Способ разработки пологопадающих рудных залежей Советский патент 1992 года по МПК E21C41/16 

Изобретение относится к горнодобывающей промышленности и может быть использовано при разработке пологопадающих рудных залежей на больших глубинах.

Известен способ разработки пологопадающих залежей с закладкой выработанного пространства с изменением направления движения очистных фронтов, включающих разделение залежи на поля барьерными целиками, первоочередную отработку полей в направлении барьерного целика до его границ, после чего разрезают и отрабатывают целик перпендикулярным к выработанному пространству фронтом,

Указанный способ позволяет существенно увеличить интенсивность разработки залежи за счет одновременной работы нескольких очистных фронтов. Недостаток способа заключается в том, что барьерный

целик формируется сходящимися фронтами очистной выемки одновременно по всей длине фронта и имеет одинаковую ширину, заранее определенную расчетным методом. Известно, что точность расчетов в горном деле невысока, что в свою очередь приводит либо к завышенной ширине барьерного целика и предприятие нГесёт убытки от преж- девременной остановки фронтов и уменьшения производительности, либо к заниженной ширине, что напрямую связано с безопасностью горных работ при формировании барьерного целика и его отработке. Известен способ разработки полого- падающих рудных залежей, включающий разделение залежи на шахтные поля барьерными целиками, разрезку и отработку шахтных полей и барьерных целиков взаимно перпендикулярными фронтами. Соглас ч|00 J О

о

СА)

CJ

но этому способу отработку шахтных полей ведут до границ барьерного целика, разделяющего эти поля, после чего фронты очистных работ, формирующих целик, останавливают, производят разрезку барьерного целика и ведут его отработку фронтами, ориентированными перпендикулярно выработанному пространству шахтных полей

Известный способ наиболее близок по своей технической сущности к предполагаемому изобретению и принимается за прототип.

Преимущества и недостатки принимаемого за прототип способа аналогичны предыдущему и заключаются в высокой интенсивности отработки залежи с одной стороны, и снижении безопасности горных работ при ошибках в определении требуемой ширины барьерного целика с другой. Способ не предусматривает возможности корректировки ширины барьерного целика в зависимости от фактической уровня напряжений в нем для обеспечения безопасной его отработки.

Цель изобретения - повышение безопасности работ путем управления напряженным состоянием горного массива.

Поставленная цель достигается тем, что в способе разработки пологопадающих рудных залежей, включающем проведение подготовительных и нарезных выработок, деление залежи на шахтные поля барьерными целиками, разрезку и отработку шахтных полей и барьерных целиков взаимно перпендикулярными очистными фронтами, разрушение полезного ископаемого в пределах участков шахтных полей и его отгрузку, согласно изобретению, отработку шахтных полей ведут уступообразным фронтом, при этом передовой уступ отрабатывают в створе с линией разрезки барьерного целика, совместно с отработкой шахтных полей ведут отработку барьерного целика, участки шахтных полей между фронтом очистных работ и барьерным целиком разгружают от горного давления одновременно с отработкой целика последовательным проведением в пределах этих участков выработок в створе с линией разрезки барьерного целика, барьерный целик начинают отрабатывать на участке передового уступа на ширину не менее его длины, затем определяют уровень напряжений в барьерном це- и корректируют его ширину в пределах длины последующих уступов по безопасному уровню напряжений в горном массиве, а выработанное прЪстранство закладывают твердеющими смесями

Отработку шахтных полей ведут уступообразным фронтом, при этом передовой уступ отрабатывают в створе с линией разрезки целика. Ведение работ таким образом позволяет формировать барьерный целик неодинаковой ширины в месте его разрезки

и на флангах и обеспечивает возможность корректировки безопасной ширины целика за пределами передового уступа.

Разрезку и отработку целика ведут совместно с отработкой шахтных полей. Это

0 позволяет начать отработку целика при его ширине больше проектной, т.е. при меньшем уровне напряжений в целике, что увеличивает безопасность работ. Кроме того, формирование выработанного пространст5 ва в целике позволяет учитывать геомеханическое влияние взаимно перпендикулярных фронтов при определении безопасной ширины барьерного целика.

Участок горного массива между взаим0 но перпендикулярными фронтами шахтного поля и барьерного целика разгружают от горного давления последовательным проведением выработок в створе с линией разрезки целика и одновременно с отра5 боткой целика Благодаря этому исключается образование удароопасных целиков между фронтами очистной выемки и обеспечивается безопасность работ при отработке шахтных полей и целика.

0

Барьерный целик сначала отрабатывают на ширину не менее длины передового уступа, затем определяют в границах барьерного целика уровень напряжений. В ре5 зультате такого ведения горных работ образуется развитый пролет отработки, при котором известными методами с высокой степенью достоверности можно определить параметры зон опорного давления и уро0 вень напряжений в них от фронтов очистной выемки по целику и шахтному полю и по ним устанавливают безопасную ширину барьерного целика.

Условие отработки барьерного целика

5 на ширину не менее длины передового уступа определялось тем, что в этом случае исключается образование дополнительных уступов в пределах передовых панелей, образующихся взаимно перпендикулярными

0 фронтами отработки шахтных полей и барьерного целика.

