Способ разработки месторождений полезных ископаемых Советский патент 1981 года по МПК E21C41/06 

(54) СПОСОБ РАЗРАБОТКИ МЕСТОРОЖДЕНИЙ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМБ1Х

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при подземной разработке месторождений полезных ископаемых различной мощности и с различными углами падения. Известен способ разработки мощных месторождений слабых руд слоями сверху вниз с закладкой выработанного пространства и предварительным воздействием искусственных опор на высоту отрабатываемого слоя, а выемку руды осуществляют сплощным забоем или заходками 1. Недостатком данного способа является низкая производительность очистных работ. Известен т;акже способ разработки месторождений полезных ископаемых, включающий возведение искусственных опор на всю высоту блока перед отбойкой основных его запасов, послойную отбойку полезного ископаемого и закладку выработанного пространства 2. Недостатком данного способа являются сравнительно больщие сроки очистных работ и низкая несущая способность искусственных опор. Цель изобретения - интенсификация очистных работ и повышение .несущей способности искусственных опор. Поставленная цель достигается тем, что блок отрабатывают одновременно несколькими слоями, а обнаженные в процессе выемки полезного ископаемого участки искусственных опор укрепляют закладкой по .мере отработки каждого слоя, при этом одновременную отработку нескольких слоев ведут сверху вниз или снизу вверх. На фиг. 1 представлена схема ведения очистных работ; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 1. Способ осуществляется следующим образом. Блоки подготавливают откаточными штреками 1, погрузочными заездами 2, блоковыми наклонными съездами 3, рудоспусками 4 и вентиляционно-ходовыми восстающими 5. Из откаточных 1 и промежуточных 6 щтреков проходят орты 7, расстояние между которыми принимают кратным расстоянию между будущими искусственными опорами. Из ортов 7 также в соответствии с принятым расстоянием между опорами проходят ниши 8 и восстающие выработки 9 до сбойки с вышерасположенными нишами 8. Минимальное сечение восстаюш.их выработок 9 под искусственные опоры в конкретных, горно-технических условиях выбирают в зависимости от применяемой прочности материала искусственных опор, высоты отрабатываемого слоя и действующей нагрузки, которая определяется пролетом подработки. Восстающие выработки 9 проходят переменного сечения с уменьшением его в направлении снизу вверх до минимального расчетного, что позволяет создавать искусственные опоры переменного сечения с увеличением его в направлении сверху вниз. После окончания проходки восстающих выработок 9 в нишах 8 устанавливают изолирующие перемычки 10. Стенки выработок 7, 8 и 9 покрывают специальными покрытиями, например известью или синтетическими материалами. Наличие таких покрытий снижает адгению, позволяет уменьшить разубоживание полезного ископаемого при отбойке и снизить вредное влияние воздействия взрывов на устойчивость искусственных опор. После нанесения покрытий выработки 7, 8 и 9 закладывают твердеющей смесью требуемой прочности. В случае необходимости в закладываемых выработках 7, 8 и 9 устанавливают металлическую арматуру. После набора твердеющей смесью необходимой прочности и образования искусственных опор 11 на всю высоту выемочного блока (участка) приступают к очистным работам. Выемку полезного ископаемого осуществляют одновременно в нескольких слоях по высоте блока, разделенных между собой массивом полезного ископаемого или закладки. Слои отрабатывают в направлении сверху вниз или снизу вверх по всей площади блока или отдельными секциями. Выемку полезного ископаемого в слоях ведут камерно-столбовой или сплошной системами с использованием высокопроизводительного самоходного оборудования. Отработка слоев может производиться и с применением обычного переносного оборудования. Для перевода машин со слоя на слой слоевые выработки соединяют с блоковым съездом 3 специальными заездами 12. Образуюшееся в процессе выемки полезного ископаемого выработанное пространство 13 поддерживают предварительно созданными и обнаженными на высоту отработанного слоя участками искусственных опор 11. С целью снижения радиальных деформаций искусственных опор 11 и повышения их несущей способности перед выемкой очередного слоя (секции) осуществляют закладку выработанного пространства 13 твердеющими смесями, укрепляя тем самым обнаженные участки искусственных опор 11. Постоянное обновление обнаженных участков искусственных опор 11 и последующее укрепление их закладкой позволяет уменьшить сечение искусственных опор 11 и снизить объем подготовительнонарезных работ. Придание искусственным опорам 11 переменного сечения с увеличением его в направлении сверху вниз исключает возможность смещения подрабатываемого массива (полезного ископаемого или закладки) и обуславливает возможность одновременной выемки в блоке нескольких слоев.

Искусственным опорам 11 можно придавать форму усеченной пирамиды, усеченного конуса, выполнять их ступенчатой формы или снабжать их опорными уступами (выступами) различной формы.

При отработке слоев секциями между закладываемой секцией и рабочим очистным пространством оставляют временный целик 14 полезного ископаемого, который отрабатывают перед закладкой смежной секции. Закладку подают в выработанное пространство с закладочно-вентиляционных штреков 15 по закладочно-вентиляционной выработке 16.

Свежий воздух для проветривания выработанного пространства 13 подают по откаточным выработкам 1 и 2, блоковому съезду 3, вентиляционно-ходовому восстающему 5 и заездам 12 на слои. Загрязненный воздух выдают из выработанного пространства 13 по закладочно-вентиляционной выработке 16 на закладочно-вентиляционные щтреки 15 и далее на исходящую струю.

Использование предлагаемого способа разработки месторождений полезных ископаемых обеспечивает по сравнению с известными способами следующие преимущества: повышение несущей способности искусственных опор; увеличение интенсивности очистных работ; повышение безопасности ведения горных работ.

Формула изобретения

послойную отбойку полезного ископаемого и закладку выработанного пространства, отличающийся тем, что, с целью интенсификации очистных работ и повышения несущей способности искусственных опор, блок отрабатывают одновременно несколькими слоями, а обнаженные в процессе выемки полезного ископаемого участки искусственных опор укрепляют закладкой по мере отработки каждого слоя.

ведут сверху вниз.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

СССР. Научно-исследовательский институт по проблемам КМА им. Л. Д. Шевякова, Губкин, 1971, с. 65-69.

2. Патент США № 3527500, кл. 299-11, 1970. V -«V ,. f ;.; v-.-,-d-.b:-a. . fe.7l:- --°:si: -:/ i . 2... .;-,:-vv ;e.;; --( .,1 :, : :v;/ -.-y«.-vt:/; )го-Щ1. ;; . . ;f {Vi/1 4 g V jvj .o:: /A