Способ разработки мощных горизонтальных и пологопадающих месторождений

Способ разработки мощных горизонтальных и пологопадающих месторождений

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (ii)969897 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 20.11.80 (21) 3006419/22-03 (31) М.Кп э

Е 21 С 41/06 с присоединением заявки ¹

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 301032. Бюллетень ¹40 (331УДК 622.273. . 2 (088.8) Дата опубликования описания 30.10.82 (72) Автор . изобретения

С.A.Аканов (Джез каз ганский научно-исследовательский и проектный институт цветной металлургии (71) Заявитель (54) СПОСОБ РАЗРАБОТКИ МОЩНЫХ ГОРИЗОНТАЛЬНЫХ

И ПОЛОГОПАДАЮЩИХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ

Изобретение относится к горнодобы- вающей проьншленности и может быть использовано при подземной добыче полезных ископаемых.

Известен способ разработки псло-! гих и наклонных рудных тел при панельной подготовке, включающий проведение откаточных, панельных, вентиляционных, нарезных выработок и ведение очистных работ с оставлением для поддержания пород кровли столбчатых целиков из рудного массива, извлекаемых после закладки выработан- ного пространства твердеющей смесью, где выемку целиков производят путем разбуривания штанговыми скважинами иэ подсечных ортов, пройденных по породе почвы залежи, причем орты соединяются с полевым штреком 11).

Недостатком указанного способа являются значительный объем подготовительно-нарезных выработок, сравнительно высокие потери и разубоживание руды, а также высокая-опасность работ из извлечению целиков. 25

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату

;к предлагаемому является способ отработки горизонтальных и пологопа,дающих месторождений, включающий 30 выемку полезного ископаемого камерами с оставлением столбообраэных целиков, закладку выработанного пространства, формирование в закладке буровых, доставочннх и вентиляционных выработок и последующее извлечение целиков путем их разбуривания и отбойки веерами скважин с оставлением пустот в закладочном массиве после выемки целиков (2).

Недостатком известного способа

/ являются значительные потери и разубоживание руды закладкой и сравнительно высокая опасность ведения работ °

Цель изобретения — повышение эффективности разработки путем уменьшения потерь и раэубоживания руды закладкой и повышение безопасности работ.

Поставленная цель достигается тем, что в известном способе, включающем почвоуступную выемку руды камерами с оставлением столбообраэных целиков, закладку выработанного пространства, формирование доставочных и вен тиляционных выработок и последующее извлечение целиков путем их раэбуривания и отбойки веерами скважин с оставлением пустот в закладочном мас969897; сине йосле ныемки целиков, целики в выработанном пространстве оставляют в виде усеченной пирамиды, направленной большим основанием к кровле камеры, затем по мере закладки камеры на контакте с целиком Формируют вос(стающую выработку и компенсационную полость, а в нижнем основании целина ,проходят подсечную выработку, при

° этом первоначально на компенсационную полость отбивают нижнюю часть це10 ликов скважинами, пробуренными из подсечкой выработки, а оставшуюся верхнюю часть разбуривают из восстающей выработки горизонтальными вее-. рами шпуров и отбивают на ранее отбитую и замагазинированную руду нижней части.

Слой закладочного массива на контакте с целиком и компенсационной полостью упрочняют. 20

Верхнюю часть целиков отбивают слоями снизу вверх короткозамедленно.

На фиг.1 представлена отрабатываемая панель, план г на фиг. 2 - то 25 же, разрез A-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 Фиг.5 — разрез Г-Г на фиг.4 °

На чертеже обозначены откаточные 30 штреки 1, панельные штреки 2, венти-. ляционные штреки 3, панельные целики 4, столбообразные опорные целики 5, доставочно-транспортные штреки 6, орты 7, ходки 8, компенсаци- Зф онная полость 9, закладочный массив

10, заезды 11, восстающие выработки

12, подсечные выработки 13, упрочненный закладочный массив(слой) 14.

Отработку осуществляют следующим образом.

Выемочный участок шахтного поля подготавливают откаточными 1, панельными 2, вентиляционными 3 и нарезными штреками, ограничивающимися н пределах панельных целйков 4, затем 45 из нарезного штрека производят отработку выемочных камер панели на всю мощность залежи или с опережающей верхней подсечкрй и последующей отбойкой уступа почвоуступным забоем 50 с использованием самоходного оборудования. Кровлю очистного пространства поддерживают целиками 5, остан ляемыми в виде усеченных пирамид, большее основание которых направлено 55 к кровле камеры, и позволяющими уменьшить пролет между целиками, тем самым значительно снизить свод обрушения потолочин очистной камеры, а также повысить устойчивость нижнего gg слоя потолочин.

