Способ разработки крутопадающих месторождений

 

Изобретение относится к разработке месторождений с закладкой выработанного пространства. Цель - повышение безопасности работ за счет увеличения устойчивости массива при разработке слабоустойчивых руд в слабоустойчивых вмещающих породах с положительными температурами. Проходят капитальные, подготовительные и нарезные выработки. Выемку полезного ископаемого осуществляют буровзрывными работами. Выемочные участки отрабатывают блоками, а блоки - слоями снизу вверх. Выемочные участки оборудуют системой охлаждения, которую формируют секциями из вертикальных и горизонтальных трубопроводов. Горизонтальные трубопроводы каждой секции в каждом слое монтируют с отставанием от верхней границы слоя, который заполняют закладочным материалом. Закладочный массив формируют замораживанием материала закладки. После отработки очередного слоя перед намораживанием очередного слоя закладки верхнюю часть секции системы охлаждения предыдущего слоя освобождают от намороженного закладочного материала и соединяют с секцией системы охлаждения последующего слоя. В период замораживания закладочного массива в выработанном пространстве отработанного слоя выемку полезного ископаемого ведут в очередных слоях смежных блоков. 3 ил. (/ С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)ю Е 21 С 41/16

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

)00

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ8У (21) 4843253/03 (22) 28.06.90 (46) 30.05.92. Бюл. М 20 (75) Е.С.Гуменников (53) 622,274 (088.8) (56) Бронников Д.М. и др. Закладочные работы в шахтах. Справочник. — М.: Недра, 1989, с,319-320.

Емельянов B.H. и др. Подземная разработка многолетнемерзлых россыпей. — М,;

Недра. 1982, с. 205 — 211. (54) СПОСОБ РАЗРАБОТКИ КРУТОПАДАЮЩИХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ (57) Изобретение относится к разработке месторождений с закладкой выработанного пространства. Цель — повышение безопасности работ за счет увеличения устойчивости массива при разработке слабоустойчивых руд в слабоустойчивых вмещающих породах с положительными температурами. Проходят капитальные, подготовительные и нарезные выработки.

Изобретение относится к отработке полезных ископаемых подземным и комбинированным способом преимущественно крутопадающих месторождений со слоевой: закладкой выработанного пространства, .Системы отработки со слоевой закладкой используются преимущественно на нисходящей отработке этажа с восходящей слоевой отработкой каждого этажа. Для закладки используется порода или цементно-глинистый раствор, т.е. материал, требующий больших трудозатрат на транспорт..

Системы не обеспечивают безопасности отработки слабоустойчивых руд в слабоустойчивых вмещающих породах.,,5U,, 1737118 A 1

Вь,емку полезного ископаемого осуществляют буровэрывными работами. Выемочные участки отрабатывают блоками, а блоки— слоями снизу вверх. Выемочные участки оборудуют системой охлаждения, которую формируют секциями из вертикальных и гориэонтальныхтрубопроводов.Горизонтальные трубопроводы .каждой секции в каждом слое монтируют с отставанием от верхней границы слоя, который заполняют закладочным материалом. Закладочный массив формируют замораживанием материала закладки. После отработки очередного слоя перед намораживанием очередного слоя закладки верхнюю часть секции системы охлаждения предыдущего слоя освобождают от намороженного закладочного материала и соединяют с секцией системы охлаждения последующего слоя, В период замораживания закладочного массива в выработанном пространстве отработанного слоя выемку полезного ископаемсго ведут в очередных слоях смежных блоков. 3 ил.

Известны отрабо ки подземным способом слабоустойчивых руд в наносных породах методом слоевого намораживания льдопородных слоев, при котором вентилируют по выработкам в зимнее время холодный атмосферный воздух.

Однако система работоспособна только при минусовых температурах массива и только в зимнее время, Цель изобретения — повышение безопасности работ эа счет увеличения устойчивости массива при разработке слабоустойчивых руд в слабоустойчивых вмещающих парадах с положительными температурами, 1737118

30

50

Цель достигается способом замораживания в выемочном пространстве каждого нижележащего слоя воды. или водородной смеси с помощью наращиваемой снизу вверх секциями морозильной системы из вертикальных и горизонтальных трубопроводов, связанных с холодильными машинами, при этом отработку ведут эаходками между целиками из руды с последующей их отработкой между льдопородными целикаВсе месторождение отрабатывают такими слоями снизу вверх под защитой льдопородной закладки, возводимой враспор с потолочиной.

На фиг,1 приведена общая схема комбинированной отработки крутопадающего тела;на фиг.2 — сечение А-А по падению рудного тела; на фиг.3 — сечение Б-Б в плоскости рудного тела, по лежачему боку.

Способ разработки крутопадающего месторождения применяется преимущественно при наличии карьера 1, которым отработана верхняя часть рудного гела 2, а нйжняя часть вскрыта крутонаклонным стволом 3, который может оснащаться специальным крутонаклонным конвейером или

- скиповым подъемником, Кроме того способ предусматривает проведение двух вертикальных стволов — вентиляционного 4 и грузолюдского 5. связанных вентиляционными и транспортными коммучикациями по квершлагам 6 и транспортным полевым штрекам, 7, этажным ортам 8, вентвосстающим 9 и транспортным спиральным съездам 10. При этом съезды 10 каждым своим полувитком соединяют два смежных выемочных слоя 11 на противоположных их границах.

