Способ добычи полезного ископаемого Советский патент 1992 года по МПК E21C41/16 

- Изобретение относится к горному делу, в частности, к технологии подземной разработки месторождений полезных ископаемых системой с магазинированием полезного ископаемого.

Известен способ разработки крутопадающих рудных тел, включающий проведение подготовительных и нарезных выработок в рудном массиве, формирование полости под выемочным участком, образование на дне полости подушки из разрушенной руды, отработку руды слоями на подушку снизу вверх с одновременным увеличением высоты полости на толщину вынимаемого слоя, образование сужения в очистном пространстве, укладку крупнокусковой руды в сужение, выпуск излишков руды между границей выемочного участка и зоной крупнокусковой руды, генеральный выпуск руды и погрузку ее в транспортные средства 1,

Недостатки способа заключаются в необеспеченности безопасных условий при добыче полезного ископаемого в качестве строительного материала при разработке мощных залежей полезного ископаемого, расположенных на больших глубинах и в неблагоприятных горно-геологических ус- ловиях и неприспособленности его для добычи блоков природного «амия, так как практически невозможно поддерживать значительные обнажения массива полезного ископаемого и вмещающих пород, образующиеся при разработке залежи.

Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является способ добычи полезного ископа- емого, включающий проведение подготовительных и нарезных выработок в массиве полезного ископаемого, формирование полости под выемочным участком, образование на дне полости подушки из разрушен- ного полезного ископаемого, отработку полезного ископаемого слоями на подушку снизу вверх с одновременным увеличением высоты полости на толщину вынимаемого- слоя, выпуск из нижней части полости избы- точного количества отбитого полезного ископаемого, генеральный выпуск полезного ископаемого и погрузку его в транспортные средства 2.

Главным недостатком способа является сложность обеспечения безопасных условий работы при добыче полезного ископаемого в качестве строительного материала, особенно при разработке мощных залежей на больших глубинах при высоком горном давлении и неустойчивых полезных ископаемых и вмещающих породах, так как при его применении образуют значительные площади ничем не поддерживаемых обнажений полезного ископаемого и вмещающих пород в кровле и стенках очистного пространства.

Целью изобретения является обеспечение безопасных условий труда при добыче полезного ископаемого в качестве строи- тельного материала,

Способ позволяет производить подземную добычу полезных ископаемых в виде щебня и дорогостоящих блоков природного камня в том числе и в сложных горно-геоло- гических условиях.

Поставленная цель достигается тем, что а известном способе добычи полезного ископаемого, включающем проведение подготовительных и нарезных выработок в массиве полезного ископаемого, формирование полости под выемочным участком, образование на дне полости подушки из разрушенного полезного ископаемого, отработку полезного ископаемого слоями на подушку снизу вверх с одновременным увеличением высоты полости на толщину вынимаемого слоя, выпуск из нижней части полости избыточного количества отбитого полезного ископаемого в процессе его выемки, генеральный выпуск полезного иско- лаемого и погрузку его в транспортные средства, в центральной части каждого слоя проходят слоевой штрек, выемку полезного ископаемого осуществляют блоками, слои

отрабатывают из слоевого штрека с заход- ками вприсечку друг к другу высотой кратной высоте блоков, на месте отделения блоков от массива производят разрушение на подушке некондиционных блоков, при этом разрушенное полезное ископаемое из отрабатываемой заходки перемещают через смежную отработанную заходку в соседнюю отработанную заходку и подбучивают им подрабатываемый массив полезного ископаемого, блоки полезного ископаемого отгружают в процессе отработки каждого слоя, а полезное ископаемое из подушки отгружают при его генеральном выпуске.

На фиг. 1 изображен разрез А-А на фиг. 1 залежи по простиранию в стадии выемки блоков природного камня; на фиг.2 - разрез Б-Б на фиг.1 залежи вкрест простирания в стадии выемки блоков природного камня; на фиг.З - план горизонта выемки блоков природного камня в сечении В-В на фиг.1; на фиг.4 - продольный разрез Г-Г на фиг,5 отработанной заходки; на фиг.5 - поперечный разрез Д-Д на фиг.4 рабочей и отработанной заходок.

