Способ слоевой отработки погребенных алмазоносных россыпей с наличием в контурах шахтных полей впадин с алмазосодержащей рудой
Владельцы патента RU 2345219:
Институт горного дела Сибирского отделения Российской академии наук (RU)
Изобретение относится к горному делу, к технологии подземной разработки рудных месторождений. Способ слоевой отработки погребенных алмазоносных россыпей с наличием в контурах шахтных полей впадин с алмазосодержащей рудой включает механизированную отработку верхнего слоя камерами с последующей отработкой опорных целиков и монтажом гибкого перекрытия и отработку системой блочного обрушения нижнего слоя, включающего впадины с алмазосодержащей рудой. Гибкое перекрытие монтируют только над впадинами с алмазосодержащей рудой. Сначала монтируют гибкое перекрытие на почве отрабатываемых камер одновременно с их отработкой, затем - на почве отрабатываемых опорных целиков одновременно с их отработкой, после чего гибкие перекрытия примыкающих камер и опорных целиков соединяют между собой. Изобретение позволяет повысить эффективность отработки за счет минимальных потерь и практического исключения разубоживания руды при выпуске под гибким перекрытием, сократить объем работ за счет совмещения работ по добыче руды и монтажу гибкого перекрытия при отработке камер и опорных целиков. 6 ил.
Техническое решение относится к горному делу, а именно к технологии подземной разработки рудных месторождений, и может быть использовано при разработке погребенных россыпей алмазосодержащей руды.
Известны системы выемки руды подэтажным обрушением с торцовым выпуском (см. Агошков М.И. и др. Обобщение опыта и оценки перспектив широкого применения вариантов систем разработки с торцовым выпуском руды / Горный журнал. - 1983. - №6. - С.34-38).
Основным недостатком этих систем разработки рудных месторождений являются значительные потери и большой процент (20%) разубоживания руды.
Известны также системы разработки россыпей алмазосодержащей руды, в том числе столбовые, камерные и комбинированные (см. Клишин В.И. и др. Отработка погребенных россыпей механизированным способом / Труды IV научно-практической конференции «Наукоемкие технологии добычи и переработки полезных ископаемых». - Новосибирск: ИГД СО РАН-2005 - С.136).
Недостатком этих систем разработки является невозможность отработки россыпей комбайном на полную мощность, т.к. россыпи имеют весьма значительные колебания по мощности, превышающие возможности комбайнов, что приводит к потерям алмазосодержащей руды и разубоживанию ее.
Наиболее близкой по технической сущности и совокупности существенных признаков является применяемая в угольной промышленности система разработки мощных угольных пластов с использованием гибких перекрытий (см. Дмитриев С.И. и др. Основы технологии разработки угля с применением гибких перекрытий / М.: Недра, 1967. - С.74÷80, 124÷128).
К недостаткам данной технологии следует отнести значительные затраты на монтаж гибких перекрытий, которые заключаются в необходимости отработки верхнего слоя лавами для монтажа гибкого перекрытия.
Кроме этого, применяемая на угольных шахтах система разработки с монтажом гибкого перекрытия в верхнем слое и отработкой нижнего слоя буровзрывным способом и выпуском угля обладает существенным недостатком, заключающимся в значительном разубоживании угля при выпуске, т.к. удельный вес пород в 2 раза выше удельного веса угля, и при порывах гибкого перекрытия порода опережает уголь, который остается в завале, поэтому использование указанной системы разработки неэффективно.
Технической задачей предлагаемого решения является повышение эффективности при отработке погребенных алмазоносных россыпей за счет обеспечения минимальных потерь и практического исключения разубоживания руды при выпуске под гибким перекрытием, а также за счет сокращения объема работ путем совмещения операций по добыче руды и монтажу гибкого перекрытия при отработке камер и опорных целиков.
Задача решается тем, что в способе слоевой отработки погребенных алмазоносных россыпей с наличием в контурах шахтных полей впадин с алмазосодержащей рудой, включающем механизированную отработку верхнего слоя камерами с последующей отработкой опорных целиков и монтажом гибкого перекрытия и отработку системой блочного обрушения нижнего слоя, включающего впадины с алмазосодержащей рудой, согласно техническому решению гибкое перекрытие монтируют только над впадинами с алмазосодержащей рудой, причем сначала монтируют гибкое перекрытие на почве отрабатываемых камер одновременно с их отработкой, затем на почве отрабатываемых опорных целиков одновременно с их отработкой, после чего гибкие перекрытия примыкающих камер и опорных целиков соединяют между собой.
