Способ вскрытия и разработки месторождений полезных ископаемых и устройство для его осуществления

 

Изобретение относится к горной промышленности и позволяет унифицировать средства вскрытия и очистной выемки при обеспечении безлюдной технологии разработки. Для этого бурение скважин с поверхности осуществляют парами на одинаковую глубину по контактам рудного тела (РТ) на расстоянии не большем 0,7 длины двух максимальных раздвижек телескопических механизированных крепей (МК). Последние устанавливают у каждой скважины зеркально по отношению друг к другу. После опускания телескопических МК до почвы РТ почве забоя вскрышного колодца придают уклон, равный углу падения РТ, выемку полезного ископаемого ведут во встречном направлении до встречи очистных забоев и формируют единый очистной забой. Затем выемку ведут широкозахватными косыми заездами с поочередным разворотом единого очистного забоя по часовой и против часовой стрелки по падению месторождения. По мере разворота единого очистного забоя по контуру выемочного участка монтируют ходки. Очистные шнуры бурят от точек разворота единого очистного забоя или точек, противоположных точкам разворота единого очистного забоя или точек, противоположных точкам разворота, или от указанных точек одновременно навстречу друг друга. Устройство для реализации способа снабжено перегрузочными конвейерами (К), а соединение труб большого диаметра телескопических секций МК с нижней секцией трубчатой колонны выполнено разъемными и имеет гибкую связь. Трубы малого диаметра секций МК, их забойные К и перегружатели выполнены с возможностью соединения с трубами малого диаметра, перегружателями и забойными К другой аналогичной секции МК. Со стороны трубчатой колонны секции МК снабжены средствами их распора. 2 с.п.ф-лы, 13 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H А8ТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4365139/23-03 (22) 30, 11. 87 (46) 07.09,89. !»лл. К 33 (75) Ю.М,Гендлин (53) 622.271(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 1442658> кл. E 21 С 41/04е 1987 ° (54) СПОСОБ ВСКРЫТИЯ И РАЗРАБОТКИ

МЕСТОРОЖДЕНИЙ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ И

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУ111ЕСТВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к горной промышленности и позволяет унифициро— вать средства вскрытия и очистной выемки при обеспечении безлюдной технологии разработки. Для этого бурение скважин с поверхности осуществляют парами на одинаковую глубину по контактам рудного тела (РТ) на расстоянии не большем 0,7 длины двух максимальных раздвижек телескопических механизированных крепей (МК) . Последние устанавливают у каждой скважины зеркально по отношению друг к другу.

После опускания телескопических MK до почвы PT почве забоя вскрышного колодца придают уклон, равный углу падения РТ, Выемку полезного ископаемоИзобретение относится к горной промышленности и предназначено для разработки подземных месторождений как рудных, так « нерудных полезных ископаемых любой формы залегания штоков, залежей, пластиных, жильных и других без постоянного присутствия рабочих в проходческом и.п1 очистном забоях в

„.ВО„, 1506 Д1 (Su 4 Е 21 С 41/04 Е 21 П 23 00 го ведут во встречном нлпрлвлении до встречи очистных злбоев и формируют единый очистной злбой. ЗлтеM выемку ведут широкозахватными косыми злездлми с поочередным разворотом единого очистного забоя по час вой и против часовой стрелки по плдению месторождения. По мере рлэворотл единого очистного забоя по контуру выемочного участка монтируют ходки. Очистные шнуры бурят от то ек рлчворотл единого очистного забоя или точек, противоположных точклм разворота, или оТ указанных точек одновременно навстречу друг дру у ° стр-во;ьпя реализлции способа снлбж,ено перегрузочными кон— вейерами (К), а соединение труб большого диаметра телескопических секций

MK с нижней секцией трубчатой колонны выполнено разъемным и имеет гибкую свя .ь, Трубы малого дил. c òðà секций

МК, их забойные К и перегружатели выполнены с возможностью соединения с трубами малого диаметра, перегружателями и забойными К другой аналогичной секции МК, Со стороны трубчатой колонны секции Г1К снабжены средствами их распора. 2 с. и. ф-лы, 13 цл. автоматическом или полуавтомлтическом режимах.

Цель изобретения — унификация средств вскрытия и очистной выемки при обеспечении безлюдной технологии разработки.

На фиг. 1 представлена схема вскрытия и разработки местогож,в ния

3 ) 5061 двумя нертикапьными скважинами (левой и правой пунктирными винтовыми линиями показаны траектории движения механизированных крепей в процессе вскрытия месторождения); на фиг. 2—

5 сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 сечение Б-Б на фиг. 1; на фиг. 4 разрез В-В на фиг. 1; на фиг. 5 — сечение Г-Г на фиг. 3; на фиг. 6 — сечение Д-Д на фиг. 1; на фиг. 7 — сечение Е-Е на фиг. 4; на фиг. 8 — нид Ж на фиг. 2; на фиг. 9 — сечение И-И на фиг. S; на фиг. 10 — вид К на фиг. 3; на фиг. 11 — разрез Л-Л на фиг. 3; на фиг. 12 — сечение М-М на фиг. 3; на фиг. 13 — план разрабатываемого месторождения.

