Способ разработки горизонтальных и пологих пластовых месторождений полезных ископаемых

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 26268 А 21 С 41/ ТЕН БР АВТОРСКО ИДЕТЕЛЬС ированная раз ений.-М.: Недра ие подых мес. ИЗОН- Х МЕС- СКОПАестной местоЦель - тки меГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ И(54) СПОСОБ РАЗРАБОТКИ ГОРТАЛЬНЫХ И ПОЛОГИХ ПЛАСТОВЫТОРОЖДЕНИЙ ПОЛЕЗНЫХ ИЕМЪХ(57) Изобретение относится к совмоткрытой и подземной разработкерождений полезных ископаемых.повышение эффективности разрабо тносится к горной проожет быть использовано ткрытой разработке месных ископаемых.ния - повышение эффекки месторождений больет сокращения площадей ных земель и снижения щих и подготовительных выработок,ь достигается тем, что соработки горизонтальных х месторождений полезИзобретение о мышленности и м при подземной и о торождений полезЦель изобрете тивности разработ шой площади за сч нарушаемых пахот объемов вскрываю подземных горныхУказанная цел гласно способу раз и пологих пластовь сторождений большей площа сокращения площадей наруш хотных земель и снижения объе вающих и подготовительных горных выработок. Выемку полезн емого ведут одновременно откры земными работами, Для этог вскрышную и разрезную транш резной траншеи на флангах кар ля проходят опережающие работы траншеи, длину которы ют по расчетной формуле, Из оп траншей проходят выемочные выработки на флангах карьерног разуют вскрышные и добычн Производят выемку полезного и на уступах и очистными забоями ных выработок на флангах карь ля. Отработку полезного ис открытыми и подземными работ ствляют в одном направлении нию к разрезной траншее. 1 ил,ди за счет аемых памов вскрыподземных ОГО ИскопдТЫМИ И ПОД- о проходят еи. Из разьерного по- открытые х определяережающих подземные о поля. Обые уступы. скопаемого из выемочерного покопаемого ами осущепо отношеных ископаемых, включающему одновременную выемку полезного ископаемого , открытыми и подземными работами, проведение вскрышной и разрезной траншеи, образование вскрышных и добычных уступов в карьерном поле, проведение подземных выемочных выработок, выемку полезного ископаемого на уступах и очистными забоями из выемочных выработок, отгрузку и транспортировку полезного ископаемого по выработкам открытых горных работ, из разрезной траншеи на флангах карьерного поля проходят опережающие открытыеработы траншеи, вцемочные подземные выработки проходят из опережающих траншей во флангах карьерного поля, выемку полезного ископаемого очистными забоями из выемочных выработок производят на 5 флангах карьерного поля одновременно с выемкой полезного ископаемого на уступах, отработку полезного ископаемого открытыми и подземными работами осуществляют в одном направлении по отношению 10 к разрезной траншее, длину опережающих траншей определяют по формуле Чо 1.ст+ Чо (.ст+, м.Нотр Чпр Эта аналитическая формула для определения длины опережающих траншей получена из условия равенства скоростей отработки карьерного поля открытым спо собом и флангов карьера подземным способом, Длина опережающих траншей равна длине добычного и подготовительного участков, т,е. Ьр=В п 1+В п 2, гДе В - шиРина выемочнцх столбов, а п 1 и п 2 - количество 25 выемочнцх столбов в отработке и подготовке, Количество вцемочных столбов зависит от скорости отработки карьерного поля Чо, длины столбовст, скорости отработки столбов Чбтр и скорости проведения вые мочных штреков Чпр и определяется по формулам Чо (-стП 1=В Чотр(3) Ширина опережающих траншей определяется из условия размещения в нейавтодороги и узла перегрузки руды из подземного транспорта на поверхностный.Подземные работы ведутся по упрощенной схеме вскрытия и подготовки без 45проходки шахтных стволов, капитальныхвыработок и камер из выемочных штреков,пройденных из опережающих траншей, которые удлиняются на необходимую длинупо мере продвижения фронта открытых работ. Опережающие траншеи не только непрепятствуют открытым работам, а напротив, способствуют осушению карьерногополя,На чертеже показан план карьерного 55поля, фланги которого отрабатываются подземнымм способом.