Если целик отрабатывать на ширину менее длины передового уступа, то образование дополнительных уступов влияет на

5 напряженное состояние горного массива в последующих панелях и в конечном итоге внесет дополнительную погрешность в результаты корректировки ширины барьерного целика по уровню напряженного состояния

На фиг.1 изображен план горных работ в пределах пологопадающей залежи; на фиг.2 - разрез А-А на фиг,1,

Отработку пологопадающей рудной залежи 1 ведут двумя шахтными полями 2, которые разделены барьерным целиком 3 с проектными границами 4. Отработку запасов ведут уступообразными фронтами 5, при этом передовые уступы 6, формирующие барьерный целик 3 фронтов 5, отраба- тывают в створе с линией разрезки 7 барьерного целика 3. Совместно с отработкой шахтных полей 2 ведут отработку барьерного целика 3 взаимно перпендикулярными фронтами. Участки горного массива 8 между гра- ницей передового уступа 6 и границей целика 4 разрезают последовательным проведением выработок 9 одновременно с отработкой целика, располагая их в створе с линией разрезки 7, разгружая от горного давления, чем обеспечивают геомеханическую связь между выработанными пространствами шахтных полей 2 и целика 3. При достижении пролета отработки по целику 3, равному длине передового уступа 6, определяют в барьерном целике 3 уровень напряжений, по которому корректируют ширину 10 целика в пределах очередного уступа, исходя из принципа обеспечения безопасного для отработки уровня напря- жений и продолжают доработку шахтных полей 2 и целика 3.

Пример осуществления способа. Рудная залежь 1 с размерами в плане 1300x700 м разделена на два шахтных поля 2 барьерным целиком 3 шириной 200 м. Шахтные поля 2 в свою очередь разбиты на панели шириной 120 м, отработкой которых формируется уступообразный фронт5. Длина уступа кратная ширине панели и равна 120-240 м. Отработка целика 3 предусматривается расходящимися фронтами, поэтому передовые уступы 6 в процессе отработки полей формируют в центральной части шахтного поля и в створе с ли нией разрезки 7 целика 3. Одновременно с доработкой шахтных полей 2 начинают и ведут отработку барьерного целика 3 на ширину 120-140 м, равную длине передового уступа 6. Участки залежи 8 между фронтами работ

по полям шахт 2 и целику 3 шириной 40-80 м разгружают от горного давления проходкой выработок 9, причем проходку ведут в створе с линией разрезки 7 целика 3 и одновременно с отработкой целика. Выработки 9 сечением 12-14 м проходят последовательно вприсечку друг к другу или по камер- но-целиковой схеме. После отработки целика 3 на длину передового уступа 6, т.е. 120-240 м и образования геомеханической связи между фронтами работ, корректируют ширину барьерного целика 3 на длину следующего уступа, исходя из расчета безопасного уровня напряжений в горном массиве. В процессе дальнейшей отработки шахтных полей 2 и целика 3 производится дополнительная корректировка границ целика. Формула изобретения Способ разработки пологопадающих рудных залежей, включающий проведение подготовительных и нарезных выработок, деление залежи на шахтные поля барьерными целиками, разрезку и отработку шахтных полей и барьерных целиков взаимно перпендикулярными очистными фронтами, разрушение полезного ископаемого в пределах участков шахтных полей и его отгрузку, о т- личающийся тем, что, с целью повышения безопасности работ за счет управления напряженным состоянием горного массива, отработку шахтных полей ведут уступообразным фронтом, при этом передовой уступ отрабатывают в створе с линией разрезки барьерного целика, совместно с отработкой шахтных полей ведут отработку барьерного целика, участки шахтных полей между фронтом очистных работ и барьерным целиком разгружают от горного давления одновременно с отработкой цели последовательным проведением в пределах этих участков выработок в створе с линией разрезки барьерного целика, барьерный целик начинают отрабатывать на участке передового уступа на ширину не менее его длины, затем определяют уровень напряжений в барьерном целике и корректируют его ширину в пределах длины последующих уступов по безопасному уровню напряжений в горном массиве, а выработанное пространство закладывают твердеющими смесями.

Изобретение относится к разработке руд на больших глубинах. Цель - повышение безопасности работ за счет управления напряженным состоянием горного массива, Сущность изобретения: шахтные поля отрабатывают уступообразным фронтом, а передовой уступ обрабатывают в створе с линией разрезки барьерного целика. Целик отрабатывают совместно с отработкой шахтных полей. Участки шахтных полей между фронтом очистных работ и барьерным целиком разгружают от горного давления выработками. Целик отрабатывают на ширину не менее длины передового уступа и определяют уровень напряжений в нем. По безопасному уровню напряжений корректируют ширину барьерного целика в пределах очередного уступа и дорабатывают шахтные поля и целик. Выработанное пространство закладывают твердеющими смесями. 2 ил. Ё

Фиг Л

А-А

Фиг, г

Составитель В.Мякотин Редактор М.Кузнецова Техред М.МоргенталКорректор Н.Кешеля

Заказ 4528ТиражПодписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„ 4/5