Комплексный способ разработки свит пологих пластов синклинальных и брахисинклинальных месторождений

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при комплексной разработке свит пологих пластов синклинальных и брахисинклинальных месторождений. Техническим результатом является увеличение полноты выемки полезного ископаемого, снижение потерь запасов, объемов вскрышных работ, экологического ущерба и улучшение вентиляции подземных выработок. Способ включает вскрытие и подготовку свиты пластов ведут двумя разрезными траншеями и сбивают спаренными подземными горными выработками, проводимыми по пластам через нижние точки мульд синклиналей пластов и/или близко к ним, из которых бурят скважины и/или проводят горные выработки для улучшения проветривания, доставки материалов и перепуска шахтного притока в нижнюю точку последнего пласта, где закладываются водосборники. Подготовку пластов в зависимости от угла падения осуществляют погоризонтной и/или панельной схемам. Отработку пластов подземным способом ведут длинными столбами и в зависимости от их угла падения по простиранию и/или падению, механизированным способом с полным обрушением кровли. Выемку угля в зонах нарушений, предохранительных и барьерных целиках производят короткими забоями механическим, механогидравлическим и/или гидравлическим способами. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

 

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при комплексной разработке свит пологих пластов месторождений полезных ископаемых.

Известен способ разработки крутопадающих пластов открытым способом, включающий проведение выездной и разрезной траншей в покрывающих породах, проведение въездной и разрезной траншей по пласту полезного ископаемого с последующей отработкой одного или обоих бортов разрезных траншей в направлении простирания пласта [1].

Недостатком способа является большой объем вскрышных пород и потерь угля.

Известен комбинированный способ разработки месторождений полезных ископаемых, где верхние горизонты месторождения отрабатываются открытым способом, а нижние - подземным способом [2].

Недостатками способа являются большой объем вскрышных пород, их переэкскавация в процессе отработки месторождения и создание неблагоприятной экологической обстановки.

Известен способ разработки верхних горизонтов полезных ископаемых [3], включающий вскрытие месторождения и последующую выемку полезного ископаемого параллельными траншеями, верхние контуры которых удалены друг от друга на определенное расстояние. Вскрытие осуществляют поэтапно углубленными траншеями с выемкой межтраншейного массива открытыми работами в направлении к центру до полного слияния в один котлован. Подземные горные работы ведутся погоризонтно в направлениях от внешних бортов траншей к границам месторождения.

Недостатками способа разработки являются узкая область применения, ограниченная углом залегания крутопадающих пластов, большие объемы пород от вскрыши месторождения и создание неблагоприятной экологической обстановки в угледобывающем регионе.

Известен комплексный способ разработки пластовых месторождений [4], включающий: вскрытие месторождения открытыми горными выработками - продольной разрезной траншеей по простиранию пластов и его отработку, вскрытие и подготовку пластов подземными горными выработками и их отработку, отличающийся тем, что вскрытие пластов в бортах продольной разрезной траншеи месторождения производят поперечными разрезными траншеями, которые закладывают в крест простирания пластов из продольной разрезной траншеи, обеспечивая доступ к пластам для заложения устьев подземных горных выработок. При проведении поперечной разрезной траншеи в плоскости пластов формируют пластовые уступы, на которых располагают промежуточные и промплощадки перед устьями подземных горных выработок, а ось заложения заезда в поперечную разрезную траншею располагают под углом к оси продольной разрезной траншеи, равным углу, образуемому длиной и шириной заложения пластовых уступов.

Недостатками способа разработки являются большие объемы пород от вскрыши месторождения, сложность подготовки уступов.

Наиболее близким техническим решением, принятым за прототип, является способ рекультивации открытых горных выработок [5], включающий: отделение плодородного слоя при вскрытии запасов полезных ископаемых и складирование горных пород при их отработке, планировку открытых горных выработок закладкой горной породой и нанесение плодородного слоя с восстановлением растительности в соответствии с направлением использования земель, отличающийся тем, что при закладке пород в открытые горные выработки с поверхности земли формируют наклонную траншею к оставляемой открытой части обнаженного выхода пласта в бортах горной выработки, которая обеспечивает доступ и последующую подземную отработку оставленных запасов месторождения и будет являться частью промплощадки. При рекультивации горных выработок с запасами углей, склонных к самовозгоранию, производится изоляция оставляемой открытой части обнаженного выхода пласта в бортах горной выработки, при этом производят антипирогенную обработку обнаженного выхода пласта в бортах горных выработок, а при затоплении оставляемой траншеи ее борта формируют из водонеразмокаемых горных пород.

Задачами предлагаемого изобретения являются увеличение полноты выемки полезного ископаемого, снижение потерь запасов, объемов вскрышных работ, экологического ущерба и улучшение вентиляции подземных выработок.

Решение поставленных задач достигается тем, что разработку синклинального и/или брахисинклинального месторождения, вскрытие и подготовку свиты пластов ведут двумя разрезными траншеями и сбивают спаренными подземными горными выработками, проводимыми по пластам через нижние точки мульд синклиналей пластов и/или близко к ним, из которых бурятся скважины, из которых бурят скважины и/или проводят горные выработки для улучшения проветривания, доставки материалов и перепуска шахтного притока в нижнюю точку последнего пласта, где закладываются водосборники, подготовку пластов в зависимости от угла падения осуществляют погоризонтной и/или панельной схемам, отработку пластов подземным способом ведут длинными столбами и в зависимости от их угла падения по простиранию и/или падению, механизированным способом с полным обрушением кровли, а выемку угля в зонах нарушений, предохранительных и барьерных целиках производят короткими забоями механическим, механогидравлическим и/или гидравлическим способами.

