транспортируется в отвалы.

При заглублении крепей 26 и 27 уже на полвитка появляется возможность использования автоматизирован- ных средств бурения перфораторами 51 вееров шпуров 53 в бок диаметрально противоположного сектора шпуров 53 (левая половина фиг. 2 и 4). При этом фиксированное направление забурНИКОВ 52 для четкого выдерживания параметров винтовой проходки осуществляют с помощью кондукторной плиты, т.е. после автоматизированного заряжания шпуров зарядником 55 зарядами ВВ направленного действия и отпала обуриваемые забои должны обеспечивать траекторию передвижения механизированных крепей 26 и 27 в процессе уг- лубки. И ьесь цикл дальнейшей проходки осуществляется в полностью автоматическом режиме: одновременно с погрузкой и транспортировкой пород вскрьппи, например, в южном секторе (левая половина фиг. 2) осуществляют бурение и заряжание веера шпуров в северном секторе, проветривание ранее взорванного юго-восточного сектора и взрывание северо-восточного сектора. И так далее: отгрузка из юго-восточного сектора сопровождается бурением и заряжанием шпуров северо-западного сектора, взрыванием северного сектора и проветриванием северо-восточного. Практическое соответствие всех скоростей: перемещения механизированных крепей 26, 27 с отвалами- перегружателями 47, производительности забойных конвейеров 42 и элеваторов 15, бурения, заряжания, взрыва- ния и проветривания, т.е. совмещение всех этих операций во времени, позволяет осуществить процесс вскрытия месторождения i полезного ископаемого двумя вертикальным - скважинами 9 и Ю непрерывно и параллельно. При этом взрывание горной массы с груди забоя в процессе углубки всегда осуществляется в промежутке между следующей

грудью забоя, ранее взрыхленной (взорванной) массой, почвой забоя и металлической секцией 5, 5 трубчатой колонны 2, 3, т.е. в замкнутом объеме, что обеспечивает необходимое разрыхQj 0 5 Q д г.

5

5

ление пород и проветривание забоев, избавляет от негабаритов.

Параллельно с углубкой механизированных крепей 26 и 27 осуществляют наращивание с помощью опор 4 и соеди- някяцих между собой в жесткий став следующих за секциями 5, 6 7, 8 и так далее с монтажом в них лестниц 20 с площадками 21 и удлинением ковшового элем&нта 15. При вращатель- но-углублягацемся перемещении механи- зированньк крепей 26 и 27 вращаются и опускаются только секции трубчатых крепей 5 и 6 вместе с жестко закрепленными в них ковщовыми элеваторами 15, лестницами 20 и т.д. Все выщерас- положенные секции 7, 8 и т.д., образуя собой жесткие секционные ставы трубчатых колонн 2 и 3 и не вращаясь, только опускаются по мере углубки всей своей длиной в опорах поверхностных эстакад 63 и 64. Вращение рам 13 с закрепленными в них секциями элеваторов 15, лестниц 20 и так далее внутри ставов трубчатых колонн 2 и 3 осуществляется за счет перекатывания подпружиненных пружинами 11 подщипни- ков 12 (фиг. 6), закреппенных на рамах 1 3.

При входе проходческой механизированной крепи 26 в толщу непосредственно месторождения керновым пробоот- бором и экспресс-анализом этих проб уточняют контуры месторождения и при подходе крепи 26 к подощве месторождения 1 на последнем витке ее опускания, при положении крепи 26 в восточном секторе средствами бурения с ав- - томатизированными средствами наращивания бурового става в направлении к скважине 9 забуривают шпуры увеличенной длины до половины, например, расстояния О (фиг. 13). При дальнейшем перемещении крепи 26 в юго-восточный сектор осуществляют обуривание длинными шпурами северо-западного фланга месторождения 1 (при небольшом его простирании на всю величину простирания) и производят отпал ранее пробуренных шпуров западного фланга, при перемещении крепи 26 в южный сектор забуривают центральную часть месторождения и т.д.. После того, как крепь 26 окажется в западном положении (правая часть фиг. 2) на подошве будущей лавы в направлении к скважине 9, включают радиальное выдвижение, гидродомкратами 36-39 раздвижки внут 315061

