Способ разработки пологопадающих рудных залежей

 

Изобретение относится к разработке руд на больших глубинах. Цель - повышение безопасности работ за счет управления напряженным состоянием горного массива, Сущность изобретения: шахтные поля отрабатывают уступообразным фронтом, а передовой уступ обрабатывают в створе с линией разрезки барьерного целика. Целик отрабатывают совместно с отработкой шахтных полей. Участки шахтных полей между фронтом очистных работ и барьерным целиком разгружают от горного давления выработками. Целик отрабатывают на ширину не менее длины передового уступа и определяют уровень напряжений в нем. По безопасному уровню напряжений корректируют ширину барьерного целика в пределах очередного уступа и дорабатывают шахтные поля и целик. Выработанное пространство закладывают твердеющими смесями. 2 ил. Ё

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛ ИСТИЧ Е СКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 Е 21 С 41/16

ГОСУДАРСТВЕННый КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР... »»t и

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ (21) 4858373/03 (22) 08.08.90 (46) 23.12.92. Бюл. ¹ 47 (71) Норильский горно-металлургический комбинат им.А.П, Завенягина (72) В.В. Мякотин, А.А, Смирнов, В.В. Аршавский и Л,А. Спирин (73) Норильский горно-металлургический комбинат им.А.П. Завенягина (56) 1.Бронников Д.М. и др, Разработка руд на больших глубинах. — M. 1982, с.163-167.

2.Авторское свидетельство СССР

¹ 589410, кл. Е 21 С 41/16, 1976, (54) СПОСОБ РАЗРАБОТКИ ПОЛОГОПАДАЮ Щ ИХ РУД Н ЫХ ЗАЛ ЕЖЕ Й (57) Изобретение относится к разработке руд на больших глубинах. Цель — повышение безопасности работ за счет управления наИзобретение относится к горнодобывающей промышленности и может быть использовано при разработке пологопадающих рудных залежей на больших глубинах, Известен способ разработки пологопадающих залежей с закладкой выработанного пространства с изменением направления движения очистных фронтов, включающих разделение залежи на поля барьерными целиками, первоочередную отработку полей в направлении барьерного целика до его гра- ниц, после чего разрезают и отрабатывают целик перпендикулярным к выработанному пространству фронтом, Указанный способ позволяет существенно увеличить интенсивность разработки залежи за счет одновременной работы нескольких очистных фронтов. Недостаток способа заключается в том, что барьерный!

Ж«1784063 АЗ пряженным состоянием горного массива, Сущность изобретения; шахтные поля отрабатывают уступообразным фронтом, а передовой уступ обрабатывают в створе с линией разрезки барьерного целика. Целик отрабатывают совместно с отработкой шахтных полей. Участки шахтных полей между фронтом очистных работ и барьерным целиком разгружают от горного давления выработками. Целик отрабатывают на ширину не менее длины передового уступа и определяют уровейь напряжений в нем. По безопасному уровню напряжений корректируют ширину барьерного целика в пределах очередного уступа и дорабатывают шахтные йоля и целик. Выработанное пространство закладывают" твердеющими смесями. 2 ил. целик формируется сходящимися фронтами очистной выемки одновременно по всей длине фронта и имеет одинаковую ширину, заранее определенную расчетным методом. Со

Известно, что точность расчетов в горном < ф деле невысока, что в свою очередь приводит О либо к завышенной ширине барьерного целика и предприятйе несееет убытки от преждевременной остановки фронтов и уменьшения лроиееодительности, либо к заниженной ширине, что напрямую связано д с безопасностью горных работ при формировании барьерного целика и его отработке, Известен способ разработки пологопадающих рудных залежей, включающий разделение залежи на шахтные поля барьерными целиками, разрезку и отработку шахтных полей и барьерных целиков взаимно перпендикулярными фронтами. Соглас1784063 туп отрабатывают в створе с линией разрезки целика, Ведение работ таким образом позволяет формировать барьерный целик неодинаковой ширины в месте его разрезки

5 и на флангах и обеспечивает возможность корректировки безопасной ширины целика за пределами передового уступа.