Предлагаемый способ осуществляетсяследующим образом. На отведенном под горные работы участке месторождения в зоне со смытым или низкокачественным черноземом с помощью одноковшовых экскаваторов прямая лопата или драглайнов проходят разрезную траншею 1, из нее на флангах карьерного поля проходят опережающие открытые работы. Траншеи 2 и формируют уступы 5, Длина траншей 2 определяется по формуле (1), Из траншей 2 проходят выемочные подземные выработки 3 и ведут выемку полезного ископаемого очистными забоями 4, применяя, например, механизированные комплексы и конвейерный транспорт. Добытое полезное ископаемое транспортируется по выемочнцм штрекам в траншеи, где оно перегружается в карьерный автомобильный транспорт и отвозится на склад, По мере продвижения фронта открытых горных работ опережающие тран шеи удлиняются и подготавливаются новые выемочные столбы для отработки флангов карьера подземным способом,Для нормального производства горных работ необходимо, чтобы в траншеях своевременно производились подготовительные 3 и очистные 4 работы и соблюдалось условие Чп=Чо, Поскольку скорость отработки карьерного поля определяется отношением длины отработанной части карьерного поля ко времени ее отработки (Чо= - ), причем длина отрабатываемой части карьерного поля состоит из длины подземного добычного и длины подземного подготовительного участка (Е=Ь+2= В п 1+В п 2), а время отработки добычного и подготовки подготовительного участков определяется отношением длины столбов к скорости их отработки и подготовки (1=11+12= + )то-ст -стЧот ЧприлиВ П 1 Чотр В П 2 ЧпрЧо -1 ст 1 стПравильное определение длины траншей как суммы длин добычного и подготовительного участков (Ьр.=В п 1 В п 2), а также соблюдения требования Чп=ЧО имеет большое значение, Если подземные работы вести с опережением или с отставанием от открытых (ЧпЧо или ЧпЧо), то возрастают затраты на поддержание траншеи, на транспорт полезного ископаемого и др.Использование изобретения позволяет избежать проходки и строительства шахтных стволов и большинства подземных камер, сократить площадь земли, отводимой 5 под открытые работы, и, следовательно,повысить эффективность разработки пологих пластовых месторождений.Работы можно вести на любом карьере, разрабатывающем пластовое марганцево рудное или другое месторождение открытым способом.П р и м е р. На карьере имеется разрезная (или рабочая) траншея 1, а также уступы 5, Длина вскрышной траншеи составляет 15 500-3000 м. Ширина рабочих площадок уступов и их высота зависит от применяемой системы разработки и вскрышного оборудования, Необходимо пройти опережающие траншеи 2, предназначенные для проведе ния выемочных штреков 3 и производства подземных работ 4, Длину опережающих траншей определяют исходя из условия равенства скоростей отработки карьерного поля открытым способом и его флангов 25 подземным способом и вычисляют по формуле(1). В данном примере она составляет 450 м. Ширину опережающих траншей находят исходя из условия размещения в них автодороги и оборудования, обеспечивающе го производство подземных работ(вентилятора, компрессора, насоса) и составляет 40-60 м.В работе одновременно находится четыре выемочных столба для отработки 35 фланга карьера подземным способом. Совмещение открытых и подземных работ позволяет сохранить поверхность и ускорить освоение проектной мощности карьера. При этом не требуется строить шахту, име ющую стволы, подземные камеры и капитальные горизонтальные выработки, так как для производства очистных работ из опережающей траншеи достаточно пройти из,нее выемочные штреки. 45Использование предлагаемого способа наиболее эффективно на участках месторождений с ценной сельскохозяйственной землей, а также там, где требуется ввести50 дополнительные мощности по добыче руды в кратчайшие сроки.Формула изобретения Способ разработки горизонтальных и пологих пластовых месторождений полезных ископаемых, включающий одновременную выемку полезного ископаемого открытыми и подземными работами, проведение вскрышной и разрезной траншей, образование вскрышных и добычных уступов в карьерном поле, проведение подземных выемочных выработок, выемку полезного ископаемого на уступах и очистными забоями из выемочных выработок, отгрузку и транспортировку полезного ископаемого по выработкам открытых горных работ, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения эффективности разработки месторождений большой площади за счет сокращения площадей нарушаемых пахотных земель и снижения объемов вскрьвающих и подготовительных подземных горных выработок, из разрезной траншеи на флангах карьерного поля проходят опережающие открытые работы траншеи, выемочные подземные выработки проходят из опережающих траншей во флангах карьерного поля, выемку полезного ископаемого очистными забоями из выемочных выработок производят на флангах карьерного поля одновременно с выемкой полезного ископаемого на уступах, причем отработку полезного ископаемого открытыми и подземными работами осуществляют в одном направлении по отношению к разрезной траншее, при этом длину опережающих траншей определяют по формулеЧо .ст + Чо .ст 1 тр +,м Чотр Чпргде Чо - скорость отработки карьерного поля, м/год;1 ст - длина выемочных столбов, м;Чотр скорость отработки выемочных столбов, м/год;Чор - скорость проведения выемочных штреков, м/год, при условии Чп=Чо.ельский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101 изводствен ноаказ 1261 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5