Способ комбинированной разработки месторождений Советский патент 1993 года по МПК E21C41/16 

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано при одновременном ведении открытой и подземной разработки рудных месторождений.

Целью изобретения является повышение эффективности разработки за счет ее интенсификации, снижения капитальных затрат на отработку, потерь и разубожива- ние руды и уменьшение загрязнений окружающей среды продуктами взрывов.

На фиг, 1 в вертикальной проекции показана общая схема ведения горных работ при комбинированном способе разработки месторождения полезного ископаемого; на

фиг. 2 - то же, вид 1; на фиг. 3 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 4 - разрез Б-Б на фиг. 1; на фиг. 5 - общая схема проходки вскрывающих, подготовительно-нарезных горных выработок слоя открыто-подземного яруса; на фиг. 6 - начало ведения очистных работ в слое открыто-подземного яруса.

Способ осуществляется следующим образом.

Месторождение полезного ископаемого средней и большей мощности (100-500 м и более) отрабатывают по глубине тремя ярусами в направлении простирания залежи открытым 1 на глубину до 300-500 м,

со

О

о ю

ON

VJ

GJ

открыто-подземным 2 -до 100-200 м и подземным 3-1000 и более метров. Отработку открытого 1 и открыто-подземного 2 ярусов ведут уступами 4, а подземного 3 из подземных горных выработок 5. Выемку руды в ярусах ведут слоями 6 высотой в открытом ярусе 1 12-15 метров, в открыто-подземном 3 - 50-100 м. В открытом 1 ярусе проходят вскрывающие стволы 7 в лежачем боку залежи и въездные траншеи 8 внешнего и ком- бинированного заложения, а в открыто-подземном 2 и подземном 3 ярусах проходят подъемный ствол 9 и вспомогательные стволы 10 с площадок уступов нерабочих бортов открытого яруса 1 в лежащем и висячем боках залежи. Одновременно с проходкой вспомогательных стволов 10 в торце залежи в слоях 6 открыто-подземного яруса 2 проходят въездные траншеи 11 вкрест ее простирания и временные квершлаги 12 с подошвы нерабочего борта траншеи 11 в сторону висячего и лежачего боков залежи. Затем осуществляют проводку разрезных траншей 13 в каждом слое 6 длиной, равной горизонтальной мощности отрабатываемой части залежи, Выемку полезного ископаемого в открытом 1 и подземном 3 ярусах ведут открытым и подземным способами, а в открыто-подземном ярусе 2 ее осуществляют отрезной панелью 14 по оси залежи и боковыми панелями 15 вдоль флангов отрезной панели 14 шириной 50-60 м в каждом слое 6. При этом проходку отрезного штрека 16 отрезной панели 14 проводят из рабочего борта разрезной траншеи 13 и буровых ортов 17, после проведения полевых штреков 18 в лежачем и висячем боках залежи и буровых ортов 17 боковых панелей 15 между ними из временных квершлагов 12. Очистную выемку в открыто-подземном ярусе 2 ведут фрон- тальным 19 и боковыми 20 забоями и формируют при этом поддерживающие целики 21 в бортах яруса 2. Образование отрезной щели осуществляют в каждом слое 6 открыто-подземного яруса 2 проходкой разрезной траншеи 13 и отработкой фронтальным забоем 19 отрезной панели 14. Отбойку бурением и посекционным взрыванием восходящих вееров скважин 22 в каждом слое 6 в боковых 15 и отрезной 14 панелях производят одновременно с формированием рабочих погрузочных площадок 23 и транспортных берм 24. Перемещение отбитого полезного ископаемого осуществляют по транспортным коммуникациям 25 во временном очистном пространстве открытого яруса 1, а доставку закладочного материала 26 - по транспортным коммуникациям 25,

27 во временном чистном пространстве открытого 1 и открыто-подземного 2 ярусов.

