Способ отработки околоствольных целиков на мощных пологопадающих залежах Советский патент 1982 года по МПК E21C41/06 

верхностью закладки и кровлей рудно го тела свободного технологического пространства, закладываемого после очистной выемки 2. Однако при этом способе очистной забой должен быть прямолинейным,впе реди забоя проходят довольно густую сеть слоевых подготовительных выра боток, как минимум одна выработка н слой, слои располагают субпараллель но почве и кровле рудного тела. Этот способ не обеспечивает полного подбучивания закладкой пород кровли, до начала очистных работ тр буется проведение большого количест ва подготовительных выработок, проводимых по почве, кровле и в самом рудном теле, что заметно удлиняет сроки начала очистных работ. Кроме того, при этом способе поддержание кровли, особенно, когда устойчивост пород кровли ниже устойчивости руды обнажаемой сразу на значительных пл щадках, затруднено, а применение лю бых видов крепи,кроме штанговой, ис ключается. На удароопасных месторож дениях угроза возникновения горных ударов не снижается при.отработке всех Ълоев, а на больших глубинах рудная стенка-и рудный уступ становятся неустойчивыми. Приведенные положения делают неприемлемым данныйспособ разработки для выемки полезного ископаемого в пределах околоствольных целиков, на больших глубинах и на удароопасных месторождениях. Целью изобретения является исклю чение потерь полезного ископаемого в околоствольных охранных целиках и сокращение объема подготовительны и нарезных выработок, в том числе при неустойчивых породах кровли на больших глубинах и на удароопасных месторождениях. Поставленная цель достигается тем что согласно способу разработки мощных пологопадаюгцих залежей, включающему проходку подготовительных и нарезных выработок, очистную выемку полезного ископаемого слоями в восходящем порядке с послойной закладкой выработанного пространства твердеющей смесью и оставлением между поверхностью закладки и кровлей рудного тела свободного технологического пространства, закладываемого после очистной выемки, очистную выемку ведут вокруг ствола непрерывным забоем, причем слой располагают по винтовой линии между почвой и кровлей залежи и в процессе очистной выемки отодвигают от ствола на ширину слоя на каждом обороте вокруг ствола. А также.тем, что при наличии на одной промплощадке нескольких стволов, имеющих частично перекрывающиеся охранные , очистную выемку начинают у каждого ствола отдельно, а после встречи забоев выемку целика ведут общим для всех стволов фронтом. И, наконец, ем что у кровли залежи спиральным забоем отрабатывают и закладывают опережающий слой и под его защитой отрабатывают оставшуюся часть рудного тела. На фиг. 1 показан начальный период очистных работ вокруг ствола,вертикальный разрез; на фиг. 2 - разрез А-Х на фиг. 1J на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 1J на фиг. 4 - продолжение очистной выемки и создание опережающего слоя; на фиг. 5- разрез А-А на фиг. 4; на фиг. 6 - развитие работ при наличии на промплощадке трех стволов. Способ осуществляется следующим образом. До начала очистных работ по направлению одного из диаметров ствола по обе его стороны проводят по кровле рудного тела вентиляционно-закладочный штрек (уклон ) 1, по почве рудного тела откаточный штрек 2, параллельный вентиляционному штреку, кольцевую доставочно-разрезную выработку 3 и по витку винтовой линии спиральную разрезную выработку 4 от почвы до кровли рудного тела, по мере развития очистных работ проводят вприсечку к выработанному пространству только спиральную доставочную выработку 5, и штреки у почвы и ;кровли рудного тела. На этом подготовительнонарезные работы заканчивают и начинают собственно очистны работы. Из разрезной вьтработки 4 обуривают и от- бивают слой руды б, делают несколько шире разрезной выработки. После уборки отбивной руды разрезную выработку закладывают твердеющей смесью. Между кровлей выработки и поверхностью закладки оставляют недозаложенное пространство 7, высота которого достаточна для обурения очередного слоя и проветривания работ. . По достижении закладкой необходимой прочности также с некоторым расширением отбивают следующий слой 8, и цикл работ повторяют. При закладке каждого слоя у кровли рудного тела оставляют недозаложенное пространство 9, которое погашают после подвигания очистной выработки по кровле рудного тела на расстояние, равное расстоянию между вентиляционно-закладочными выработками. Для более надежного подбучивания кровли и создания первоначального подпора закладочным массивом кровли закладку в пространство 9 подают под избыточным давлением, для чего сооружают соответствующие перемычки 10. Подача закладки в подкровельньй слой под давлениемнесколько деформи рует уложенный ранее закладочный мас сив, что в свою очередь уменьшает осадку закладки под давлением налегающих пород и тем самым снижает общее оседание пород кровли. Подпор закладочным массивам пород кровли уменьшает их прогибы при обна жении на участке .между- закладочным массивом и рудной стенкой очистного забоя, а обнажение кровли небольшим участками позволяет применять на сопряжении наклонного слоя с кровлей залежи в качестве временной крепи штанговую крепь или штанги с набрыз бетоном, а на остальной части при не обходимости любые виды поддерживаю.адих крепей. Расширение каждого последующего слоя ведут на величину, опреде/хяемую по формуле а -llhgA приращение ширины каждого последующего слоя при начале очистных работ, м{ проектная ширина (конечная ) очистной выработки,м высота (вертикальна ) отбиваемого слоя, м, количество оборотов, на которых достигают проектной ширины выработки, мощность рудного тела, м. Таким образом, после отработки калщого слоя очистной забой движется вверх и по спирали вокруг ствола При наличии на одной промышленной площадке двух или более стволов, например трех, очистные работы ведут около каждого ствола самостоятельными забоями 11, которые при встрече выработанных пространств 12, объединяют в один забой 13, дальнейшую отработку рудного тела ведут общим для всех стволов забоем. С изменением радиуса выработанного пространства изменяется и угол наклона спирального забоя к горизонту (при данной мощности рудного тела). Поэтому на первых витках для обеспечения работы самоходного обору дования делают вокруг ствола более одного витка. На значительном же рас стоянии от ствола очистная выработка может охватывать неполностью окружность выработанного пространства, а только ее часть. И залежь отрабатывают несколькими забоями, располагае мыми на части витка винтовой линии между почвой и кровлей рудного тела При неустойчивых породах кровли залежи на больших глубинах, когда рудная стенка очистного забоя разрушается поддействием опорного давле-ния или на удароопасных залежах у кровли рудного тела отрабатывают спиральным забоем слой 14 полезного ископаемого, который закладывают после его подвигания на расстояние, равное расстоянию между вентиляционно-закладочными выработками 1. Оставшуюся асть рудного тела отрабатывают айаJiorn4Ho описанному выше. При ведении работ таким способом в пределах охранного целика под один или группу стволов, расположенных на одной промышленной площадке, ствол или группа стволов остается все время в центре выработанного пространства, что исключает искрив.пспие ствола в верхикальной плоскости. При отработке подкровельного {надрабатывающего слоя ширина очистной выработки может быть принята минимальной, причем не Исключаете}; применение крепей любых видов. Подкровельный слой отрабатывают глухими заходками шириной, определяемой устойчивостью пород кровли, применяемой механизацией и видом крепи, или лелтами с оставлением между стенкой полезного ископаемого и заклаодочным массивом пространства для проветривания забоя и запасного выхода. Способ обладает следующими прел- . муществами: спиральная конфигурация забоя позволяет вести непрерывную отработку рудного тела, при оставлении ствола в центре выработанного пространства, а при наличии нескольких стволов на одной промышленной площадке, что чаще встречается в практике разработки месторождений полезных ископаемых, располагать границу выработанного пространства симметричко по отношению к всем стволам. Такое положение стволов по отношению i конTypciM выработанного пространства исключает возникновение знакопеременных горизонтальных деформаций горних по- . род, вмещающих стволы, что резко уменьшает величину деформации стволов и обеспечивает их безопасную эксплуатацию как в период отработки целиков, так и в последующий период работы шахты.. Ведение очистных работ непосредственно -ОТ стволов, вскрывающих месторождение, расположенных в пределах залежи полезного ископаемого, делает ненужной проходку вскрывающих квершлагов , восстающих и других выработок, что снижает капитальные вложения и исключает потери полезного иског1§емого в околоствольных охр,1нг1ы х цб;ляках. Применение твердеющей закладки и закладка подкровельного слоя под избыточным давлением обеспечивает минимальные оседания налегающих пород,