Разрезку и отработку целика ведут совместно с отработкой шахтных полей, Это

0 позволяет начать отработку целика при его ширине больше проектной, т.е. при меньшем уровне напряжений в целике, что увеличивает безопасность работ. Кроме того, формирование выработанного пространст5 ва в целике позволяет учитывать геомеханическое влияние взаимно перпендикулярных фронтов при определении безопасной ширины барьерного целика.

Участок горного массива между взаим0 но перпендикулярными фронтами шахтного поля и барьерного целика разгружают от горного давления последовательным проведением выработок в створе с линией разрезки целика и одновременно с отра-.

5 боткой целика, Благодаря этому исключается образование удароопасных целиков между фронтами очистной выемки и обеспечивается безопасность работ при отработке шахтных полей и целика, 30

50 но этому способу отработку шахтных полей ведут до границ барьерного целика, разделяющего эти поля, после чего фронты очистных работ, формирующих целик, останавливают, производят разрезку барьерного целика и ведут его отработку фронтами,. ориентированными перпендикулярно выработанному пространству шахтных полей, Известный способ наиболее близок по своей технической сущности к предполага- 1 емому изобретению и принимается за прототип, Преимущества и недостатки принимаемого за прототип способа аналогичны предыдущему и заключаются в высокой ин- 1 тенсивности отработки залежи с одной стороны, и снижении безопасности горных работ при ошибках в определении требуемой ширины барьерного целика с другой.

Способ не предусматривает возможности 2 корректировки ширины барьерного целика в зависимости от фактическогб уровйя наЙряжений в нем для обесйечения безопасной его отработки.

Цель изобретения — повышение без- 2 опасйости работ путем управления напряженным состоянием горного массйва.

Поставленная цель достигается тем, что в способе-разработкй пологопадающих рудных залежей, включающем проведение подготовительных и нарезных, выработок, деление залежи на шахтные поля барьерными целиками, разрезку и отработку шахтных полей и барьерных целйков взаимно перпендикулярными очистными фронтами, разрушение полезного ископаемого в пределах участков шахтных полей и его отгрузку, согласно изобретению, отработку шахтных полей ведут уступообразным фронтом, при этом передовой уступ отрабатывают в створе с линией разрезки барьерного целика, совместно с отработкой шахтных полей ведут отработку барьерного целика, участки шахтных полей между фронтом очистных работ и барьерным целиком разгружают от горного давления одновременно с отработкой целика пбследовательным проведением в пределах этих участков выработок в створе с лйнией разрезки барьерного целика, барьерный целик начинают отрабатывать на участке передового уступа на ширину не менее его длийы, затем определяют уровень напряжений в барьерном целике и корректйруют его ширину в йределах длины последующих уступов по безопасному уровню напряжений в горном массиве, а выработанное пространство закладывают твердеющими смесями.

Отработку шахтных полей ведут уступообраэным фройтом, при этом передовой усБарьерный целик сначала отрабатывают на ширину не менее длины передового уступа, затем определяют в границах барьерного целика уровень напряжений. В результате такого ведения горных работ образуется развитый пролет отработки, при котором известными методами с высокой степенью достоверности можно определить параметры зон опорного давления и уровень напряжений в них от фронтов очистной выемки по целику и шахтному полю и по ним устанавливают безопасную ширину барьерного целика.

Условие отработки барьерного целика на ширину не менее длины передового уступа определялось тем, что в этом случае исключается образование дополнительных уступов в пределах передовых панелей, образующихся взаимно перпендикулярными фронтами отработки шахтных полей и барьерного целика.

Если целик отрабатывать на ширину менее длины передового уступа, то образование дополнительных уступов влияет на напряженное состояние горного массива в последующих панелях и в конечном итоге внесет дополнительную погрешность в результаты корректировки ширины барьерного целика по уровню напряженного состояния.