Спо со б р аз работки ме с то рождений полезных ископаемых включает бурение 20 с поверхности парных вертикальных скважин до почвы месторождения, ведение вскрышных работ секторами, первые три из которых на каждой скважине обуривают короткими вертикальными шпурами с поверхности для придания подошвам выработанного пространства вскрышных колодцев наклонов в сторону ведения работ по левой и правой винтовым линиям с шагом, кратным ны- 30 соте секций телескопических трубчатых крепей, расположенных в начале вскрышных работ на почве поверхности с осями вращения в центрах скважин, при этом во время выемки в первом секторе каждой скважины в диаметрально противоположном секторе бурят автоматизированными средствами веера шпурон рядами, параллельными почве забоев, на минимальную длину теле- 40 скопических в собранном виде трубчатых крепей, заряжание автоматизированными средствами зарядов взрывчатых веществ (ВВ) направленного действия, взрывание зарядов БВ и про- 4 ветривание, выемку очередных секторон и выпуск породы нскрыши или полезного ископаемого вверх по скважинам иа дневную поверхность, совмещение или чередование буРения взрывных шпурон с бурением кериоотборных шпурон, автоматизированное геологическое опробынание руды взятием керновых проб с груди обуриваемых эабоен и экспресс-анализ полезного ископаемого на содержание. Парные скважины бурят параллельно ка одинаковую глубину по контактам рудного тклл на расстоянии ие большем 0,7 д.лии1 двух

I) 4 максимальных раздвижек телескопических трубчатых крепей, которые н исходном на поверхности положении устанавливают зеркально ло одной прямой.

При опускании крепей до почвы месторождения на последних витках вскрыши телескопические трубчатые крепи располагают на почве месторождения друг к другу, а подошве забоя придают уклон, равный углу падения рудного тела, осуществляют бурение шпурон, нзрывание зарядов ВВ, проветривание и выемку полезного ископаемого торце— ными отвалами обеих крепей но встречном направлении до нстречи их меньшего диаметра секций, осуществляют их жесткую стыковку, а также стыковку их отвалов-перегружателей н единый став. Осуществляют перемонтаж забойных конвейеров н единый телескопический конвейер для реверсивного перемещения полезного ископаемого в одну или н другую сторону, жесткую связь большей диаметром секции телескопической трубчатой крепи с нижней вращающейся секцией трубчатой колонны заменяют гибкой связью и ведут очистную выемку широкозахватными косыми заездами с разворотом единого очистного забоя и вращением спаренного телескопического трубчатого комплекса вначале по часовой стрелке по падению рудного тела относительно поочередно перемещаемых центров вращения, при этом нижнюю секцию трубчатой колонны разворачивают гибкой связью до угла, например, 90, жестко фиксируют от о самопроизвольного поворота, а автоматизированное бурение и заряжание вееров очистных шпурон осуществляют либо длинными шпурами из-под правого хностоника забойного конвейера (от точки поворота крепи), либо короткими шпурами от противоположного перемещающегося хностоника спаренного телескопического забойного конвейера, либо шпурами средней длины одновременно обоими автоматизированными средствами бурения и заряжания, -.е. обуривание забоя ведут одновременно с осуществляемой автоматически при косоэаеэдном повороте спаренного телескопического трубчатого комплекса очистной выемкой посредством перевалки горной массы через спаренный расширяющийся и суживающийся и плане отвал-перегружатель и транспортировкой этой массы спаренным телескопическим забойным конвейером

1506111 к элеватору противопопо>кной повороту трубчатой колонны, также совместно по— о ворачиваемой до угла 45 за счет жесткой связи с нижней секцией трубчатой крепи, одновременно с очистной выемкой осуществляют монтаж ходка и перегрузочного конвейера от хвостовика забойного тепеспопического конвейера до элеватора трубчатой колонны (от которой начали разворот забоя).

