Способ разработки мощных горизонтальных и пологопадающих месторождений Советский патент 1982 года по МПК E21C41/06 

сиве после выемки целиков, целики в выработанном пространстве оставляют в виде усеченной пирамиды, направленной большим основанием к кровле каMeiMJ,. затем по мере закладки камери на контакте с целиком формируют вое стаюцую выработку и компенсационную полость, а в нижнем основании целика проходят подсечную выработку, при

этом первоначально на компенсационну полость отбивают нижнюю часть целиков скважинами, пробуренными из подсечной выработки, а оставшуюся верхнюю часть разбуривают из восстающей выработки горизонтальными веерами шпуров и отбивают на ранее отбитую и замагазинированную руду нижней части.

Слой закладочного массива на контакте с целиком и компенсационной полостью упрочняют,

Верхнюю часть целиков отбивают слоями снизу вверх короткозамедленно.

На фиг.1 представлена отрабатываемая панель, план; на фиг,2 - то же, разрез А-А на фиг,1; на фиг,3 то же, разрез Б-Б на фиг,1; на фиг, 4 - то же, разрез В-В-на фиг,1,на - разрез Г-Г на фиг,4,

На чертеже обозначены откаточные штреки 1, панельные штреки 2, вентиляционные штреки 3, панельные делики 4, столбообразные опорные целики 5, доставочно-транспортные штреки б, орты 7, ходки 8, компенсационная полость 9, закладочный массив 10, заезды 11, восстающие выработки 12, подсечные вЬ1работки 13, упрочненный закладочный массив(слой) 14,

Отработку осуществляют следующим образом.

Выемочный участок шахтного полч подготавливают откаточными 1, панельными 2f вентиляционными 3 и нарезными штреками, ограничивающимися в пределах панельных целиков 4, затем из нарезного штрека производят отработку выемочных панели на всю мощность залежи или с опережающей верхней подсечкрй и последующей отбойкой уступа почвоуступным забоем с использованием самоходного оборудования. Кровлю очистного пространства поддерживают целиками 5, остав ляемыми в виде усеченных пирамид, большее основание которых направлено к кровле камеры, и позволяющими уменьшить пролет между целиками, тем самым значител ьно снизить свод обрушения потолочин очистной камеры, а. также повысить устойчивость нижнего слоя потолочин.

После отработки камерных запасов выработанное пространство за(Кладывают твердеющей смесью в обычном порядке, путем постепенной закладки через скважины или с помощью метательных машин, и формируют в закладочном массиве 10 доставочно-транспортные штреки б (для двух соседних рядов целиков один штрек), из которых ответвляются орты 7, ходки 8 и компенсационная полость (пространство) 9, При этом предварительно зашивают (изолируют) заезды 11,

Одновременно с указанными выработками, по мере послойного заполнения выработанного пространства очистных К|Дмер, возле каждого целика для подвесного монорельсового проходческого полка устраивают восстающие 12, нарациваеь ле в закладочном массиве l6.

По достижении верхнего уровня в верхней части в заклгщочном массиве 10 формируют группы ходков 8, соединяющихся с вентиляционными выработками 3, которые одновременно служат и для отвода отстоявгцейся воды и образуют группу панелей. Затем, после затвердевания з.акладочного массива и набора необходимой прочности, осуществляют создание подсечной выработки 13 непосредственно в ножке каждого целика 5.

В дальнейшем такие трудоемкие процессы, как бурение и заряжание, осуществляются из этих подсечных выработок 13 и восстающих 12,

Опорные целики 5 с пониженной устойчивостью, вследствие трещиноватости и слабоустойчивой слоистости упрочняют путем укладки вокруг них слоя упрочненной закладки 14 (металлический армонабрызгбетон или сгущенная пульпа с добавлением в нее цемента) , которая исключает смешивание руды и закладки при отбойке целиков и улучшает качество полезного ископаемого.

Упрочненный слой 14 представляет собой опоясывающую металлическую арматуру из стержней (канатов) диаметром 10-20 мм и металлическую сетку с величиной отверстий 50-200 мм, диаметром прутка (проволоки) 3-8 мм. При этом прочность такой закладки на сжатие составляет 13-16 мПа и допускает значительные обнажения закладочного массива (на высоту 15-30 м), Позволяющие повысить полноту выемки целиков, а также выдерживать динамические нагрузки при их отбойке,

Устойчивость Целика 5 обеспечивается сжимающей нагрузкой и силой сцепления с упрочненным закладочным массивом 14 в зависимости от угла наклона и площадей контактирующих боковых наклонных поверхностей целика 5 .