Гибкое перекрытие монтируют одновременно с отработкой камер и опорных целиков, что значительно повышает эффективность предлагаемого способа слоевой отработки погребенных алмазоносных россыпей с впадинами.
Смонтированное таким образом гибкое перекрытие разделяет обрушенные породы от алмазосодержащей руды, поэтому отработка впадин с алмазосодержащей рудой подэтажным обрушением с торцовым выпуском под защитой гибкого перекрытия обеспечивает минимальные потери, практически исключает разубоживание.
Сущность способа слоевой отработки погребенных алмазоносных россыпей с наличием в контурах шахтных полей впадин с алмазосодержащей рудой иллюстрируется примером его реализации и чертежами (фиг.1-6), где на:
фиг.1 - показан план вскрытия и отработки верхнего слоя;
фиг.2 - сечение А-А на фиг.1;
фиг.3 - сечение Б-Б на фиг.1 (монтаж гибкого перекрытия);
фиг.4 - план отработки нижнего слоя под гибким перекрытием;
фиг.5 - сечение Е-Е на фиг.4 (вид вкрест простирания впадины);
фиг.6 - сечение Д-Д на фиг.4 (отработка нижнего слоя), повернуто.
Способ слоевой отработки погребенных алмазоносных россыпей с наличием в контурах шахтных полей впадин с алмазосодержащей рудой реализуют следующим образом.
Верхний слой вскрывают штольнями 1 (фиг.1), пройденными из карьера. Между собой штольни 1 соединяют выработкой 2, а с оконтуривающими слой продольными 3 и поперечными 4 выработками верхнего слоя - уклонами 5 (фиг.2).
Все поле верхнего слоя разрезают продольными штреками 6 (фиг.1) на три панели. В свою очередь каждую панель разрезают по мере отработки верхнего слоя внутрипанельными штреками 7 и 8 на выемочные единицы размером 100×200 м. Выемочные единицы отрабатывают с помощью проходческих комбайнов и погрузочно-доставочных машин. При этом в каждой выемочной единице отрабатывают сначала камеры 9, формируя опорные целики 10 шириной 5 м и длиной 100 м, которые отрабатывают после отработки камер. Ширина камер 9 также составляет 5 м.
Монтаж гибкого перекрытия производят только над впадиной с алмазосодержащей рудой, контуры В которой (фиг.1) определяют геологоразведкой, причем сначала монтируют гибкое перекрытие на почве отрабатываемых камер 9 одновременно с их отработкой, затем - на почве отрабатываемых опорных целиков 10 одновременно с их отработкой. При этом на бортах камер 9 оставляют запас гибкого перекрытия для соединения с гибким перекрытием примыкающего опорного целика 10. Гибкие перекрытия камер 9 и примыкающие к ним гибкие перекрытия опорных целиков 10 соединяют между собой с помощью каната 11 (фиг.3), образуя таким образом гибкое перекрытие 12 на почве верхнего слоя над впадиной с алмазосодержащей рудой. Отработку нижнего слоя погребенных россыпей, включая впадины с алмазосодержащей рудой, производят системами с обрушением под защитой гибкого перекрытия 12.
Для вскрытия нижнего слоя производят (фиг.4) проходку из выработки 2, соединяющей штольни 1, двух продольных выработок 13 до пересечения с рудным телом. Затем перпендикулярно этим выработкам 13 проходят поперечную рассечку 14 (фиг.4) и продольные выработки 15 (фиг.5). Полученные при этом выемочные блоки нижнего слоя разрезают камерами 16 (фиг.4) с оставлением между ними опорных целиков 17, которые отрабатывают системой блочного обрушения под защитой гибкого перекрытия 12 (фиг.6).
Способ слоевой отработки погребенных алмазоносных россыпей с наличием в контурах шахтных полей впадин с алмазосодержащей рудой, включающий механизированную отработку верхнего слоя камерами с последующей отработкой опорных целиков и монтажом гибкого перекрытия и отработку системой блочного обрушения нижнего слоя, включающего впадины с алмазосодержащей рудой, отличающийся тем, что гибкое перекрытие монтируют только над впадинами с алмазосодержащей рудой, причем сначала монтируют гибкое перекрытие на почве отрабатываемых камер одновременно с их отработкой, затем на почве отрабатываемых опорных целиков одновременно с их отработкой, после чего гибкие перекрытия примыкающих камер и опорных целиков соединяют между собой.