После разворота спаренного телескопического комплекса до угла 45 относительно первоначального положения забоя левый хвостовик крепи рас— крепляют, как центр вращения, между почвой и кровлей лавы, например, с помощью винтовых или гидродомкратов, жесткую связь торца концевой правой секции спаренного телескопического комплекса с нижней секцией правой трубчатой колонны заменяют гибкой свя10

20

55 зью и ведут очистную выемку широкозахватной косозаездной лавой вращени— ем спаренного телескопического комп- 25 лекса против часовой стрелки до его о поворота на угол 90 с одновременной перегрузкой и транспортировкой горной ю массы и одновременным поворотом нижней секции правой трубчатой колонны З0 о еще до угла 45 и одновременным монтажом правых ходка и перегрузочного конвейера от правого хвостовика забойного конвейера до элеватора правой трубчатой колонны, повторяя в дальнейшем перечисленный комплекс операций либо до полной отработки месторождения — если его величина вкрест простирания не превышает 0,7 длины максимальной раздвижки спаренного теле- 40 скопического трубчатого комплекса, либо до отработки столба этого месторождения, Устройство для осуществления способа вскрытия и разработки месторож- 45 дения полезного ископаемого (рудного тела) 1 содержит, как минимум, две левую 2 и правую 3 трубчатые колонны, состоящие из наращиваемых по мере углубки подвешиваемых друг к другу посредством непрепятствующих вращению опор 4 и соединенных между собой в жесткий став секций — нижних 5 и 6, следующих за ними вышерасположенных 7 и 8 и т.д. Каждая трубчатая колонна нижними зауженными концами секций 5 и 6 располагается соответственно каждая в своей заранее пробуренных с поверхности буровым станком по контактам рудного тела и до его пгдо вы вертикальных параппельных между собой скважин 9 и 10. Внутри трубчатых колонн установлены на подпружиненных пружинами 11 подшипниках 12 рамы 13, ниже кондукториой плиты 14 ковшовых элеваторов 15 натяжные звездочки 16 ковшовых элеваторов 15, которые жестко закреплены кронштейнами 17 в нижних врацалр хся секциях 5 и 6 трубчатых колонн ° Звездочки 16 ковшовых элеваторов служат для натяжения тяговых цепей 18, несущих ковши 19. Внутри рам 13 закреплены также лестницы

20 с площадками 21 для спуска-подъема обслуживающего персонала, Нижние секции 5 и 6 (на фиг. 8 секция 6) каждой трубчатой колонны 2, 3 при монтаже устройства на поверхности жестко с помощью кронштейнов 22, щеколд 23 и стыкующих штифтов 24 соединены с кронштейнами 25 правой 26 и левой 27 механизированных крепей, устанавливаемых в исходном на поверхности положении зеркально по одной прямой и опускающихся по мере углубки при проходческих вскрышных работах по винтовым линиям 28 и 29 левой и правой навивки. Каждая из крепей 26 и 27 выполнена в виде, например, трех ипи более труб с сечениями в виде разрезных колец и вставленных друг в друга разрезом в одну сторону (к забою): секции 30, 31 и 32 (правая крепь) и секции 33, 34 и 35 (левая механизированная крепь) ° Увеличение длин механизированных кре— пей 26 и 27 в радиальных направлениях осуществляется за счет соответственных выдвижений секций 30 и 33 из секций 31 и 34, а секций 31 и 34 из секций 32 и 35 при помощи симметрично расположенных по внешние стороны колец секций крепи гидродомкратов 36-39 раздвижки. Со стороны завала — с противоположного от забоя выреза крепей на их секциях установлены гидродомкраты 40 передвижки крепей.

На общем для каждой механизированной трубчатой крепи 26 и 27 основании 41 секций 32 и 35 сагрегатированы ставы телескопических забойных конвейеров 42 (например, типа ленточного телескопического конвейера), не требукицих при удлинении остановки и проведения сложных монтажно-демонтажных работ. Укаэанный конвейер 42

1506111 может транспортировать горную массу реверсивно и работать в паре с другими такими же конвейерами. При вскрышных проходческих работах раз5 груэочный конец конвейеров 42 входит в перегрузочное отверстие 43 нижних секций 6 (фиг. 9) и 5 трубчатых колон 3 и 2. Здесь же, выше отверстий

43 у секций 5 и 6 выполнен люк 44 10 для прохода под .крепь обслуживающего персонала и ремонтных рабочих. Кроме того, на диаметрально противоположных отверстиям 43 сторонах нижних секций 5 и 6 трубчатых колонн 2 и 3 жестко закреплены кондукторные плиты с втулками 45, соосными с отверстиями для бурения шпуров 46. На основаниях 41 забойных телескопических конвейеров 42 закреплены также перегружатели, выполненные в виде уширяющихся в плане отвалов, забойные части которых выполнены в виде телескопических секций 47, закрепленных на соответствующих секциях 30 — 35 механизированных крепей 26 и 27, а радиальные части 48 отвалов-перегружателей жестко закреплены на торцах внутренних секций 30 и 33 этих крепей 26 и 27. Наружные секции 32 и 35 механизированных крепей 26 и 27 выполнены меньшими по высоте нижних секций 5 и 6 трубчатых колонн 2 и 3.