Пример осуществления комбинированного способа разработки месторождений

приводится применительно к условиям карьера № 1 Центрального горнообогати- тельного комбината (ЦГОКа) Криворожского железорудного бассейна. Карьер отработан на глубину 280 м с горизонта +100 м, имеет

0 длину 4 км и ширину 1,5 км. Месторождение полезного ископаемого представлено свитой крутопадающих пластообразных рудных тел (железистых горизонтов) с мощностью каждого от 15 до 200 м. Отработ5 ку месторождения предполагается вести открытым способом до отметки - 180 м, открыто-подземным до отметки - 300; -310 м без разноса бортов карьера и подземным и нижней отметки открыто-подземного яру0 са. Параметры открыто-подземного яруса составят: по простиранию 1500 м, вкрест простирания 280-300 м и в глубину 120-130 м.

Для отработки карьера открытым спосо5 бом необходимо извлечь 60 млн м3 горной массы, После этого с нижней отметки дна карьера приступают к проведению въездных траншей вкрест простирания залежи и разрезную траншею длиной, равной гори0 зонтальной мощности отрабатываемой части залежи в слое открыто-подземного яруса, а с площадок уступа нерабочих бортов карьера вспомогательные стволы в лежачем и висячем боку на глубину отработки открыто5 подземного яруса. Высота слоя в открыто- подземном ярусе принимается равной 30 м, по аналогии средней высотой подэтажа при подземных работах. С подошвы нерабочего борта въездной траншеи осуществляют про0 ходку временного квершлага в сторону висячего и лежачего боков залежи. Выемку слоев открыто-подземного яруса ведут панелями отрезной по оси залежи и боковыми - вдоль флангов отрезной панели. Ширина

5 панелей принята 60 м, что позволит разбуривать панели серийно выпускаемыми отечественными буровыми станками НКР-100 М и др. восходящими веерами со средней длиной скважин в веере 35-40 м, которая

0 является оптимальной для данного бурового оборудования,

Отрезной штрек отрезной панели проходят из рабочего борта разрезной панели и буровых ортов после проведения полевых

5 штреков в лежачем и висячем боках залежи и буровых ортов боковых панелей между ними из временных квершлагов. В процессе отработки верхнего слоя открыто-подземного яруса по простиранию, параллельно будут вестись горные работы по вскрытию,

подготовке и очистной выемке запасов полезного ископаемого во всех остальных 3-х слоях. Очистную выемку в открыто-подземном ярусе ведут фронтальным забоем с оставлением поддерживающих целиков в бортах яруса и двумя боковыми забоями. Образование отрезной щели осуществляют в каждом слое проходкой разрезной траншеи и отработкой фронтальным забоем отрезной панели. Отбойку горной массы в забоях ведут бурением и взрыванием восходящих вееров скважин, при этом одновременно формируют рабочие площадки и транспортные бермы, на которых могут работать серийно выпускаемые горные маши- ны, экскаваторы ЭКГ-4, ЭКГ-8И, ЭКГ-12 и др.,. автосамосвалы Бел. 75-19, НД-1200; Бел. 548. С целью снижения транспортных расходов целесообразно применение в пределах отрабатываемого слоя автосамосва- лов или других транспортных средств по коротко-плечевой схеме. Перемещение отбитого полезного ископаемого и закладочного материала осуществляют по транспортным коммуникациям во времен- ном очистном пространстве открытого и открыто-подземного ярусов.

В результате отработки месторождения комбинированным способом по изобрете- нию, добыв 110 млн. тонн железной руды, в открыто-подземном ярусе сократится объем вскрышных работ на 100 млн. м3 в открытом ярусе, а из 26 млн. м3 попутно извлекаемых пустых пород, в открыто-подземном ярусе значительная часть этого объема будет складироваться в выработанном пространстве, без перемещения за пределы карьера.

Изобретение может быть использовано при одновременном ведении открытой и подземной разработки рудных месторождений средней и большой мощности с применением стандартного горного оборудования.