которые легко компенсируются введением податливых элементов в конструкцию крепи и армировки стволов.

Кроме того, криволинейная конфигурация очистного забоя способствует более равномерному распределению горного давления, исключает его концентрацию в угловых частях и на пересечениях подготовительных выработок с очистными.

Опережающая отработка спиральным забоем слоя небольшой мощности обеспечивает применение предлагаемого способа разработки при неустойчивых породах кровли за счет уменьшения ширины очистной выработки при отработке опережающего слоя, применения крепей поддерживающего типа, которые не применимы при ведении работ по прототипу. Опережающая надработка спиральнымзабоем основной части залежи снижает горное давление на очистной забой и исключает возможность возникновения горных ударов и разрушение рудных элементов при ведении работ на больших глубинах.

Формула изобретения

1. Способ отработки околоствольных целиков на мощных пологопадающих залежах, включающий проходку подготовительных и нарезных выработок, очистную выемку полезного ископаемого слоями в восходящем порядке с послойной закладкой выработанного пространства твердеющей смесью и оставлением между поверхностью закладки и кровлей рудного тела свободного технологического пространства, закладываемого после очистной выемки, отличающийся тем, что, с целью исключения потерь полезного ископаемого в околоствольных охранных целиках и сокращения объема подготовительных и нарезных выработок, в том числе при неустойчивых породах кровли, на больших глубинах

и на удароопасйых месторождениях, очистную выемку ведут вокруг ствола непрерывным забоем, причем слои расгполагаю1Т по винтовой линии между почвой и кровлей залежи ив процессе

очистной выемки отодвигают от ствола на ширину слоя на каждом обороте вокруг ствола.

2.Способ по п. 1, отличающийся тем, что при Нсшичии на

одной промплощадке нескольких стволов , имеющих частично перекрывающиеся охранные целики, очистную выемку начинают у каждого ствола отдельно, а после встречи забоев выемку целика

ведут общим для всех стволов фронтом.

3.Способ по п. 1,отличающ и и с я тем, что у кровли залежи спиральным забоем отрабатывают и закладывают опережакяций слой и под его

защитой отрабатывают оставшуюся часть рудного тела.

Источн ик и и нформаци и, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 640030, кл. Е 21 С 41/04, 1977.

2.Авторское свидетельство СССР № 487236, кл. Е 21 С 41/04, 1971 (прототип).

Jbl

4 U

Фмг.

Фиг.3

L

.:

7

ff

J

iJ MBUUiibWbUU