На основаниях 41 под хвостовиками забойных конвейеров 42 также установ35 лены автоматизированные средства бурения, включающие, например, каретку 49 с податчиком 50 перфораторов

5l, забурники 52 буровых штанг 53, которые могут быть выполнены с керноотборниками. Изменение углов подачи буровых штанг 53 в горизонтальных и вертикальных плоскостях податчиков

50 осуществляется поворотным устройством 54. Кроме того, на податчиках

50 установ:|еиы средства автоматической упаковк> отобранных керновых проб и средства 55 автоматического заряжания шпуров 55 зарядами взрывчатого вещества наиранленного действия

50 (например, машииа зарядная 3МК, приспособленная для условий вскрыши и разработки предлагаемым устройством), Торцы внутренних секций 30 и 33 ме— ханизироваиных креией 26 и 27 выиол55 иены с возможностью демонтажа с ННх после окоичаш1я вскрышных и иодготовительных к в., емке работ радиальных отвалов †перегружател 48 с в мо>кностью их жесткой связи в став единого выемочного комплекса, например, с помощью брусьев 56.

Устройство оснащено также гибкими связями, выполненными, например, в виде тросов 57 с крюками 58 с двух сторон, заменяющими после окончания

BcKpbMHblx и проведения определенной части выемочных работ жесткие связи (щеколды 23) нижних секций 5 и 6 трубчатых колонн 2 и 3 с наружными секциями механизированных крепей 26 и 27, торцы которых оснащены средствами их раскрепления в кровлю-почву лавы, выполненными, например, в виде винтовых 59 или гидродомкратов с упорами 60. Кроме того, устройство оснащено по меньшей мере двумя секционными перегрузочными конвейерами

61, монтируемыми под защитой, например, сборной секционно-арочной из спецпрофиля крепи 62 по контактам рудного тела 1 по мере его очистной выемки и с возможностью транспорти рования перегрузочными конвейерами

61 горной массы от забойных конвейеров 42 в перегрузочные отверстия 4 нижних секций 5 и 6 на ковши

19 ковшовых элеваторов 15 трубчатых колонн 2 или 3, вывешиваемых сооТ ветственно на эстакадах 63 и 64, размеры опорных площадок которых выполнены большими двойной длины механизированных крепей 26 и 27 в собранном виде. Эти опорные площади больше вскрышных колодцев, получающихся при ведении вскрышных работ.

Эстакады 63 и 64 представляют собой единый комплекс наземных сооружений для наращивания по мере углубки механизированных крепей 26 и 27 секций трубчатых колонн 2 и 3 (вместе с их ковшовыми элеваторами 15) и для разгрузки поднимаемых с глубины пород вскрыши reo«oгических кернопроб и собственно добываемого полезного ископаемого l, разгружаемого иэ ковшей 19 в бункер-накопитель 65, из которого накопленная горная масса транспортируется по дальнейшему назначению на обогатительную фабрику или в железнодорожные вагоны, например, автосамосвалами 66.

Способ вскрытия и разработки месторождений полезных ископаемых и работа устройства лсушес гвляются следующим обр аеас и.

1506111

ln пости, а также от других конкретных геологических и физико-механических свойств конкретного месторождения.

В устья раз буре нных скважин 9 и 1 0 помещают зауженными концами секции 5 и 6 будущих трубчатых колонн 2 и 3 с вмонтированными в них и жестко закрепленными в их кронштейнах 17 натяж- „5 ными звездочками 16 ковшовых элеваторов 15, при этом располагая секции 5 и 6 зеркально либо, например, отверстиями 43 и люками 44 друг к другу, либо наоборот — в противоположные стороны, Со стороны этих отверстий 43 к секциям 5 и 6 трубчатых колонн жестко закрепляют с помощью кронштейнов

22, щеколд 23 и стыкуюших штифтов 24 внешние секции правой и левой телескопических механизированных трубча55 тых крепей 26 и 27, сагрегатированных на общих основаниях 41 и с вдвинутыми в них разрезами в стороны движения

Вскрытие и разработку, например, рудного любой крепости пластового средней мощности пологого падения месторождения полезного ископаемого

1 без постоянного присутствия горнорабочих в забое начинают с бурения непосредственно с дневной поверхности на примерно одинаковую глубину до подошвы месторождения,как минимум двух параллельных вертикальных скважин 9 и 10 по контактам геологически разведанного рудного тела, если величина месторождения вкрест простирания не превышает 0,7 длины двух максимальных раздвижек телескопических трубчатых крепей 26 и 27, т.е. если, например, эта величина составляет 55 м, а максимальная раздвижка двух трубчатых крепей 26 и 27, например, 80 м, то месторождение можно вскрыть двумя вертикальными скважинами 9 и 10. Если это соотношение по каким-либо причинам выдержать не удается, технико-экономическим обоснованием выбирают кратное соотношение величины рудного тела вкрест простирания к количеству парных скважин, расстояние между которыми равно 0,7 длины двух максимальных раздвижек трубчатых крепей 26 и 27.