Формула изобретения

Способ комбинированной разработки месторождений, включающий отработку месторождения открытым, открыто-подзем- ным и подземным ярусами, проходку вскрывающих стволов, въездных траншей в первом ярусе, проходку подъемного и вспомогательного стволов в открыто подземном и подземном ярусах, формирование выра- боток концентрационного горизонта, временных квершлагов, разрезных траншей, площадок уступов нерабочих бортов открытого яруса, полевых штреков, транспортных берм, буровых штреков, ортов, отрезных

штреков, рабочих погрузочных площадок и транспортных коммуникаций, выемку руды в ярусах слоями отработку открытого и открыто-подземного ярусов уступами, а подземного яруса из подземных горных выработок, очистную выемку в открыто-подземном ярусе без разноса бортов с формированием отрезной щели, отбойку руды в забоях бурением и посекционным взрыванием восходящих и нисходящих скважин, перемещение, выпуск и отгрузку отбитого полезного ископаемого, образование единого временного очистного пространства и доставку в него закладочного материала, отличающийся тем, что,с целью повышения эффективности разработки за счет ее интенсификации, снижения капитальных затрат на отработку, потерь и разубоживание руды и уменьшение загрязнений окружающей среды продуктами взрывов, проведение въездной траншеи в каждом отрабатываемом слое открыто-подземного яруса осуществляют в торце залежи вкрест ее простирания, а временных квершлагов с подошвы нерабочего борта въездной траншеи и в сторону висячего и лежачего боков залежи, при этом одновременно проходят вспомогательные стволы в висячем и лежащем боках залежи с площадок уступов нерабочих бортов открытого яруса до уровня отработки открыто-подземного яруса, проведение разрезной траншеи в каждом слое открыто-подземного яруса осуществляют длиной, равной горизонтальной мощности отрабатываемой части залежи, выемку полезного ископаемого в открыто-подземном ярусе осуществляют отрезной панелью по оси залежи и боковыми панелями вдоль флангов отрезной панели, при этом проходку отрезного штрека панели производят из рабочего борта разрезной траншеи и буровых ортов после проведения полевых штреков в лежачем и висячем боках залежи и буровых ортов.боковых панелей между ними из временных квершлагов, очистную выемку в открыто-подземном ярусе ведут фронтальным и двумя боковыми забоями и формируют при этом поддерживающие целики в бортах ярусах, причем образование отрезной щели осуществляют в каждом слое проходкой разрезной траншеи и отработкой фронтальным забоем отрезной панели, посекционную отбойку полезного ископаемого в каждом слое в боковых и отрезной панелях осуществляют одновременно с формированием рабочих и погрузочных площадок и транспортных берм, перемещение отбитого полезного ископаемого производят по транспортным коммуникациям во временном очистном пространстве открытой выемки, а доставку

закладочного материала осуществляют по ном очистном пространстве открыто-под- транспортным коммуникациям во времен- земного и открытого ярусов.

Использование: применение в горнодобывающей промышленности для повышения эффективности разработки за счет ее интенсификации, снижения капитальных затрат, потерь и разубоживания руды и уменьшение загрязнения окружающей среды продуктами взрывов. Сущность изобретения: месторождение отрабатывают открытым, открыто-подземным и подъемным ярусами, открытый и подземный ярусы отрабатывают открытым и подземными способами, выемку открыто-подземного яруса осуществляют слоями, в каждом слое проходят въездную и разрезную траншеи, с подошвы борта въездной траншеи проходят временный квершлаг в сторону висячего и лежачего боков залежи, выемку слоев яруса осуществляют панелями, буровые выработки панелей проходят с подошвы-борта разрезной траншеи и полевых штреков, пройденных из временных квершлагов, очистную выемку ведут фронтальным и двумя боковыми забоями .в бортах оставляют поддерживающие целики, в процессе отбойки формируют рабочие погрузочные площадки и транспортные бермы, перемещение грузов осуществляют по транспортным коммуникациям. 6 ил. со с

/

7 6

12,

-Ап Г-у. 13

VhЧ i /I 1;

h/п

i

Ш/гг

KJI

J ---,---т

A Jss SЈ& xx „м ц---- - g

фиг. 5.

б Ј

12,

.

N h/Ш/гг

KJI

W tf

«Nbd,- А

,- T(I/ гм 12х 1 -гД|;