Способ осуществляется следующим образом. Первоначально в залежи проходят откаточные орты 1, а из них- погрузочно-до- ставочные штреки 2 и транспортные восстающие 3. Из погрузочно-доставочных штреков

2под массивом 4 полезного ископаемого, подготовленным для выемки блоков, проходят дучки 5 и воронки 6. Образовавшееся при создании воронок 6 разрушенное полезное ископаемое не выпускают и используют для начального этапа формирования нижней части подушки 7, размещенной в воронках 6 и дучках 5. Затем из восстающих

3в центральной части слоя проходят первый слоевой штрек 8 с расположением его подошвы на уровне горизонта воронок 6 и использованием разрушенного при проходке полезного ископаемого для пополнения подушки 7. Из слоевого штрека 8 в массиве

4бурят, заряжают и взрывают скважины (на чертежах не показано) для образования полости 9 под массивом 4, подготовленным для выемки блоков, и подушки 7 в ней. В качестве дна полости 9 служат поверхности воронок 6. Толщину отбиваемого от массива 4 слоя полезного ископаемого принимают с расчетом формирования подушки 7 на всю высоту полости 9 и заполнения всего обьема полости 9 с подбучиванием нижней плоскости массива 4 разрушенным полезным ископаемым. После этого в центральной части следующего слоя проходят слоевой штрек 8 и производят отработку слоя рабочими за хрдками 10 вприсечку друг к другу с выемкой

кондиционных и некондиционных блоков I, II, III, IV из массива 4 При этом высоту (толщину) слоя принимают кратной высоте вынимаемых из массива 4 блоков.

Отделение от массива 4 кондиционных и некондиционных блоков I, II, III, IV в рабочих заходках- 10 производят с помощью шпуров II или какого-либо другого способа на подушку 7. Шпуры II бурят из рабочей 10 и смежной отработанной 12 заходок. Конди- ционную часть блоков I, II, II, IV с помощью тягальных лебедок, конвейеров или других транспортных средств из рабочей заходки 10 через слоевой штрек 8, транспортный восстающий 3, откаточный орт 1, откаточ- ные выработки и ствол шахты (на чертежах не показано) транспортируют на поверхность. Некондиционную часть блоков I, И, II, IV, а при необходимости и некоторые кондиционные блоки, с помощью буровз- рывных работ или других способов разрушают на месте отделения их от массива 4 на подушке 7. При этом разрушенное полезное ископаемое из рабочей заходки 10 с помощью любых подходящих погрузочных средств и коротких конвейеров 13 или других доставочных средств, расположенных в смежной отработанной заходке 12, перемещают в соседнюю отработанную заходку 14. Для предотвращения развала разрушен- ного материала и обеспечения возможности подбучивания нижней плоскости массива 4 на границе между заходками 12 и 14 возводят временную стенку из деревянных стоек 15 с опорами 16, обшитых досками 17 (стен- ка может изготавливаться и из других материалов). По мере заполнения разрушенным материалом отработанной заходки 14 стенку наращивают для обеспечения контакта разрушенного полезного ископае- мого с нижней плоскостью массива 4. Таким образом отрабатывают весь слой, Избыток полезного ископаемого, образующийся при разрушении некондиционных блоков в рабочих заходках 10, можно уда- лять из выемочного участка с помощью по- грузочно-транспортных средств через слоевой штрек 8, транспортные восстающие 3 и откаточные орты 1. Но более целесообразно и экономически выгодно избавляться от него за счет частичного выпуска соответствующего по объему материала подушки 7 из нижней части полости 9 через воронки 6 и дучки 5, погрузки и доставки по доставочным штрекам 2 и транспортировки по откаточным ортам 1. Отработку каждого последующего слоя начинают с проходки в его центральной части слоевого штрека 8 и производят в описанной выше последовательности. Таким образом, кондиционные и

некондиционные блоки из массива 4 на подушку 7 вынимают слоями. При этом высота полости 9 после выемки очередного слоя увеличивается на размер его высоты.