Последние величины выбираются также

3 в функциональной зависимости от силовых и прочностных свойств самих крепей, их производительности, крепости и устойчивости вскрышных пород, обводненности месторождения и его кре10

35 (крепь 26 фиг. 2 — по часовой стрел— ке, крепь 27 — против) секциями 30, 3l и 32 (правая крель 26) и 33, 34 и 35 (левая крель 27). Монтируют телескопические конвейеры 42 таким образом, что их разгрузочные концы помещают в отверстиях 43 с возможностью взаимодействия перегрузки горной массы в ковши 49 ковшовых элеваторов 15.

Под хвостовиками забойных конвейеров

42 41 монтируют автоматизированные средства бурения с поворотным устройством 54 кареткой 49, податчиком 50 перфораторов 51 со средствами 55 автомап ического наращивания бурового става и упаковки керновых проб и заояжания шпуров зарядами ВВ направлечного действия, При этом проверяют соответствие соосности направлений буровых штанг 53 направлениям втулок 45 кондукторных плит °

Крепят секции отвалов-перегружателей

47 и 48, забойные части 47 которых выполнены телескопическими и соответствующими по количеству числу секций крепей 26 и 27.

Одновременно с этими работами осуществляю монтаж эстакад 63 и 64 со средствами наращивания секций трубчатых колон 2 и 3, I îðè зонт альные проекции винтовых линий 28 и 29 траекторий будущих перемещений механизированных крепей 26 и 27 — круги условно делят, например, на шесть секторов. При этом, если условно поместить механизированную крепь в первом секторе, то последующие второй, третий и четвертый секторы обуривают вручную или с помощью дополнительных приспособлений короткими вертикальными шпурами с таким расчетом, чтобы придать подошвам вырабо таино го пространства вскрьпнных колодцев в сторону направления ведения проходческих работ уклонов, кратных углу подъема винтовых линий 28 и 29, по которым будут перемещаться ме.авизированные крепи 26 и 27 в процессе углубки. Короткие вертикальнь1е шпуры заряжают

ВВ, взрывают, проветривают и одновременно с включением гидродомкратов 40 передвижки крепей 26 и 27 включают забойные конвейеры 42 и ковшовые элеваторы 15, При вращении крепей 26 и 27 по винтовым линиям соответственно 29 и 28 происходит их заглубление и взорванная порода вскрьппи t!ecтупает на отвал-перегружатели 47, перемеща1506111

l2 ется по ним с подъемом и переваливается на забойные конвейеры 42 и по ним подается посредством элеваторов

l5 в бункеры-накопители 65, а из них — в кузова автосамосвалов 66, которыми и транспортируется в отвалы.

При заглублении крепей 26 и 27 уже на полвитка появляется возможность использования автоматизированных средств бурения перфораторами 51 вееров шпуров 53 в бок диаметрально противоположного сектора шпуров 53 (левая половина фиг. 2 и 4). При этом фиксированное направление забур- 15 ников 52 для четкого выдержнвания параметров винтовой проходки осушествляют с помощью кондукторной плиты, т.е ° после автоматизированного заряжания шпуров зарядником 55 зарядами

ВВ направленного действия и отпала обуриваемые забои должны обеспечивать траекторию передвижения механизированных крепей 26 и 27 в процессе углубки. И весь цикл дальнейшей проход- 25 ки осуществляется в полностью автоматическом режиме: одновременно с погрузкой и транспортировкой пород вскрышии, например„ в южном секторе (левая половина фиг. 2) осуществляют бурение и заряжание веера шнуров в северном секторе, проветривание ранее взорванного юга-восточного сектора и взрывание северо-восточного сектора. И так далее: отгрузка из юго-восточного сектора сопровождается бурением и заряжанием шнуров северо-западного сектора, взрыванием северного сектора и проветриванием северо-восточного. Практическое соответствие всех скоростей: перемещения механизированных крепей 26, 27 с отваламиперегружателями 4 7, производительности забойных конвейеров 42 и элеваторов 15, бурения, заряжания, взрыва- 45 ния и проветривания, т.е ° совмещение всех этих операций во времени, позволяет осуществить процесс вскрытия месторождения 1 полезного ископаемого двумя вертикальным скважинами 9 и 10 непрерывно и параллельно. При этом взрывание горной массы с груди забоя в процессе углубки всегда осуществляется в промежутке между следующей грудью забоя, ранее взрыхленной (взорванной) массой, почвой забоя и металлической секцией 5, 5 трубчатой колонны 2, 3, т.е. в замкнутом объеме, что обеспечивает необходимое разрыхление пород и проветривание забоев, избавляет от негабаритов.