ренних секций 32, 31 и 30. При этом происходит автоматическое удлинение забойного конвейера 42 без остановки движения его ленты. Радиальным отвалом-перегружателем 48 осуществляют радиальную перегрузку руды на ленту забойного конвейера 42 с последующей транспортировкой ее в бункер-накопитель 65 поверхностной эстакады 64, Q Удлинение механизированной крепи 26 осуществляют на величину не более 0,7 ее максимальной раздвижки. При перемещении крепи из южного сектора в западный радиальная погрузка руды отвалами-перегружателями 47 может быть совмещена с одновременной раздвижкой в радиальном направлении крепи 26 и погрузкой руды торцевым отвалом-перегружателем 48, если кернооп- 20 робывание показало целесообразность взятия руды из этого контура место- рождения- 1, т.е. раздвижка телескопической крепи 26 может осуществляться одновременно с ее вращательно-опус- 25 каемым перемещением или только с перемещением вращательным, если крепь опустилась до подошвы месторождения 1 и перевести ее в исходное для выемки месторождения положение можно без о дальнейшего заглубления.

Аналогичные манипуляции осуществляют при достижении подошвы месторождения 1 с левой телескопической крепью 27, которая поворачивается против часовой стрелки. После того, как секция 30 крепи 26 достигнет секции 33 крепи 27, производят выравнивание их оснований 41, отсоединяют торцевые

35

отвалы-перегружатели 48, жестко с помощью брусьев 56 соединяют крепи 26 и 27 в единую телескопическую механизированную крепь 26-27 - комплекс с единым уширжоцимся-сужнваюдимся в плане отвалом перегружателем 47-47. При необходимости, в зависимости от конструктивных особенностей, осуществляют также перемонтаж (домонтаж) забойных телескопических конвейеров 42 в единичный телескопический конвейер 42-42. Демонтируют жесткую связь крайней, например, с левой стороны секции крепи 26-27 с нижней секцией трубчатой колонны 2 размонтированием связи щеколдами 23 и стыковочными штифтами 24 кронштейнов 22 и 25 и заменяют ее гибкой связью определенной длины, В1.гпол енной, например, в виде троса 57 с крюками 58 с двух сторон.

1 I

14

Q 0 5 о

5

0

5

0

5

один из крюков 58 закрепляют в кронштейне 22, второй - в кронштейне 25. Производят отпал лавы, проветривание и вращение спаренного телескопического комплекса крепей 26-27 по часовой стрелке (фиг. 3), осуществляют широкозахватную косозаездную очистную выемку по падению рудного тела с одновременным автоматическим удлинением при необходимости крепей 26-27 (естественно с автоматическим удлинением их отвалов-перегружателей 47-47 и конвейера 42-42) от 0,7 длины до максимальной при необходимости их раздвижки. Очистную выемку ведут до разворота комплекса крепей 26-27 до угла 45 относительно первоначального положения комплекса в момент его сборки. Отбитая руда при повороте комплекса посредством отвалов-перегружателей 47 подается на забойный конвейер 42, транспортируется им к элеватору 15 трубчатого става 3 и подается в бункер-накопитель 65 правой эстакады 64. Перемещение левого свободного конца комплекса крепей 26-27 гибкой связью 57 поворачивает нижнюю секцию 4 трубчатой колонны 2 на угол 90 (меньший или больший в зависимости от общего направления границы рудного тела) к первоначальному, т.е. разворачивая ее из направления отверстия 43 и люка 44 на запад в направлении на север. Осуществляют расфиксацию гибкой связи 57, 58 и закрепление трубчатой колонны 2 от самопроизвольного разворота - отныне и до выемки столба или всего рудного тела трубчатая колонна 2 исполняет роль транспортно-комму- никационного ствола для водоотлива, вентиляции, как запасной людской ходок, для связи и т.д. Одновременно с очистной выемкой и с удалением левого свободного конца комплекса крепей 26-27 от трубчатой колонны 2 осуществляют монтаж по контуру рудного тела 1 левого ходка из сборной секционно-арочной из спецпрофиля крепи 62 с монтажом в нем левого перегрузочного конвейера 61.

При широкозахватной косозвездной очистной выемке автоматизированное бурение и заряжание вееров очистных шпуров 46 (фиг. 2) производят либо длинными шпурами из-под правого хво- стовика спаренного забойного конвейера 42-42 от точки поворота комплек15

са (в Плане центр трубчатой колонны 3), либо короткими шпурами из-под свободно-перемещающегося левого хвостовика забойного конвейера 42-42 либо шпурами средней (различной) длины одновременно обоими средствами бурения и заряжания.