Для обеспечения проветривания при больших размерах синклинали нижних пластов спаренные выработки верхних пластов сохраняют путем оставления предохранительных целиков по бортам и почве выработок, сбивают их с нижними вентиляционными выработками и используют как фланговые вентиляционные стволы, а для предотвращения подработки сбивающих горных выработок по пластам их проводят смещенными относительно друг друга.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где: на фиг.1 - схема вскрытия пластов месторождения открытым способом на плане поверхности; на фиг.2 - вертикальный разрез вскрытия пластов месторождения подземным способом (разрез А-А).

Разработку синклинального и/или брахисинклинального месторождения, вскрытие и подготовку свиты пластов ведут двумя разрезными траншеями 1, 2 и сбивают спаренными подземными горными выработками 3, 4, 5, проводимыми по пластам через нижние точки синклиналей пластов 6 и/или близко к ним, из которых бурят скважины 7, 8 для перепуска шахтного притока в нижнюю точку последнего пласта, где закладываются водосборники 9, подготовку пластов в зависимости от угла падения осуществляют погоризонтной и/или панельной схемам, отработку пластов подземным способом ведут длинными столбами и в зависимости от их угла падения по простиранию и/или падению, механизированным способом с полным обрушением кровли, а выемку угля в зонах нарушений, предохранительных и барьерных целиках производят короткими забоями механическим, механогидравлическим и/или гидравлическим способами.

Для обеспечения проветривания при больших размерах синклинали спаренные выработки верхних пластов 3, 4 сохраняют путем оставления предохранительных целиков по бортам и почве выработок, сбивают их с нижними вентиляционными выработками 10, 11 и используют как фланговые вентиляционные стволы, а для предотвращения подработки сбивающих горных выработок по пластам их проводят смещенными относительно друг друга.

Предлагаемый способ повышает полноту выемки полезного ископаемого и снижает потери запасов, объемы вскрышных работ и экологический ущерб.

Литература

1. Горное дело. / Ю.П.Астафьев, В.Г.Банзнюков, О.Г.Шепун, Г.С.Сулима, B.C.Полянский, - М.: Недра, 1980. - С.14-15.

2. А.с. СССР №1439240. Комбинированный способ разработки месторождений полезных ископаемых. МКИ Е21С 41/02.

3. Патент РФ №97101942. Способ разработки верхних горизонтов полезных ископаемых. МКИ Е21С 41/00.

4. Патент РФ №2295036. Комплексный способ разработки пластовых месторождений полезных ископаемых. Заявит. Сенкус В.В., Фомичев С.Г., Сенкус Вал.В., Стефанюк Б.М., Сенкус Вас.В. Патентообл. Сенкус В.В., Фомичев С.Г., Сенкус Вал.В., Стефанюк Б.М., Сенкус Вас.В. Заявл. 23.05.2005. Опубл. 10.07.2007. Бюл. №7.

5. Патент РФ №2297533. Способ рекультивации открытых горных выработок. Заявит. Сенкус В.В., Фомичев С.Г., Сенкус Вал.В., Сенкус Вас.В. Патентообл. Сенкус В.В., Фомичев С.Г., Сенкус Вал.В., Сенкус Вас.В. Заявл. 26.08.2005. Опубл. 20.04.2007. Бюл. №11.

1. Комплексный способ разработки свит пологих пластов синклинальных и брахисинклинальных месторождений, включающий: вскрытие пластов продольной разрезной траншеей до выходов пластов свиты под наносы и отработку мощного пласта по простиранию до границы горного отвода открытым способом, вскрытие, подготовку и отработку пластов в бортах разреза подземным способом и рекультивацию открытых горных выработок, отличающийся тем, что разработку синклинального и/или брахисинклинального месторождения, вскрытие и подготовку свиты пластов ведут двумя разрезными траншеями и сбивают спаренными подземными горными выработками, проводимыми по пластам через нижние точки мульд синклиналей пластов и/или близко к ним, из которых бурят скважины и/или проводят горные выработки для улучшения проветривания, доставки материалов и перепуска шахтного притока в нижнюю точку последнего пласта, где закладываются водосборники, подготовку пластов в зависимости от угла падения осуществляют погоризонтной и/или панельной схемам, отработку пластов подземным способом ведут длинными столбами и в зависимости от их угла падения по простиранию и/или падению, механизированным способом с полным обрушением кровли, а выемку угля в зонах нарушений, предохранительных и барьерных целиках производят короткими забоями механическим, механогидравлическим и/или гидравлическим способами.

2. Комплексный способ разработки свит пологих пластов синклинальных и брахисинклинальных месторождений по п.1, отличающийся тем, что для обеспечения проветривания при больших размерах синклинали нижних пластов спаренные выработки верхних пластов сохраняют путем оставления предохранительных целиков по бортам и почве выработок, сбивают их с нижними вентиляционными выработками и используют как фланговые вентиляционные стволы.

3. Комплексный способ разработки свит пологих пластов синклинальных и брахисинклинальных месторождений по п.1, отличающийся тем, что для предотвращения подработки сбивающих горных выработок по пластам их проводят смещенными относительно друг друга.