Параллельно с углубкой механизированных крепей 26 и 27 осуществляют наращивание с помощью опор 4 и соединяющих между собой в жесткий став следующих за секциями 5, 6 секций 7, 8 и так далее с монтажом в них лестниц ?О с площадками 21 и удлинением ковшового элемента 15. При вращатель1 но-углубляющемся перемещении механизированных крепей 26 и 27 вращаются и опускаются только секции трубчатых крепей 5 и 6 вместе с жестко закреп| ленными в них ковшовыми элеваторами

15, лестницами 20 и т.д. Все вышерасположенные секции 7, 8 и т.д., образуя собой жесткие секционные ставы трубчатых колонн 2 и 3 и не вращаясь, только опускаютсл по мере углубки всей своей длиной в опорах поверхностных эстакад 63 и 64. Вращение рам

)3 с закрепленными в них секциями элеваторов 15, лестниц 20 и так далее внутри ставов трубчатых колонн 2 и 3 осуществляется за счет перекатывания подпружиненных пружинами 11 подшипников 12 (фиг. 6), закрепленных на рамах 13.

При "входе" проходческой механизированной крепи 26 в толщу непосредственно месторождения керновым пробоотбором и экспресс-анализом этих проб уточняют контуры месторождения и при подходе крепи 26 к подошве месторождения 1 на последнем витке ее опускания, при положении крепи 26 в восточном секторе средствами бурения с ав томатизированными средствами наращивания бурового става в направлении к скважине 9 забуривают шпуры увеличенной длины до половины, например, расстояния "0 (фиг. 13). При дальнейшем перемещении крепи 26 в юго-восточный сектор осуществляют обуривание длинными шпурами северо-западного фланга месторождения 1 (при небольшом его простирании на всю величину простирания) и производят отпал ранее пробуренных шпуров западного фланга, при перемещении крепи 26 в южный сектор забуривают центральную часть месторождения и т.д., После того, как крепь 26 окажется в западном положении (правая часть фиг. 2) на подошве будущей лавы в направлении к скважине 9, включают радиальное выдвижение, гицродомкратамп 36 — 39 раэдвижки внутl3

14

1506111 ренних секций 32, 31 и 30. При этом происходит автоматическое удлинение забойного конвейера 42 без остановки движения его ленты. Радиальным отвалом-перегружателем 48 осуществляют

5 радиальную перегрузку руды на ленту забойного конвейера 42 с последуюцей транспортировкой ее в бункер-наколитель 65 поверхностной эстакады 64.

Удлинение механизированной крепи 26 осуществляют на величину не более

0,7 ее максимальной раздвижки. При перемещении крепи из южного сектора в западный радиальная погрузка руды отвалами-перегружателями 47 может быть совмещена с одновременной раздвижкой в радиальном направлении крепи 26 и погрузкой руды торцевым отвалом-перегружателем 48, если керноопробывание показапо целесообразность взятия руды из этого контура месторождения. 1, т.е. раздвижка телескопической крепи 26 может осуществляться одновременно с ее вращательно-опускаемым перемецением или только с перемещением вращательным, если крепь опустилась до подошвы месторождения I и перевести ее в исходное для выемки месторождения положение можно без дальнейшего заглубления.

Аналогичные манипуляции осуществляют при достижении подошвы месторождения 1 с левой телескопической крепыш 27, которая поворачивается против часовой стрелки. После того, как сек35 ция 30 крепи 26 достигнет секции 33 крепи 27, производят выравнивание их оснований 41, отсоединяют торцевые отвалы-пе ре гружат ели 48, жестко с по- 40 мощью брусьев 56 соединяют крепи 26 и 27 в единую телескопическую механизированную крепь 26-27 — комплекс с единым уширяющимся-суживающимся в плане отвалом перегружателем 47-47.

При необходимости, в зависимости от конструктивных особенностей, осуцествляют также перемонтаж (домонтаж) забойных телескопических конвейеров 42 в единичный телескопический конвейер

42-42. Демонтируют жесткую связь ,крайней, например, с левой стороны секции крепи 26-27 с нижней секцией трубчатой колонны 2 размонтиронанием связи щеколдами 23 и стыковочными штифтами 24 кронштейнов 22 и 25 и за55 меняют ее гибкой связью определенной длины, выполненной, например, в виде троса 57 с крюками 58 с двух сторон, один из крюков 58 закрепляют н кронштейне 22, второй — в кронштейне 25.