При достижении очистным комплексом крепей 26-27 угла поворота 45° (фиг, 3) относительно первоначального положения забоя левый хвостовик крепи 27 раскрепляют между кровлей и почвой лавы, например, с помощью винтовых 59 (фиг. 7) или гидродом- кратов с упорами 60, жесткую связь торца правого конца крепи 26 с нижней секцией 6 трубчатой колонны 3 (поз. 22 - 25) демонтируют и заменяют гибкой связью (поз. 57 и 58) определенной длины и осуществляют широкозахватную косозаездную очистную выемку разворотом комплекса крепей 26-27 против часовой стрелки относительно нового центра вращения комплекса - упоров 60 раскрепления до достижения угла 90 (т.е. до полного угла 135° относительно первоначального положения очистного комп- лекса в начале отработки столба или месторождения 1). Одновременно с очистной выемкой и транспортировкой руды забойным конвейером 42-42 к левому перегрузочному конвейеру 61 и по нему к злеватору 15 трубчатой колонны 2 гибкой связью 57, 58 осуществляют разворот нижней секции 6 трубчатой колонны 3 от угла в 45 (от первоначальной ориентировки секции 6 отверстием 43 на запад до ори- ентировки на северо-запад.поворот ее осуществлялся совместно с комплексом крепей 26-27 за счет их жесткой связи) до угла в 90 (или больше или меньше этого значения в зависи- мости от геометрии месторождения 1), т.е. до ориентировки отверстия 43 на север или северо-восток (фиг. 3). Осуществляют расфиксацию гибкой связи 57, 58 и стопорение трубчатой ко- лонны 3 вместе с ее нижней секцией 6 от крепей 26-27 по падению месторождения 1 осуществляют монтаж по контакту рудного тела правого хода и в нем монтаж правого перегрузочного конвейера (не показаны). При этом широкозахватная косоэаездная очистная выемка теперь в направлении против часовой стрелки может осущест

1 1

16

Q 5 0 5 О 0 з Q

5

5

вляться при наличии уточненного про- боотбора и экспресс-анализа руды на содержание как с местным укорочением телескопического комплекса крепей 26-27 по контуру месторождения 1, так и без такого, т.е. полной его длиной.

Широкозахватную косозаездную очистную выемку телескопическим комплексом крепей 26-27 в направлении против часовой (фиг. 3) ведут до разворота в 90 , т.е. до установления комплекса в направлении северо-восток. Осуществляют раскрепление в кровлю-почву лайы упоров 60 правого торца крепи 26 и освобождают от раскрепления в кровлю-почву лавы упоров 60 левого торца крепи 27. Цикл широкозахватной косозаездной очистной выемки комплексом крепей 26-27 повторяют в направлении по часовой стрелке с транспортированием руды снова к трубчатой колонне 3 уже с помощью правого смонтированного перегрузочного конвейера.

Указанный цикл операций повторяют ДО отработки всего месторождения 1 или до отработки этого месторождения. В последнем случае второй соседний столб месторождения отрабатывается из двух новых скважин аналогичными операциями уже параллельно отработанному по восстанию. После отработки столба (или полной выемки всего месторождения) оборудование механизированных крепей 26-27 оставляют на глубине под землей и вынимают лишь трубчатые колонны 2 и 3 с элеваторами 15, разбирают или перемешивают на новое место эстакады 63, 64 и производят засыпку шурфов и рекультивационные работы. Формула изобретения

1. Способ вскрытия и разработки месторождений полезных ископаемых, включающий бурение вертикальных скважин до почвы рудного тела, установку в устьях скважин секционно наращиваемых трубчатых колонн и секций телескопических механизированных крепей, ведение вскрьш1ных и очистных работ секторами, обуривание первых трех из них на каждой скважине короткими вертикальными шпурами с поверхности и придание подошвам забоев вскрьшных колодцев наклонов в сторону ведения работ по левой и правой винтовым линиям механизированных крепей, бурение

