Способ разработки мощных горизонтальных и пологопадающих месторождений

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(22) Заявлено 20. 11.80 (21) 3006419/22-03 51 М. Кп. с присоединением заявки М 9 Е 21 С 41/06 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий. 2 (088.8) Дата опубликования описания 30.10,82(Джез каз ганский научно-исследовательскийи проектный институт цветной металлургиич(54) СПОСОБ РАЗРАБОТКИ МОЩНЫХ ГОРИЗОНТАЛЬНЫХ И ПОЛОГОПАДА 10 ЩИХ МЕСТОРОЖДЕНИЙИзобретение относится к горнодобы- вающей проьншленности и может быть использовано при подземнойдобыче полезных ископаемых.5Известен способ разработки пологих и наклонных рудных тел при панельной подготовке, включающий проведение откаточных, панельных, вентиляционных, нарезных выработок и ведение очистных работ с оставлением для поддержания пород кровли столбчатых целиков из рудного массива, извлекаемых после закладки выработан- ного пространства твердеющей смесью, где выемку целиков производят путем разбуривания штанговыми скважинами иэ подсечных ортов, пройденных по породе почвы залежи, причем орты соединяются с полевым штреком 11.Недостатком указанного способаявляются значительный объем подготовительно-нарезных выработок, сравнительно высокие потери и разубоживание руды, а также высокая опасность работ из извлечению целиков. 25Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату ,к предлагаемому является способ отработки горизонтальных и пологопа,дающих мЕсторождений, включающий 30 выемку полезного ископаемого камерами с оставлением столбообраэных целиков, закладку выработанного пространства, формирование в закладке буровых, доставочннх и вентиляционных выработок и последующее извлечение целиков путем их разбуривания и отбойки веерами скважин с остав" лением пустот в закладочном массиве после выемки целиков 2.Недостатком известного способа/являются значительные потери и разубоживание руды закладкой и сравнительно высокая опасность ведения работЦель изобретения - повышение эффективности разработки путем уменьшения потерь и раэубоживания руды закладкой и повышение безопасности работ.Поставленная цель достигается тем, что в известном способе, включающем почвоуступную выемку руды камерами с оставлением столбообраэных целиков, закладку выработанного пространства, формирование доставочных и вен тиляционных выработок и последующее извлечение целиков путем их раэбуривания и отбойки веерами скважин с оставлением пустот в закладочном мас 969897;сиве йосле выемки целиков, целики в выработанном пространстве оставляют в виде усеченной пирамиды, направлен. ной большим основанием к кровле камеры, затем по мере закладки камеры на контакте с целиком Формируют восстающую выработку и компенсационную полость, а в нижнем основании целина ,проходят подсечную выработку, приэтом первоначально на компенсационную полость отбивают нижнюю часть це 10 ликов. скважинами, пробуренными из подсечкой выработки, а оставшуюся верхнюю часть разбуривают из восстающей выработки горизонтальными вее-. рами шпуров и отбивают на ранее отбитую и замагазинированную руду нижней части.Слой закладочного массива на контакте с целиком и компенсационной полостью упрочняют, 20Верхнюю часть целиков отбивают слоями снизу вверх короткозамедленно.На фиг.1 представлена отрабатываемая панель, план; на фиг.2 - то 25 же, разрез А-А на фиг.1; на фиг.3 то же, разрез Б-Б на фиг.1; на фиг.4 - то же, разрез В-В на Фиг.1; на Фиг.5 - разрез Г-Г на Фиг.4.На чертеже обозначены откаточные З 0 штреки 1, панельные штреки 2, венти-, ляционные штреки 3, панельные целики 4, столбообразные опорные целики 5, доставочно-транспортные штреки 6, орты 7, ходки 8, компенсаци- Зф онная полость 9, закладочный массив 10, заезды 11, восстающие выработки 12, подсечные выработки 13, упрочненннй закладочный массив(слой) 14.Отработку осуществляют следующим образом.Выемочный участок шахтного поля подготавливают откаточными 1, панельными 2, вентиляционными 3 и нарезными штреками, ограничивающимися в пределах панельных целйков 4, затем 45 из нарезного штрека производят отработку выемочных камер панели на всю мощность залежи или с опережающей верхней подсечкрй и последующей отбойкой уступа почвоуступным забоем Ю с использованием самоходного оборудования. Кровлю очистного пространства поддерживают целиками 5, остав ляемыми в виде усеченных пирамид, большее основание которых направлено 55 к кровле камеры, и позволяющими уменьшить пролет между целиками, тем самым значительно снизить свод обрушения потолочин очистной камеры, а также повысить устойчивость нижнего 60 слоя потолочин.После отработки камерных запасов выработанное пространство за" кладнвают твердеющей смесью в обычном порядке, путем постепенной за кладки через скважины или с помощью метательных машин, и формируют в закладочном массиве 10 доставочно-транспортные штреки 6 (для двух соседних рядов целиков один штрек), иэ которых ответвляются орты 7, ходки 8 и компенсационная полость (пространство) 9. При этом предварительно зашивают (изолируют) заезды 11.Одновременно с указанными выработками, по мере послойного заполнения выработанного пространства очистных крмер, возле каждого целика для подвесного монорельсового проходческого полка устраивают восстающие 12, нарациваеьые в закладочном массиве 1 О.