Ширина большой стороны верхнего основания усеченной пирамиды целика определяется из выражения:

В а + 2Ь; Ь h ctg.

где а - ширина целика у основания, . принятая проектом-расчетом, м;

Ь -дополнительно увеличиваемая ширина большой стороны целика у кровли, м; h - выемочная мощность рудного

тела, м;

d- - угол наклона боковой поверхности це;1ика к вертикальной его оси, зависящей от выемочной мощности рудного тела (оС 70-80° ) .

Для создания в закладочном массиве горизонтальных выработок,перед возведением закладки размещают пневмо- или гидробаллонную крепь, снабженную натяжными устройствами и жесткими каркасами, выполненными в форме поперечного периметра заданной полости, либо передвижную опалубку с последующим ее извлечением.

После полной закладки очистных камер и формирования подготовительных выработок в закладочном массиве 10 после затвердения последнего производят отбойку целиков 5 шпуровыми и скважинными зарядами. При этом нижнюю часть целиков 5 обуривают и взр лвают комплектом восходящих глубоких скважин из подсечной выработки 13, расположенной непосредственно в ножке целика компенсационной полости 9, созданной в закладочном массиве возле целика 5.

Комплект скважин вз жлвают короткозамедленным способом за один прием с замедлением , начиная с крайних, прилегающих к компенсационной полости.

При шпуровой отбойке верхней части Оборудование междукамерных целит ов 5 производят слоями снизу вверх из восстающего 12.с недобуром на. 0,3-0,7 м до границы.зоны упроч-. ненной з.акладки.

Взрывные шпуЕял горизонтально или с небольшим уклоном вЕ1из располагают на все сечение МЩ в шахматном порядке на расстоянии 1,0-1,5 одного ряда от другого. Отбитая руда магази нируется внутри упрочненной закладки l4, причем по мере подвигания забоя вверх производят частичный выпуск РУДЫ.

Для погрузки и транспортирования отбитой руды используют погрузочнодоставочные машины либо средства вибрационной и другой техники.

Предлагаемой способ позволит .уменьшить потери руды за счет полной отработки поддерживающих целиков, повысить качество извлекаемой руды и создать безопасные условия работ.

Формула изобретения

1.Способ-разработки мощных горизонтальных и пологопадающих месторождений, включающий выемку руды камерами с оставлением столбообразных целиков, закладку выработанного пространства, формирование буровьх

доставочных и вентиляционных выработок и последующее извлечение целиков путем их-разбуривания и отбойки веерами скважин с оставлением пустот в закладочном массиве после выемки

целиков, отличающийся

тем, что, с целью Повышения эффективности разработки путем уменьшения потерь и разубоживания руды закладкой и повышения безопасности работ,

целики в выработанном пространстве

оставляют в виде усеченной пирамиды, направленной большим основанием к кровле камеры, затем по мере заклад-., ки камеры на контакте с целиком формируют восстающую выработку и компенсационную полость, а в нижнем основании целика проходят подсечную выработку, при этом первоначально на компенсационную полость отбивают нижнюю часть целиков скважинами, пробуренными из подсечной выработки, а оставшуюся верхнюю часть разбурива- ют из восстающей выработки горизонтальными веерами шпуров и отбивают

на ранее отбитую и замагазинированную руду нижней части.

2.Способ ПОП.1, отличающийся тем, что слой закладочного массива на контакте с целиком и компенсационной полостью упрочняют.

3.Способ по П.1, о тли ч ающ и и с я тем, что верхнюю часть целиков отбивают слоями снизу вверх короткозамедленно.

Источники информации, принятые- во .внимание при экспертизе

1о Каражанов Д.Д. и др. Вопросы повторной разработки Джезказганского месторождения. Технология процессов разработки твердых полезных ископаемлх. Вып. 4, Алма-Ата, 1977, с. 10-13, рис. 1-3.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке № 2926877, кл. Е 21 С 41/06, 21.65.80 (прототип).