Способ комбинированной разработки пологих пластов угольных месторождений


 


Владельцы патента RU 2559272:

Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт горного дела Севера им. Н.В. Черского Сибирского отделения Российской академии наук (RU)

Изобретение относится к горному делу, в частности к комбинированной разработке пологих пластов угольных месторождений. Техническим результатом является снижение разрыва во времени между открытыми и подземными горными работами, а также уменьшение эксплуатационных потерь угля. Для этого одновременно с ведением вскрывающих и подготовительных выработок у границы шахтного поля проходят транспортную выработку, из которой проходят подготовительные выработки, оконтуривающие выемочный столб встречными забоями, а также готовят монтажную камеру для механизированного комплекса, в которую доставляют его и монтируют. Выемку столба ведут после соединения подготовительных выработок. Другие столбы готовят по аналогичной технологии. 1 ил.

 

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при комбинированной разработке пологих пластов угольных месторождений.

При комбинированном способе отработки угольных пластов после окончания открытых горных работ и переходе на подземную выемку угля возникает разрыв во времени, когда добыча угля резко снижается.

Известен способ комбинированной разработки пологих пластов угольных месторождений, включающий ведение открытых горных работ, выбуривание пласта по технологии глубокой разработки угольных пластов после прекращения открытых горных работ, ведение подземных горных работ [1].

Прототип

Данный способ направлен на то, чтобы в промежутке времени между открытыми и подземными работами вести добычу угля с помощью комплекса глубокой разработки пластов.

Основными недостатками известного способа являются:

- длительный срок подготовки к выемке длинного столба в шахтном поле;

- большие потери угля при выемке комплексом глубокой разработки пластов.

Технической задачей являлась разработка технологии комбинированной разработки пластов, позволяющая значительно сократить разрыв во времени между открытыми и подземными горными работами и исключить большие эксплуатационные потери угля.

Технический результат достигается тем, что одновременно со вскрытием шахтного поля у его границы проводят транспортную выработку, из которой проводят встречные подготовительные выработки, оконтуривающие выемочный столб, выполняют вдоль транспортной выработки монтажную камеру, доставляют в нее механизированный комплекс и монтируют его, а отработку выемочного столба ведут после завершения проведения встречных подготовительных выработок.

Введенный в формулу изобретения такой существенный признак, как то, что одновременно со вскрытием шахтного поля у его границы проводят транспортную выработку, позволяющуюся кратчайшим путем доставить и смонтировать механизированный комплекс, не нарушая технологические процессы в вскрывающих и подготовительных выработках.

Другой существенный признак о том, что из транспортной выработки проводят встречные подготовительные выработки, оконтуривающие выемочный столб, обеспечивает значительное сокращение времени на подготовку к выемке этого столба.

Существенный признак о том, что вдоль транспортной выработки выполняют монтажную камеру, дает место для монтажа механизированного комплекса.

Сущность способа поясняется чертежом, где на фиг.1 показан участок шахтного поля для ускоренной подготовки длинного выемочного столба. Условные обозначения, принятые на чертеже:

1 - угольный пласт; 2 - шахтное поле; 3 - вскрывающие выработки; 4 - длинный выемочный столб; 5 - конвейерный штрек; 6 - вентиляционный штрек; 7 - барьерный целик; 8 - транспортная выработка; 9 - монтажная камера; 10 - механизированный комплекс.

Способ осуществляют следующим образом.

На месторождении угольного пласта 1 в пределах шахтного поля 2 проводят вскрывающие выработки 3, из которых подготавливают длинный выемочный столб 4 проведением подготовительных выработок: конвейерного штрека 5 и вентиляционного штрека 6. При этом между открытыми и подземными горными выработками оставляют барьерный целик 7. Для быстрой подготовки столба 4 у границы шахтного поля 2 проводят транспортную выработку 8 одновременно с проведением вскрывающих выработок 3. Из транспортной выработки 8 проводят монтажную камеру 9 и ведут конвейерный штрек 5 и вентиляционный штрек 6 встречными забоями. Механизированный комплекс 10 доставляют по транспортной выработке 8 в монтажную камеру 9 и монтируют его там. Выемку длинного выемочного столба 4 ведут после соединения конвейерного 5 и вентиляционного 6 штреков. По аналогичной технологии готовят и отрабатывают очередные выемочные столбы. Транспортная выработка 8 может также использоваться как вентиляционная при выемке столбов, значительно упрощающая проветривание шахты.