Производят отпал лавы, проветривание и вращение спаренного телескопического комплекса крепей 26-27 по часовой стрелке (фиг. 3), осуществляют широкозахнатную косозаездную очистную выемку по падению рудного тела с одновременным автоматическим удлинением при необходимости крепей

26-27 (естественно с автоматическим удлинением их отвалон-перегружателей

47-47 и конвейера 42-42) от 0,7 длины до максимальной при необходимости их раэдвижки. Очистную выемку ведут до разворота комплекса крепей 26-27 о до угла 45 относительно первоначального положения комплекса в момент

его сборки. Отбитая руда при повороте комплекса посредством отвалов-перегружателей 47 подается на забойный конвейер 42, транспортируется им к элеватору 15 трубчатого става 3 и подается н бункер-накопитель 65 правой эстакады 64. Перемещение левого свободного конца комплекса крепей

26-27 гибкой связью 57 поворачивает нижнюю секцию 4 трубчатой колонны 2 на угол 90 (меньший или больший в о зависимости от общего н аправле ния границы рудного тела) к первоначальному, т.е. разворачивая ее из направления отверстия 43 и люка 44 "на запад" н направлении на север . Осуществляют расфиксацию гибкой связи

57, 58 и закрепление трубчатой колонны 2 от самопроизвольного разворота — отныне и до выемки столба или всего рудного тела трубчатая колонна

2 исполняет роль транспортно-коммуникационного ствола для водоотлива, вентиляции, как запасной людской ходок, для связи и т.д. Одновременно с очистной выемкой и с удалением левого свободного конца комплекса крепей 26-27 от трубчатой колонны 2 осуцествляют монтаж по контуру рудного тела 1 левого ходка из сборной секционно-арочной из спецпрофиля крепи 62 с монтажом в нем левого перегрузочного конвейера 61.

При широкозахватной косознездной очистной выемке автоматизированное бурение и заряжание вееров очистных шпуров 46 (фиг, 2) производят либо длинными шпурами иэ-под правого хвостовика спаренного забойного конвейера 42-42 от точки поворота комплек15

16

1506111 са (в плане центр трубчатой колонны 3), либо короткими шпурами из-под свободно-перемещакщегося левого

1 хвостовика забойного конвейера 42-42, либо шпурами средней (различной)

5 длины одновременно обоими средствами бурения и заряжания.

При достижении очистным комплексом крепей 26-27 угла поворота 45 (фиг, 3) относительно первоначального положения забоя левый хвостовик крепи 27 раскрепляют между кровлей и почвой лавы, например, с помощью винтовых 59 (фиг. 7) или гидродомкратов с упорами 60, жесткую связь торца правого конца крепи 26 с нижней секцией 6 трубчатой колонны 3 (поз. 22 — 25) демонтируют и заменяют гибкой связью (поз. 57 и 58) 20 определенной длины и осуществляют широкозахватную косозаеэдную очистную выемку разворотом комплекса крепей 26-27 против часовой стрелки относительно нового центра вращения 25 комплекса — упоров 60 раскрепления до достижения угла 90 (т.е. до полного угла 135 относительно первонао чального положения очистного комп" лекса в начале отработки столба или месторождения 1). Одновременно с очистной выемкой и транспортировкой руды забойным конвейером 42-42 к левому перегрузочному конвейеру 61 и по нему к элеватору 15 трубчатой колонны 2 гибкой связью 57, 58 осуществляют разворот нижней секции 6 трубчатой колонны 3 от угла в 45 (от первоначальной ориентировки секции 6 отверстием 43 на запад до ори- 40 ентировки на северо-запад. поворот ее осуществлялся совместно с комплексом крепей 26-27 за счет их жесткой связи) до угла в 90 (или больше или меньше этого значения в зависи- 45 мости от геометрии месторождения 1), т.е. до ориентировки отверстия 43 на север или северо-восток (фиг. 3).

Осуществляют расфиксацию гибкой связи 57, 58 и стопорение трубчатой колонны 3 вместе с ее нижней секцией 6, от крепей 26-27 по падению месторождения 1 осуществляют монтаж по контакту рудного тела правого хода и в нем монтаж правого перегрузочного конвейера (не показаны). При этом широкозахватная косозаездная очистная выемка теперь в направлении против часовой стрелки может осуществляться.при наличии уточненного пробоотбора и экспресс-анализа руды на содержание как с местным укорочением телескопического комплекса крепей

26-27 по контуру месторождения 1, так и без такого, т.е. полной его длиной.

111ирокозахватную косозаездную очистную выемку телескопическим комплексом крепей 26-27 в направлении против часовой (фиг. 3) ведут до разо ворота в 90, т ° е. до установления компл ек са в напр авл енин "се веро-восток". Осуществляют раскрепление в кровлю-почву лавы упоров 60 правого торца крепи 26 и освобождают от раскрепления в кровлю-почву лавы упоров

60 левого торца крепи 27 ° Цикл широкозахватной косозаеэдной очистной выемки комплексом крепей 26-27 повторяют в направлении по часовой стрелке с транспортированием руды снова к трубчатой колонне 3 уже с помощью правого смонтированного перегрузочного конвейера.