BO время выемки в первом секторе каждой скважины в диаметрально противоположном секторе вееров очистных шпуров рядами, параллельными почве очистных забоев, на длину телескопических крепей в собранном виде, заряжание шпуров зарядами взрывчатых веществ (ВВ) направленного действия, взрывание зарядов ВВ и проветривание забоев, выемку очередных секторов вскрьппи или полезного ископаемого и вьщачу их по скважине на поверхность опускание секции крепей и последукщу отработку выемочного участка, о т- личающийся тем, что, с целью унификации средств вскрытия и очистной выемки при обеспечении безлюдной технологии разработки, скважины бурят с поверхности парами на одинаковую па контактам рудного тела на pJccтoянии не большем 0,7 длины двух максимальных раздвижек телескопических крепей, которые устанавливают у каждой скважины зер- кально по отношению друг к другу, при этом после опускания телескопических крепей до почвы рудного тела почве забоя вскрышного колодца придают уклон, равный углу падения руд- ного тела, а выемку полезного ископаемого ведут во встречном направлении до встречи очистных забоев и формируют единый очистной забой, после чего выемку полезного ископаемого ведут широкозахватными косыми заездами с поочередным разворотом единого очистного забоя по часовой и против часовой стрелки по падению месторождения, причем по мере разво- рота единого очистного забоя по контуру выемочного участка монтируют ходки, а очистные шпуры бурят от точек разворота единого очистного за- боя, или от точек, противоположных точкам разворота единого очистного забоя, или от укагзанных точек одновременно навстречу друг другу.

ц 0 5 Q Q

5

2. Устройство для вскрытия и разработки месторождений полезных ископаемых, включающее наращиваемую секционную трубчатую колонну с установленным внутри нее ковшовым элеватором, соединенную с нижней секцией трубчатой колонны телескопическую секцию механизированной крепи с раздвижными трубами большого и малого диаметров, забойный телескопический конвейер, перегружатель в виде расширяющего в плане отвала, подпружи- ненно закрепленные на рамах ковшового элеватора в нижней секции трубчатой колонны подшипники, установленные с возможностью перекатьшания по внутренним поверхностям вышерасположенных секций трубчатой колонны и с возможностью поворота ковшовых элеваторов совместно с нижними сек- -циями колонны и с телескопической секцией механизированной крепи, кондукторную плиту с втулкой, жестко закрепленные напротив отверстий нижней секции трубчатой колонны для установки автоматизированных средств бурения и заряжания шпуров, отличающееся тем, что, с целью

унификации средств вскрытии и очист- Hoii выемки при обеспечении безлюдной технологии разработки, оно снабжено перегрузочными конвейерами, соединение труб большого диаметра телескопических секций механизированных крепей с нижней секцией трубчатой колонны выполнено разъемным и снабжено гибкой связью, а трубы малого диаметра ука а}П1ых секций механизированных крепей, их забойные конвейеры и перегружатели В полнены с возможностью соединения с трубами малого диаметра, перегружателями и забойными конвейерами другой аналогичной секции механизированной крепи, причем указанные секции со стороны трубчатой колонны снабжены средствами их распора.

6

fae.l

Изобретение относится к горной промышленности и позволяет унифицировать средства вскрытия и очистной выемки при обеспечении безлюдной технологии разработки. Для этого бурение скважин с поверхности осуществляют парами на одинаковую глубину по контактам рудного тела (РТ) на расстоянии не большем 0,7 длины двух максимальных раздвижек телескопических механизированных крепей (МК). Последние устанавливают у каждой скважины зеркально по отношению друг к другу. После опускания телескопических МК до почвы РТ почве забоя вскрышного колодца придают уклон, равный углу падения РТ, выемку полезного ископаемого ведут во встречном направлении до встречи очистных забоев и формируют единый очистной забой. Затем выемку ведут широкозахватными косыми заездами с поочередным разворотом единого очистного забоя по часовой и против часовой стрелки по падению месторождения. По мере разворота единого очистного забоя по контуру выемочного участка монтируют ходки. Очистные шнуры бурят от точек разворота единого очистного забоя или точек, противоположных точкам разворота единого очистного забоя или точек, противоположных точкам разворота, или от указанных точек одновременно навстречу друг друга. Устройство для реализации способа снабжено перегрузочными конвейерами (К), а соединение труб большого диаметра телескопических секций МК с нижней секцией трубчатой колонны выполнено разъемными и имеет гибкую связь. Трубы малого диаметра секций МК, их забойные К и перегружатели выполнены с возможностью соединения с трубами малого диаметра, перегружателями и забойными К другой аналогичной секции МК. Со стороны трубчатой колонны секции МК снабжены средствами их распора. 2 с.п.ф-лы, 13 ил.

/I-A

6

f8 730313226 fU8.2

Б-6

43 4в

Г-Г побернуто

ff.

fuB.S

i-m

13

11

иг.е

Е-

фцг.1

Вид к noSepHi/fm

у/ ///////// у/ ///////// ////////.

Фиг. Ю

/

ШУ

л л ffodep/ t/mff

30

фиг. f1

////////////// ////////////f

9

+ t4;+-H- 4-- - /- : ; r

Фиг. 13

М - Мло8е/)Н1//т

(Оиг.1