Преимуществами предлагаемого способа являются:

- значительное снижение времени перехода от открытых горных работ к подземным;

- снижение эксплуатационных потерь угля при отработке месторождения.

Источники информации

1. Патент РФ №2312218, E21C 41/00. Способ комбинированной разработки пологих пластов угольных месторождений /М.Д. Новопашин, П.Н. Васильев, В.А. Шерстов; заявитель и патентообладатель ИГДС СО РАН; заявл. 20.06.2005; опубл. 10.12.2007, Бюл. №34.

Способ комбинированной разработки пологих пластов угольных месторождений, включающий ведение открытых горных работ, вскрытие шахтного поля после прекращения открытых горных работ вскрывающими горными выработками с оставлением барьерного целика между открытыми и подземными горными работами, подготовку длинного выемочного столба к выемке проведением подготовительных выработок, отличающийся тем, что одновременно со вскрытием шахтного поля у его границы проводят транспортную выработку, из которой проходят встречные подготовительные выработки, оконтуривающие выемочный столб, выполняют вдоль транспортной выработки монтажную камеру, доставляют в нее механизированный комплекс и монтируют его, а отработку выемочного столба ведут после завершения проведения встречных подготовительных выработок.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к горному делу, в частности к открыто-подземной разработке мощных крутонаклонных угольных пластов горизонтальными слоями мобильными средствами механизации, применяемыми при ведении подземных горных работ.

Изобретение относится к горному делу, в частности к комплексному освоению месторождения полезных ископаемых, и может быть использовано при освоении месторождения горючих сланцев, содержащих ценные химические элементы, например магний.

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при разработке руд, в частности алмазосодержащих, залегающих в виде целиков за контуром карьера непосредственно под ответственными объектами.
Изобретение предназначено для использования в гидротехническом строительстве, в частности для создания дамб хвостохранилищ в районах со значительной техногенной нагрузкой на водные объекты.

Изобретение относится к горной промышленности. Техническим результатом является повышение эффективности отработки маломощного пласта за счет повышения извлечения полезного ископаемого из недр регулярной прорезкой междукамерных целиков и обеспечения эффективного проветривания и удаления пыли из рабочей зоны машинистов выемочной машины и самоходного транспортного оборудования в отработанное пространство.

Изобретение относится к области горного дела и может быть использовано при открыто-подземной разработке угольных пластов. Способ включает формирование промплощадок, с которых проводят наклонные вскрывающие выработки по границам каждой панели на глубину контурной границы разреза.

Изобретение относится к горному делу, в частности к проведению вскрывающих наклонных горных выработок для отработки угольных пластов. Техническим результатом является совмещение проведения устья и части выработки - ствола по наносам с оснащением промплощадки и увеличение скорости проведения стволов по наносам с исключением трудоемкого ручного труда.

Изобретение относится к горному делу, в частности к разработке полезных ископаемых открытым способом, и может быть использовано при отработке глубоких месторождений вытянутой формы в плане.

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при добыче и переработке руд и других твердых полезных ископаемых наклонных и крутопадающих месторождений.

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при разработке открыто-подземным способом мощных крутопадающих ценных рудных тел. Техническим результатом является уменьшение потерь и разубоживание при отработке прибортовых запасов руды от налегающих пород.

Способ открыто-подземной разработки свиты крутонаклонных угольных пластов включает деление горного отвода на участки, на дневной поверхности каждого участка сооружают рабочую площадку путем удаления наносов над внутренним пластом нерабочей мощности. На выходе этого пласта закладывают устье наклонной выработки, которую проводят в сторону одной из границ горного отвода по простиранию пластов. Наклонную выработку проводят прямолинейно по пласту нерабочей мощности с присечкой пород кровли и почвы до уровня нижележащего горизонтального слоя, где формируют горизонтальную слоевую камеру. Из слоевой камеры проводят квершлаг сначала в сторону вышележащих пластов, потом - в обратную, вскрывая тем самым все пласты свиты рабочей мощности. Выемку угля в слое ведут мобильными средствами механизации в горизонтальной выемочной камере до одной из границ горного отвода по простиранию последовательно во всех пластах свиты рабочей мощности. Затем наклонную выработку углубляют до уровня следующего нижележащего слоя с оставлением соразмерных целиков между слоями. Выдачу отбитого угля по наклонной выработке осуществляют ленточным конвейером. Устье каждой последующей наклонной выработки закладывают на следующей рабочей площадке на расстоянии от предыдущей, примерно равном суммарной длине в плане проекций наклонной выработки и отработанной выемочной камеры. На заключительном этапе при проведении последней наклонной выработки осуществляют выемку угля в нижележащих пластах, как описано выше, а в вышележащих - так же и в направлении противоположной границы горного отвода по простиранию. На отработанных рабочих площадках восстанавливают нарушенный ландшафт. Изобретение позволяет повысить эффективность разработки свиты пластов. 3 ил.