Указанный цикл операций повторяют до отработки всего месторождения 1 или до отработки этого месторождения.

В последнем случае второй соседний столб месторождения отрабатывается иэ двух новых скважин аналогичными операциями уже параллельно отработанному по восстанию. После отработки столба (или полной выемки всего месторождения) оборудование механизированных крепей 26-27 оставляют на глубине под землей и вынимают лишь трубчатые колонны 2 и 3 с элеваторами 15, разбирают или перемешивают на новое место эстакады 63, 64 и производят засыпку шурфов и рекультивационные работы.

Формула изобретения

1. Способ вскрытия и разработки месторождений полезных ископаемых, включающий бурение вертикальных скважин до почвы рудного тела, установку в устьях скважин секционно наращиваемых трубчатых колонн и секций телескопических механизированных крепей, ведение вскрышных и очистных работ секторами, обуривание первых трех из них на каждой скважине короткими вертикальными шпурами с поверхности и придание подошвам забоев вскрышных колодцев наклонов в сторону ведения работ по левой и правой винтовым линиям механизированных крепей, бурение

15061 I l

I8 во время выемки в первом секторе каждой скважины в диаметрально противоположном секторе вееров очистных шпуров рядами, параллельными почве очистных забоев, на длину телескопичес5 ких кре пе и в собранном виде, заряжание шпуров зарядами взрывчатых веществ (ВВ) направленного действия, взрывание зарядов ВВ и проветривание забоев, выемку очередных секторов вскрыши или полезного ископаемого и выдачу их по скважине на поверхность, опускание секиии крепей и последукщую

Отработку выемочноГО участка, О тл и ч а юшийся тем, что, с целью унификации средств вскрытия и очистной выемки при обеспечении безлюдной технологии разработки, скважины бурят с поверхности парами на одинаковую гл,"ину по. контактам рудного тела на р.сстоянии не большем

0,7 длины двух максимальных раздвижек телескопических крепей, которые устанавливают у каждой скважины зеркально по отношению друг к другу, при этом после опускания телескопических крепей до почвы рудного тела почве забоя вскрышного колодца ппидают уклон, равный углу падения рудного тела, а выемку полезного ископаемого ведут во встречном направлении до встречи очистных забоев и формируют единый очистной забой, после чего выемку полезного иСкопае35 мого ведут широкозахватными косыми заездами с поочередным разворотом единого очистного забоя по часовой и против часовой стрелки по падению месторождения, причем по мере разво- 40 рота единого очистного забоя по контуру выемочного участка монтируют ходки, а очистные шпуры бурят от точек разворота единого очистного забоя, или от точек, противоположных 45 точкам разворота единого очистного забоя, или от указанных точек одновременно навстречу друг другу, 2. Устройство для вскрытия и разработки месторождений полезных ископаемых, включающее наращиваемую секционную трубчатую колонну с установленным внутри нее ковшовым элеватором, соединенную с нижней секцией трубчатой колонны телескопическую секцию механизированной крепи с раздвижными трубами большого и малого диаметров, забойный телескопический конвейер, перегружатель в виде расширяющего в плане отвала, подпружиненно закрепленные на рамах ковшового элеватора в нижней секции трубчатой колонны подшипники, установленные с воэможностью перекатывания по внутренним поверхностям вышерасположенных секций трубчатой колонны и с возможностью поворота ковшовых элеваторов совместно с нижними секциями колонны и с телескопической секцией механизированной крепи, кондукторную плиту с втулкой, жестко закрепленные напротив отверстий нижней секции трубчатой колонны для установки автоматизированных средств бурения и заряжания шпуров, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью унификации средств вскрытия и очистной выемки при обеспечении безлюдной технологии разработки, оно снабжено перегрузочными конвейерами, соедине-. ние труб большого диаметра телеско— пических секций механизированных крепей с нижней секцией трубчатой колонны выполнено разьемным и снабжено гибкой связью, а трубы малого диаметра указанных секций механизированных крепей, их забойные конвейеры н перегружатели выполнены с возможностью соединения с трубами малого диаметра, перегружателями и забойными конвейерами другой аналогичной секции механизироганной крепи, причем указанные секции со стороны трубчатой колонны снабжены средствами их распора.

1506111

Фб 1

Ф8 Ф7 ИЛ

Юг. Г

15061 )!

Г- Г пс5е нуас

62

1Z

21

77 ЕЕ

15061) !

1506111

/Ч - Ююфыул

Щг 13

Составитель В.Тычина

Texред М.Дидык

Корректор H.áîðèñîâà

Редактор И. Шмакова

Заказ 5403/33 Тираж 449 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-изла reльский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101