По достижении верхнего уровня в верхней части в закладочном массиве 10 формируют группы ходков 8, соединяющихся с вентиляционными выработками 3, которые одновременно служат и для отвода отстоявшейся воды и образуют группу панелей. Затем, после затвердевания закладочного массива и набора необходимой прочности, осуществляют создание подсечной выработки 13 непосредственно в ножке каждого целика 5.В дальнейшем такие трудоемкие процессы, как бурение и заряжание, осуществляются из этих подсечных выра- боток 13 и восстающих 12.Опорные целики 5 с пониженной устойчивостью, вследствие трещиноватости и слабоустойчивой слоистости, упрочняют путем укладки вокруг них слоя упрочненной закладки 14 (металлический армонабрыэгбетон или сгущенная пульпа с добавлением в нее цемента), которая исключает смешивание руды и закладки при отбойке целиков и улучшает качество полезного ископаемого.Упрочненный слой 14 представляет собой опоясывающую металлическую арматуру из стержней (канатов) диаметром 10-20 мм и металлическую сетку с величиной отверстий 50-200 мм, диаметром прутка (проволоки) 3-8 мм. При этом прочность такой закладки на сжатие составляет 13-16 мПа и допускает значительные обнажения закладочного массива (на высоту 15-30 м), позволяющие повысить полноту выемки целиков, а также выдерживать динамические нагрузки при их отбойке.Устойчивость целика 5 обеспечивается сжимающей нагрузкой и силой сцепления с упрочненным закладочным массивом 14 в зависимости от угла наклона и площадей контактирующих боковых наклонных поверхностей целика 5.Ширина большой стороны верхнегоосновайия усеченной пирамиды целикаопределяется иэ выражения:В= а + 2 Ьу Ь = Ь сну,Х,где а - ширина целика у основания,принятая проектом-расчетом,м;Ь -дополнительно увеличиваемаяширина большой стороны целика у кровли, м;и - выемочная моцность рудноготела, м;с - угол наклона боковой поверхности целика к вертикальнойего оси, зависящей от выемочной мощности рудного тела (с= 70-80 О )Для создания в закладочном масскве горизонтальных выработок, перед возведением закладки размещают пнев- мо- или гидробаллонную крепь, снабженную натяжными устройствами и жесткими каркасами, ныполненными в Форме поперечного периметра заданной полости, либо передвижную опалуб. . ку с последующим ее извлечением.После полной закладки очистных камер и формирования подготовительных выработок в закладочном массиве 10 после затвердения последнего производят отбойку целикон 5 шпуровыми и скважинными зарядами, При этом нижнюю часть целиков 5 обуривают и взрЫвают комплектом восходяцих глубоких скважин из подсечной выработки 13, расположенной непосредственно в ножке целика компенсационной полости 9, созданной в закладочном массиве возле целика 5.Комплект скважин взрывают короткозамедленным.способом за один прием с замедлением, начиная с крайних, прилегающих к компенсационной полости.При шпуровой отбойке верхней части Оборудование междукамерных целиков 5 производят слоями снизу вверх из восстающего 12 с недобуром на. О, 3-0,7 м до границы .зоны упроч-, ненной з.акладки.гВзрывные шпуры горизонтально или с н е большим уклон ом вн иэ располагают на все сечение МЩ в шахматном порядке на расстоянии 1,0-1,5 одного ряда от другого. Отбитая руда магаэинируется внутри упрочненной закладки 14, причем по мере подвигания забоя вверх производят частичный выпуск РУДЫДля погрузки и транспортирования отбитой руды используют погруэочнодоставочные машины либо средства вибрационной и другой техники.Л,уменьшить потери руды за счет полнойотработки поддерживающих целиков,повысить качество извлекаемой Руды и создать безопасные условия работФормула изобретения 1. Способ разработки мощных гори" зонтальных и пологопадающих месторождений, включающий выемку руды камерами с оставлением столбообраэных целиков, закладку выработанного пространства, формирование буровых доставочных и вентиляционных выработок и последующее извлечение целиков путем их.разбуривания и отбойки веерами скважин с оставлением пустот в закладочном массиве после выемки целиков, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения эффективности разработки путем уменьшения потерь и разубоживания руды закладкой и повышения безопасности работ,оставляют н виде усеченной пирамиды,направленной большим основанием ккровле камеры, затем по мере заклад-,ки камеры на контакте с целиком формируют восстающую выработку и компенсационную полость, а в нижнем основании целика проходят подсечную выработку, при этом первоначально накомпенсационную полость отбивают нижнюю часть целиков скнажинами, пробуренными из подсечной выработки, аоставшуюся верхнюю часть раэбуривают из восстающей выработки горизонтальными веерами шпуров и отбиваютна ранее отбитую и замагазинированную руду нижней части.2. Способ по п.1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что слой закладочногомассива на контакте с целиком и компенсационной полостью упрочняют.3. Способ по п.1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что верхнюю часть целиков отбивают слоями снизу вверхкороткозамедленно.Источники информации,принятые во .внимание при экспертизе1. Каражанон Д,Д. и др. Вопросыповторной разработки Джезказганскогоместорождения, Технология процессовразработки твердых полезных ископаемых. Вып. 4, Алма-Ата, 1977,с. 10-13, рис. 1-3.2. Авторское свидетельстно СССРпо заявке Р 2926877, кл. Г 21 С 41/Об,21.05.80 (прототип)./36 Тираж 623 ВНИИПИ Государственного комитета С по делам иэобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская на