Комплексный способ разработки свит пластов антиклинальных месторождений

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при комплексной разработке свит пологих и крутых пластов месторождений полезных ископаемых. Техническим результатом являются увеличение полноты выемки полезного ископаемого, снижение потерь запасов, объемов вскрышных работ и экологического ущерба. Способ включает вскрытие пластов продольной разрезной траншеей до выходов пластов и отработку мощного пласта по простиранию до границы горного отвода открытым способом, вскрытие, подготовку и отработку свит пологих и/или крутых пластов в бортах и дне разреза подземным способом, рекультивацию открытых горных выработок. При этом вскрытие пластов проводят разрезной траншеей по линии перегиба антиклинали до глубины залегания нижнего пласта, вскрытие свиты пластов осуществляют по обе стороны антиклинали спаренными наклонными стволами, проводимыми из разрезной траншеи по пластам. При отработке пластов подземным способом используют панельную и/или погоризонтную при пологом залегании пластов, этажную и подэтажную, при крутом залегании пластов системы разработки с механизированной выемкой угля на пологих и гидравлической и/или слоевой механической на крутых пластах с полным обрушением кровли. При этом водосборники шахтного водоотлива обустраивают в нижних точках стволов по обе стороны антиклинали и оснащают устройствами для обезвоживания горной массы при гидравлической и/или механогидравлической выемке угля. 3 ил.

 

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

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].

Недостатком способа является 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.

Недостатком способа разработки является 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 проводят 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 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.

Недостатком способа разработки является большие объемы пород от вскрыши месторождения, сложность подготовки уступов.

Наиболее близким техническим решением, принятым за прототип, 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, проводится изоляция оставляемой открытой части обнаженного выхода пласта в бортах горной выработки, при этом проводят 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 и экологического ущерба.

Решение поставленных задач достигается тем, что вскрытие пластов проводят разрезной траншеей по линии перегиба антиклинали до глубины залегания нижнего пласта, вскрытие свиты пластов осуществляют по обе стороны антиклинали спаренными наклонными стволами, проводимыми из разрезной траншеи по пластам, а при отработке пластов подземным способом используют панельную и/или погоризонтную при пологом залегании пластов, этажную и подэтажную при крутом залегании пластов системы разработки с механизированной выемкой угля на пологих и гидравлической и/или слоевой механической на крутых пластах с полным обрушением кровли, при этом водосборники шахтного водоотлива обустраивают в нижних точках стволов по обе стороны антиклинали и оснащают устройствами для обезвоживания горной массы при гидравлической и/или механогидравлической выемке угля.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 - схема вскрытия пластов месторождения открытым способом на плане поверхности; на фиг.2 - схема вскрытия пластов месторождения открытым способом на вертикальном разрезе (разрез А-А); на фиг.3 - схема подготовки и отработки пласта подземным способом (разрез А-А).

Вскрытия месторождения проводят продольной разрезной траншеей 1 до выходов пластов 2, 3, 4 и отработку мощного пласта 3 по простиранию до границы горного отвода открытым способом.

Вскрытие пластов 2, 3, 4 разрезной траншеей 1 проводят по линии перегиба антиклинали, подготовку свиты пластов ведут спаренными 5 наклонными стволами со сбойками 8, проводимыми по пласту (фиг.3) при пологом залегании пластов и отрабатывают пласты механизированным способом длинными и/или короткими столбами с полным обрушением кровли, а при крутом - спаренными и/или одиночными диагональными наклонными стволами в верхнем 6 и нижнем пластах 7 (фиг.2), проводимыми из разрезной траншеи по пластам с углом наклона 13-18° к горизонтальной плоскости для конвейерной транспортировки горной массы, которые сбивают между собой квершлагами 9 (фиг.2), а при отработке пластов используют этажную и подэтажную системы разработки с гидравлической и/или слоевой механической выемкой угля с полным обрушением кровли, при этом водосборники шахтного водоотлива 10 (фиг.3) обустраивают в нижних точках стволов по обе стороны антиклинали и оснащают устройствами для обезвоживания горной массы при гидравлической и/или механогидравлической выемке угля.

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.

Комплексный способ разработки свит пластов антиклинальных месторождений с пологим и/или крутым залеганием пластов, включающий: вскрытие пластов продольной разрезной траншеей до выходов пластов и отработку мощного пласта по простиранию до границы горного отвода открытым способом, вскрытие, подготовку и отработку свит пологих и/или крутых пластов в бортах и дне разреза подземным способом, рекультивацию открытых горных выработок, отличающийся тем, что вскрытие пластов производят разрезной траншеей по линии перегиба антиклинали до глубины залегания нижнего пласта, вскрытие свиты пластов осуществляют по обе стороны антиклинали спаренными наклонными стволами, проводимыми из разрезной траншеи по пластам, а при отработке пластов подземным способом используют панельную и/или погоризонтную при пологом залегании пластов и этажную и подэтажную - при крутом залегании пластов системы разработки с механизированной выемкой угля на пологих и гидравлической и/или слоевой механической на крутых пластах с полным обрушением кровли, при этом водосборники шахтного водоотлива обустраивают в нижних точках стволов по обе стороны антиклинали и оснащают устройствами для обезвоживания горной массы при гидравлической и/или механогидравлической выемке угля.