После отработки камерных запасов выработанное пространство закладывают твердеющей смесью в обычном порядке, путем постепенной за- 65 кладки через скважины или с помощью метательных машин, и формируют в закладочном массиве 10 доставочно-транспортные штреки 6 (для двух соседних рядов целикон один штрек), иэ 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 камер, возле каждого целика для подвесного монорельсового проходческого полка устраивают восстающие 12, наращиваемые н закладочном массиве 1б.

По достижении верхнего уровня в верхней части н закладочном массиве

10 Формируют группы ходкон 8, соединяющихся с вентиляционными выработками 3, которые одновременно служат и для отвода отстоявшейся воды и образуют группу панелей. Затем, после затнердевания закладочного массива и набора необходимой прочности, осуществляют создание подсечной выработки 13 непосредственно н ножке каждого целика 5.

В дальнейшем такие трудоемкие процессы, как бурение и заряжание, осуществляются из этих подсечных выра- боток 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 армонабрыэгбетон или сгущенная пульпа с добавлением н нее цемента), которая исключает смешивание руды и закладки при отбойке целикон 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 (пронолоки) 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 оснонайия усеченной пирамиды целика определяется иэ ныражения:

B= а + 2b; Ь = h ctg4, 969897 где а — ширина целика у основания, принятая проектом-расчетом, м;

b -дополнительно увеличиваемая ширина большой стороны целика у кровли, м;

h — выемочная мощность рудного тела, м;

oL — угол наклона боковой поверхности целика к вертикальной его оси, зависящей от выемочной мощности рудного тела (с(= 70-80 ) °

Для создания в закладочном масскве горизонтальных выработок, перед возведением закладки размещают пнев- мо- или гидробаллонную крепь, снабженную натяжными устройствами и жесткими каркасами, ныполненными в форме поперечного периметра заданной полости, либо передвижную опалуб. ку с последующим ее извлечением.

После полной закладки очистных камер и формирования подготовительных выработок в закладочном массиве 10 после затвердения последнего производят отбойку целикон 5 шпуровыми и скважинными зарядами. При этом нижнюю часть целиков 5 обуривают и взрЫвают комплектом восходящих глубоких скважин из подсечной выработки

13, расположенной непосредственно в ножке целика компенсационной полос ти 9, созданной в закладочном массиве возле целика 5.

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

При шпуровой отбойке верхней части Оборудование междукамерных цели ков 5 производят слоями снизу вверх из восстающего 12 с недобуром на.

О, 3-0,7 м до границы .зоны упроч-. ненной з.акладки.

Взрывные шпуры горизонтально или с н е большим уклоном вниз располагают на все сечение МЩ в шахматном порядке на расстоянии 1, 0-1, 5 одного ряда от другого. Отбитая руда магаэинируется внутри упрочненной закладки 14, причем по мере подвигания забоя вверх производят частичный выпуск руды °

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

25 целики в выработанном пространстве

56

Предлагаемый 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 столбообраэных целиков, закладку выработанного пространства, формирование буров х доставочных E 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, оставляют н 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 скнажинами, пробуренными из подсечной выработки, а оставшуюся верхнюю часть раэбуривают из восстающей выработки горизонтальными веерами шпуров и отбивают на ранее отбитую и замагазинированную руду нижней части.

2. Способ по п.l, о т л и ч а юшийся тем, что слой закладочного массива на контакте с целиком и компенсационной полостью упрочняют.

3. Способ по п.l, о т л и ч а юшийся тем, что верхнюю часть целиков отбивают слоями снизу вверх короткозамедленно.

Источники информации, принятые во .внимание при экспертизе

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

2. Авторское свидетельстно СССР по заявке 9 2926877, кл. Е 21 С 41/06, 2l.á5.80 (прототип).

969897

4-A ,z xz и ю

О.

r-r

12

Фиг.5

Составитель В,Фриауф

Техред М.Контура Корректор A.Ãðèöåíêo

Редактор В.Пилипенко

Закаэ 8339/36 Тираж 623 Подписное

BIIHHIIN Государственного комитета СССР по делам иэобретений и открытий

113035, Москва, Ж-45, Раушская наб., д, 4/5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4