Изобретение относится к горной промышленности и предназначено для подземного обогащения руды при разработке рудных месторождений. Подземная обогатительная фабрика состоит из комплекса дробления и грохочения и комплекса обогащения. Комплекс дробления и грохочения состоит из двух или более однотипных секций, предназначенных каждый для переработки руды одного качества. Приемные бункера, дробилки и грохота каждой секции располагают друг над другом и соединяют одним рудоспуском для обеспечения самотечного движения руды. В нижней части комплекса потоки дробленой руды каждой секции объединяют в одном бункере, где происходит усреднение руды для последующего обогащения. Технический результат - повышение эффективности подземного обогащения руды, сокращение капитальных и эксплуатационных затрат. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано при разработке месторождений полезных ископаемых комбинированным способом, и в частности к отработке залежей крутого падения, в том числе трубкообразной формы, вблизи водных объектов. Техническим результатом является предотвращение прорыва воды в горные выработки при отработке подкарьерных запасов, исключение потерь полезного ископаемого в разделительном целике и уменьшение разрыва во времени между добычей полезного ископаемого открытым и подземным способами. Способ включает сооружение на дне карьера породной подушки с противофильтрационным суглинисто-пленочным экраном, отведение дренажных рассолов по водоотливной штольне для безопасной отработки нижележащих запасов полезного ископаемого. При этом производят выемку предохранительного целика, состоящего из полезного ископаемого, и заменяют его искусственным целиком из материала закладки, при этом замену производят одновременно с проведением добычных работ в карьере при отсутствии опасности прорывов воды из карьера в подземные выработки, а самому искусственному целику придают устойчивую сводообразную форму. 2 ил.

Способ герметизации противофильтрационного экрана под водоемом после отработки карьера предназначен для ликвидации притока подземных вод в горные выработки при доработке месторождений подземным способом, к примеру, для условий криолитозоны Западной Якутии. Технической задачей является повышение прочности и усиление противофильтрационных свойств экрана при заполнении (консервации) карьера для безопасного проведения подземных горных работ. Для этого в нижнюю часть уже созданного противофильтрационного экрана, содержащего долеритовые породы, закачивают цементный раствор на основе сульфатостойкого или глиноземистого цемента с 2% добавкой хлористого кальция под давлением 0,7-0,8 МПа, превышающим гидростатическое, через скважины, пробуренные из подземных выработок. Выдерживают до затвердевания. После затвердевания созданный породоцементный слой противофильтрационного экрана и верхнюю часть рудного целика дополнительно тампонируют локальными инъекциями гелеобразующих составов ГАЛКА® под давлением 0,5-0,6 МПа, меньшим давления разрыва толщи рудного предохранительного целика, оставленного под противофильтрационным экраном. Гелеобразующий состав ГАЛКА® имеет следующее соотношение компонентов, мас. % : соль алюминия 5-15; карбамид 20-35; уротропин 3-10; вода - остальное. 3 з.п. ф-лы, 3 ил., 1 табл.