1784063

10

20 ми целиками, разрезку и отработку шахтных полей и барьерных целиков взаимно пер25 пендикулярными очистными фронтами, раз30

На фиг.1 изображен план горных работ в пределах пологопадающей залежи; на фиг.2 — разрез А-А на фиг.1, Отработку пологопадающей рудной залежи 1 ведут двумя шахтными полями 2, которые разделены барьерным целиком 3 с проектными границами 4. Отработку запасов ведут уступообраэными фронтами 5, при этом передовые уступы 6, формирующие барьерный целик 3 фронтов 5, отрабатывают в створе с линией разрезки 7 барьерного целика 3. Совместно с отработкой шахтных полей 2 ведут отработку барьерного целика 3 взаимно перпендикулярными фронтами. Участки горного массива 8 между границей передового уступа 6 и границей целика 4 разрезают последовательным проведением выработок 9 одновременно с отработкой целика, располагая их в створе с линией разрезки 7, разгружая от горного давления, чем обеспечивают геомеханическую связь между выработанными пространствами шахтных полей 2 и целика 3.

При достижении пролета отработки по целику 3. равному длине передового уступа 6, определяют в барьерном целике 3 уровень напряжений, по которому корректируют ширину 10 целика в пределах очередного уступа, исходя из принципа обеспечения безопасного для отработки уровня напряжений и продолжают доработку шахтных полей 2 и целика 3.

Пример осуществления способа.

Рудная залежь 1 с размерами в плане

1300х700 м разделена на два шахтных поля 3

2 барьерным целиком 3 шириной 200 м.

Шахтные поля 2 в свою очередь разбиты на панели шириной 120 м, отработкой которых формируется уступообразный фронт 5. Длина уступа кратная ширине панели и равна

120 †2 м. Отработка целика 3 предусматривается расходящимися фронтами, поэтому передовые уступы 6 в процессе отработки полей формируют в центральной части шахтного поля и в створе с линией разрезки 7 целика 3. Одновременно с доработкой шахтных полей 2 начинают и ведут отработку барьерного целика 3 на ширину

120 — 140 м, равную длине передового уступа

6. Участки залежи 8 между фронтами работ по полям шахт 2 и целику 3 шириной 40-80 м разгружают от торного давления проходкой выработок 9, причем проходку ведут в створе с линией разрезки 7 целика 3 и одновременно с отработкой целика, Выработки

9 сечением 12 — 14 м проходят последова2 тельно вприсечку друг к другу или по камерно-целиковой схеме. После отработки целика 3 на длину передового уступа 6, т,е.

120 — 240 м и образования геомеханической связи между фронтами работ, корректируют ширину барьерного целика 3 на длину следующего уступа, исходя из расчета безопасного уровня напряжений в горном массиве.

В процессе дальнейшей отработки шахтных полей 2 и целика 3 производится дополнительная корректировка"границ целика.

Формула изобретения

Способ разработки пологопадающих рудных залежей, включающий проведение подготовительных и нарезных выработок. деление залежи на шахтные поля барьернырушение полезного ископаемого в пределах участков шахтных полей и его отгрузку, о тл и ч а ю шийся тем,.что, с целью повышения безопасности работ за счет управления напряженным состоянием горного массива, отработку шахтных полей ведут уступообразным фронтом. при этом передовой уступ отрабатывают в створе с линией разрезки барьерного целика, совместно с отработкой шахтных полей ведут отработку барьерного целика, участки шахтных полей между фронтом очистных работ и барьерным целиком разгружают от горного давления одновременно с отработкой цели последовательным проведением в пределах этих участков выработок в створе с линией разрезки барьерного целика, барьерный целик начинают отрабатывать на участке передового уступа на ширину не менее его длины, затем определяют уровень напряжений в барьерном целике и корректируют его ширину в пределах длины последующих уступов по безопасному уровню напряжений в горном массиве, а выработанное пространство закладывают твердеющими смесями.

1784063

5 8,9 6

А-А

Составитель В.Мякотин

Редактор М,Кузнецова Техред M,Moðãåíòàë Корректор Н,Кешеля

Заказ 4528 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