На нижних проекциях рудного тела пройдены дополнительные выработки 12, в которых размещены холодильные установки 13, От установки 13 по скважинам или socстающим смонтированы замораживающие трубопроводы, которые в выработанном пространстве формируют циркуляционную замораживающую сеть из вертикальных и горизонтальных трубопроводов 14 для формирования льдопородной закладки 15 (либо из чистого льда), В нижних зонах закладки орты 8 герметизируют перемычками 16. Замораживающая сеть 14 наращивается снизу вверх для каждого отработанного слоя, при этом верхние торцовые фланцы 17 и замыкающие горизонтальные патрубки 18 каждой пары трубопроводов с кольцевым сечением охладителя и вентили 19 смонтированы с отставанием их от верхней границы будущего слоя закладки на 0,2-0,3 м для предохранения от повреждений на выемке следующего слоя.

Наклонный ствол 3 расположен относительно рудного тела 2 так, чтобы длина полевых штреков 7 по простиранию рудного тела была наименьшей на каждом этаже, Для этого его проекция должна большей своей частью умещаться на проекции рудного тела. Практически ствол 3 в большинстве случаев конкретных рудных месторождений оптимально должен быть крутонаклонным.

По контурным линиям, например,!+ЧИ! рудное тело 2 делят на боковые заходки (три из них показаны на фиг.2).

Ор1 ы 8 располагаются так, что опережающая блоковая заходка (средняя на фиг.2) находится между двумя другими без погашения ортов, Погашение ортов 8 выполняется при отработке отстающих блоковых заходок, Орты 8 пройдены в шахматном порядке в этажной схеме вскрытия, поэтому при гашении нижнего орта верхний продолжает замыкать вентиляционную и транспортную цепи в блоке по вентвосстающим 9, рудным ортам на подэтаже 20 и спиральному съезду 10, Способ разработки крутопадающих месторождений заключается в том, что в каждом отработанном блоке и слое буровзрывным способом снизу вверх в его объеме наращивается морозильная сеть 14, причем для этого фланцы 17 и вентили 19 освобождаются от защитного слоя льда. Затем по мере развития горно-проходческих работ на опережающем блоке, а также на очистных работах с селективной выемкой руды и пустых пород отработанное пространство заполняется породой с использованием съезда 10. После окончания засыпки выполняют перемычки 16 на подходных выработках и заполняют отсеченное пространство шахтной водой из трубопровода (не показан).

Постоянно работающие холодильные установки 13 в течение некоторого времени замораживают водопроводную смесь, а очи-. стные работы в это время ведутся в очередных слоях смежных блоков.

При большой мощности рудного тела блоковая заходка может делиться на ряд поперечных слоевых выемок, разделенных целиками. Тогда на одном слое может выполняться закладка в два приема — сначала в выемочном пространстве поперечных слоев, затем в вынутых целиках между ними, Холодильные установки постоянно поддерживают отрицательную температуру закладки, При наличии интенсивной фильтрации шахтной воды боковыми породами стенки выработанного пространства

1737118 перед затоплением битуминизируют или тор кретируют.

Использование изобретения позволит снизить себестоимость подземной добычи на крутонаклонных мощных месторождени- 5 ях, причем независимо от устойчивости руд и пород.

Льдопородная закладка, которая беэ затруднений может укладываться в силовой распор с потолочиной. обеспечивает без- 10 опасную выемку полезных ископаемых в слабоустойчивых или трещиноватых массивах, причем при замораживании воды последняя вытесняется во все трещины, в том числе и в потолочине. При обращении воды 15 в лед трещиноватый и слабоустойчивый. массив упрочняется.

Формула изобретения Способ разработки крутопадающих месторождений, включающий проведение ка- 20 питальных, подготовительных и нарезных выработок, выемку полезного ископаемого буровзрывными работами. формирование в выемочном пространстве участка . системы охлаждения, заполнение выработанного 25 пространства закладочным материалом слоями и возведение закладочного массива замораживанием слагающего его материала, отличающийся тем, что, с целью повышения безопасности работ за счет увеличения устойчивости массива при разработке слабоустойчивых руд в слабоустойчивых вмещающих породах с положительными температурами, выемочные участки отрабатываются блоками, а блоки —, слоями снизу вверх, систему охлаждения формируют секциями из вертикальных и горизонтальных трубопроводов, при этом горизонтальные трубопроводы каждой секцйи в каждом слое монтируют с отставанием от верхней границы намораживаемого слоя закладки, перед намораживанием очередного слоя закладки верхнюю часть секции системы охлаждения предыдущего слоя освобождают от замороженного закладочного материала и соединяют с секцией системы охлаждения последующего слоя, причем в период замораживания закладочного материала в выработанном пространстве отработанного слоя выемку полезного ископаемого ведут в очередных слоях смежных блоков.

1737118

Составитель Н.Чертова

Редактор А,Маковская . Техред M,Ìîðãåíòàë Корректрр H.Король

Заказ 1876 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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