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано при разработке месторождений полезных ископаемых комбинированным способом, в частности, в гористой и холмистой местности. Техническим результатом является снижение объемов и стоимости вскрышных работ и их вредное влияние на экологическую среду, повышение устойчивости уступов и бортов карьера, сокращение сроков освоения месторождений и уменьшение потерь полезных ископаемых. Способ включает определение местоположения потенциальных поверхностей скольжения и укрепление контактной прочности пород по этим поверхностям. При этом одновременно с вскрышными работами в карьере производят работы по вскрытию месторождения для подземной добычи полезного ископаемого под наиболее высокой частью горы или холма, производят выполаживание откосов уступов и бортов карьера под влиянием подземных горных работ, повышая их устойчивость. Причем выполаживают и потенциальную поверхность скольжения, повышая устойчивость всего массива горных пород, в качестве критерия устойчивости борта карьера принимают угол наклона склона горы или холма, сформировавшийся в течение длительного времени под интегральным влиянием строения и свойств массива горных пород, климатических условий и других особенностей осваиваемой территории, подземные горные работы в зоне влияния на борт карьера ведут в два этапа, на первом этапе выполаживают борта карьера, обеспечивая безопасную и эффективную отработку месторождения открытым способом, на втором этапе, после завершения работ открытым способом вблизи борта карьера, производят отработку оставшихся запасов подземным способом, при этом нерабочий борт карьера выполняют примерно параллельно склону горы или холма, существовавшему до начала ведения горных работ, из точки в основании склона горы или холма, где заканчивается кривизна, начинается прямолинейная часть склона и склон пересекается горизонтальной поверхностью, проводят линию в сторону залежи полезного ископаемого под граничным углом до пересечения ее с залежью, принимают полученную точку пересечения за границу между открытыми и подземными горными работами на первом этапе их осуществления, рассчитывают и наносят на вертикальный разрез ожидаемые сдвижения от подземных горных работ, вычитанием полученных величин оседаний из контура склона до подработки получают его контур после подработки, продолжают работу в карьере, сохраняя приданную ему устойчивость борта, или полностью переходят на подземную добычу полезного ископаемого, или повторяют цикл перечисленных выше операций, при этом повышение устойчивости достигается за счет выполаживания бортов карьера и склонов горы или холма за счет поворота векторов в сторону массива и за счет уменьшения нагрузки на потенциальную поверхность скольжения. 4 ил.

Способ отработки месторождения твердых полезных ископаемых по комбинированной схеме, включающей открытую добычу со слоевой выемкой полезного ископаемого сверху вниз со дна карьера и скважинную гидродобычу полезного ископаемого ниже дна карьера путем отработки снизу вверх выемочных камер. В случае отработки месторождения, содержащего неглубокозалегающий и глубокозалегающий пласты ТПИ, разделенные толщей пустой горной породы, вначале отрабатывают открытым способом посредством сухоройного карьера неглубокозалегающий пласт, а затем закрытым способом посредством скважинной гидродобычи глубокозалегающий пласт, разбуривая с очищенного дна карьера вертикальные скважины до подошвы глубокозалегающего пласта и образуя в нем поле выемочных камер в пределах вертикальной проекции контура карьерного поля. Выработанные объемы выемочных камер и карьера над выработанными выемочными камерами последовательно закладывают породами вскрыши. Открытую добычу ТПИ из неглубокозалегающего пласта в сухоройном карьере ведут с опережением движения линии фронта забоя при экскавации твердого полезного ископаемого по сравнению с движением линии фронта забоя, образуемого рядом выемочных камер в глубокозалегающем пласте при скважинной гидродобыче. Подземную добычу ТПИ в глубокозалегающем пласте посредством скважинной гидродобычи производят с закладкой породами вскрыши выработанного объема каждой выемочной камеры непосредственно после ее отработки, а выемочные камеры выполняют в виде объемов цилиндрической формы с осями симметрии, совпадающими с вертикальными, пробуренными со дна карьера до подошвы глубокозалегающего пласта ТПИ, скважинами высотой, равной мощности глубокозалегающего пласта, и диаметром, равным длине предельного устойчивого пролета толщи пустой горной породы, разделяющей неглубокозалегающий и глубокозалегающий пласты. Камеры располагают в шахматном порядке рядами параллельно линии фронта экскавации ТПИ из неглубокозалегающего пласта в карьере, оставляя межкамерные и межрядовые целики. Обеспечивается повышение эффективности отработки месторождения ТПИ. 6 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для вскрытия месторождений с использованием нескольких ступеней вскрытия. Способ включает проведение вертикального главного подъемного ствола с поверхности за зоной сдвижения вмещающих пород и слепого главного ствола для вскрытия глубоких горизонтов с перегрузкой руды, поднятой по нижележащему слепому стволу, в бункер-накопитель и скипы вышерасположенного подъемного ствола. Слепой ствол второй очереди вскрытия соединяют с поверхностью скважиной, пробуренной до уровня откаточного горизонта. Канат подъемной машины пропускают через скважину, закрепляют на нем подъемный сосуд, перемещающийся на высотных отметках второй или последующих ступеней вскрытия месторождения, а диаметр скважины принимают не менее 10 диаметров каната подъемной машины. Изобретение позволяет сократить объёмы горно-капитальных работ, ускорить ввод в эксплуатацию запасы нижних этажей, повысить безопасность проведения работ по вскрытию месторождений. 1 ил.
Наверх