Массив 4 полезного ископаемого, подготовленный для выемки блоков I. II, III, IV, послойно отрабатывают до потолочины 18, толщина которой устанавливается проектом на отработку выемочного участка на ос- нове выполненных расчетов. Между полостями 9 смежных выемочных участков оставляют целики 19 на всю высоту выемочного участка (этажа).

По окончанию отработки массива 4 полезного ископаемого материал подушки 7 через воронки 6, дучки 5, доставочные штреки 2, откаточные орты 1, выработки откаточного горизонта и ствол шахты (на чертежах не показано) выдают на поверхность и направляют на дробильно-сортировочную фабрику или завод для переработки в строительные материалы (бутовый камень, щебень, песок и др.).

Полость 9, освобожденную от материала подушки 7, в соответствии с проектом на отработку выемочного участка либо заполняют закладочным материалом, либо оставляют порожней. Заполнение выработанного пространства (полости 9) закладочными материалами позволяет отрабатывать потолочину 18 и целики 19.

Способ позволяет производить добычу полезного ископаемого в качестве строительных материалов даже на больших глубинах, в условиях высокого горного давления и при малоустойчивых полезных ископаемых и вмещающих породах. Безопасные условия труда при добыче полезного ископаемого обеспечивают за счет как небольших высоты рабочих заходок и площади обнажения массива полезного ископаемого и вмещающих пород, так и возможности осуществления постоянного контроля состояния кровли заходок и поддержания последних с помощью горной крепи. Обеспечиваются оптимальные условия для добычи дорогостоящих блоков природного камня: наличие трех взаимно перпендикулярных плоскостей обнажения отрабатываемого массива полезного искбпаемого и свободный доступ к ним в процессе отделения блоков от массива.

Формула изобретения Способ добычи полезного ископаемого, включающий проведение подготовительных и нарезных выработок в массиве полезного ископаемого, формирование полости под выемочным участком, образование на дне полости подушки из разрушенного полезного ископаемого, отбойку полезного ископаемого слоями на подушку снизу вверх с одновременным увеличением высоты полости на толщину вынимаемого слоя, выпуск из нижней части полости избыточного количества отбитого полезного ископаемого в процессе его выемки, генеральный выпуск полезного ископаемого и погрузку его в транспортные средства, о т л и чающийся тем, что, с целью обеспечения безопасных условий труда при добыче полезного ископаемого в качестве строительного материала, в центральной части каждого слоя проходят слоевой штрек, выемку полезного ископаемого осуществляют блоками, слои

0

5

отрабатывают из слоевого штрека заходка- ми вприсечку друг к другу высотой, кратной высоте блоков, на месте отделения блоков от массива проводят разрушение на подушке. некондиционных блоков, при этом разрушенное полезное ископаемое из отрабатываемой заходки перемещают через смежную отработанную заходку в соседнюю с ней отработанную заходку и подбучи- вают им подрабатываемый массив полезного ископаемого, блоки полезного ископаемого отгружают в процессе отработки каждого слоя, а полезное ископаемое из подушки отгружают при его генеральном выпуске.

Изобретение относится к подземной разработке месторождений с магазиниро- ванием полезного ископаемого. Цель - обеспечение безопасных условий труда при добыче полезного ископаемого в качестве строительного материала. Полезное ископаемое отрабатывают слоями снизу вверх на подушку из полезного ископаемого. В центральной части каждого слоя из транспортных восстающих проходят слоевой штрек. Выемку Полезного ископаемого осуществляют блоками. Слои отрабатывают из слоевого штрека заходкзми вприсечку друг к другу высотой, кратной высоте бпоков. Высота заходок кратна высоте блоков. На месте отделения блоков от массива производят разрушение на подушке некондиционных блоков. Разрушенное полезное ископаемое из рабочей заходки перемещают через смежную отработанную заходку в соседнюю отработанную заходку с помощью, например, конвейеров. Им подбучи- вают массив полезного ископаемого. Блоки полезного ископаемого отгружают в процессе отработки каждого слоя. Полезное ископаемое из подушки выпускают после окончания отработки всех слоев при генеральном выпуске. 5 ил.

А-А

Фиг. г

ь

Фиг.

IT

Фиг. 4

IE 15