RU2247242C1 - Method for preparation of mineral resources deposits to reversed extraction order - Google Patents

Abstract

FIELD: mining industry.

SUBSTANCE: method includes cutting well field portions by driving bed and field mines. At mine fields to be prepared with weak rock stability driving of several field preparatory mines is performed at portion of field with width determined from formula. Bed preparation mines on same portion are driven alter, with displacement of cleaning operations from these may be driven in portions, at which their stability is provided for technological time period with inter-drift blocks of given rigidity.

EFFECT: higher safety.

2 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к горной промышленности и предназначено для реализации способа подготовки запасов полезных ископаемых в панелях или блоках к обратному порядку отработки.The invention relates to the mining industry and is intended to implement a method for preparing mineral reserves in panels or blocks for the reverse mining order.

Известен способ подготовки калийных пластов при отработке панелями (см. В.Г.Зильбершмидт и др. Технология подземной разработки калийных руд. - М., “Недра”.- 1977.- с.33-37). При подготовке шахтных полей и отдельных панелей проходят главные и панельные транспортные и пластовые штреки. Транспортные штреки нарезают в подстилающих пустых породах на всю длину шахтного поля и каждой панели. Над главными транспортными штреками такой же длины по пласту проходят главные вентиляционные штреки, а над панельными транспортными штреками - выемочные. Выемочные и транспортные штреки соединяют гезенками. Для охраны главных и панельных транспортных и пластовых выработок оставляют жесткие целики постоянной ширины. В качестве вспомогательной крепи часто используют анкерную крепь. При обратном порядке отработки шахтных полей или только панелей очистные работы ведут от границ шахтного поля в направлении к стволам или главным выработкам.There is a method of preparing potash seams during mining panels (see V. G. Zilberschmidt and others. Technology of underground mining of potash ores. - M., "Nedra" .- 1977.- p. 33-37). In the preparation of mine fields and individual panels are the main and panel transport and formation drifts. Transport drifts are cut in the underlying empty rocks over the entire length of the mine field and each panel. Above the main transport drifts of the same length, the main ventilation drifts pass through the formation, and above the panel transport drifts - excavation drifts. Excavation and transport drifts are connected with gozens. To protect the main and panel transport and reservoir workings, hard pillars of constant width are left. As an auxiliary support, anchor support is often used. In the reverse order of mining the mine fields or only the panels, the cleaning operations lead from the boundaries of the mine field in the direction of the shafts or the main workings.

Указанный способ имеет следующие недостатки: большие единовременные и удельные капитальные затраты на проходку полевых и поддержание в безопасном состоянии пластовых выработок, дополнительные потери полезного ископаемого в жестких охранных целиках. Штреки по пласту и по пустой породе (главные у стволов и панельные в начале панели) необходимо поддерживать в безопасном состоянии весь срок отработки шахтных полей или панели в отдельности, что вызывает необходимость производить в неустойчивых вмещающих породах перекрепление пластовых штреков, а иногда и их повторную проходку. В то же время пластовые выемочные панельные штреки требуются только для ведения очистных работ, поэтому они могут быть нарезаны по мере необходимости в момент ведения очистных работ. Этим можно достичь снижения сроков эксплуатации пластовых выработок, а значит и снижения материальных затрат на их поддержание в безопасном состоянии. При обратном порядке отработки очистные работы начинают вести от границ, поэтому срок эксплуатации пластовых выработок на границе шахтных полей минимален и в период ведения очистных работ их безопасная устойчивость обеспечивается. В связи с этим, необходимость в полевых выработках с хорошей устойчивостью вблизи границ шахтных полей, назначение которых - повышение безопасности транспортировки грузов и полезного ископаемого, отпадает.The specified method has the following disadvantages: large one-time and specific capital costs for driving field and maintaining in a safe condition of reservoir workings, additional loss of mineral in hard guard pillars. Drifts along the formation and waste rock (the main ones at the shafts and the panels at the beginning of the panel) must be maintained in a safe condition for the entire life of the mine fields or panels separately, which makes it necessary to reinforce the formation drifts in unstable host rocks and sometimes re-drill them . At the same time, reservoir dredging panel drifts are required only for the treatment work, so they can be cut as necessary at the time of the treatment work. This can reduce the life of reservoir workings, and therefore reduce material costs for maintaining them in a safe condition. In the reverse order of mining, treatment works begin to run from the boundaries, therefore, the life of reservoir workings at the boundary of mine fields is minimal and during the period of conducting treatment works their safe stability is ensured. In this regard, the need for field workings with good stability near the boundaries of mine fields, the purpose of which is to increase the safety of transportation of goods and minerals, disappears.

Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является способ выемки пластов полезных ископаемых, в котором производят проходку пластовых подготовительных выработок над полевыми подготовительными выработками, формирование между указанными пластовыми подготовительными выработками жестких целиков и ведение очистных работ обратным порядком, при этом проходку пластовых подготовительных выработок и формирование жестких целиков между ними осуществляют сначала на устойчивых участках пласта, а проходку полевых подготовительных выработок осуществляют на неустойчивых участках пласта, причем очистные работы на устойчивых участках ведут с частичной выемкой жестких целиков, при этом проходку пластовых подготовительных выработок на неустойчивых участках пласта осуществляют после подхода к указанным участкам очистных работ и формируют между пластовыми подготовительными выработками на неустойчивых участках пласта податливые целики (А.С. 1361328, СССР, МКИ Е 21 С 41/04, Заявлено 06.01.86, опубл. в БИ №47, 23.12.1987 г.).Closest to the proposed technical solution is a method of excavation of mineral strata, in which the drilling of the preparatory workings over the field preparatory workings is carried out, the formation of hard pillars between the indicated preparatory workings of the mine and the treatment operations are carried out in reverse order, while the drilling of the preparatory workings and the formation of hard pillars between them, they are carried out first on stable sections of the reservoir, and field penetration is preparatory x workings are carried out on unstable sections of the reservoir, and treatment work on stable sections is carried out with partial excavation of the hard pillars, while the drilling of preparatory workings on unstable sections of the formation is carried out after approaching the indicated sections of the treatment work and form malleable between the reservoir preparatory workings on unstable sections of the formation pillars (A.S. 1361328, USSR, MKI E 21 C 41/04, Declared 06.01.86, publ. in BI No. 47, 12/23/1987).

Указанный способ не позволяет заблаговременно определять протяженность участков периодически нарезаемых пластовых выработок в неустойчивых породах, а частичная отработка охранных целиков при повышенном горном давлении не безопасна.The specified method does not allow to determine in advance the length of sections of periodically cut reservoir workings in unstable rocks, and the partial development of guard pillars with high rock pressure is not safe.

Технический результат предлагаемого изобретения заключается в повышении эффективности и промышленной безопасности горных работ за счет снижения затрат на проходку подготовительных выработок и их безопасное поддержание при наличии участков устойчивых и неустойчивых во времени приконтурных пород, отличающихся прочностными свойствами.The technical result of the invention is to increase the efficiency and industrial safety of mining by reducing the cost of sinking preparatory workings and their safe maintenance in the presence of sections of stable and unstable in time side rocks that differ in strength properties.

Указанный технический результат достигается тем, что в способе подготовки запасов полезных ископаемых к обратному порядку отработки, включающем нарезку панелей (блоков) проходкой пластовых и полевых подготовительных выработок, на подготавливаемых к отработке участках шахтных полей со слабой устойчивостью пород, предварительно осуществляют проходку только полевых подготовительных выработок на участке шахтного поля протяженностью, определяемой по формулеThe specified technical result is achieved by the fact that in the method of preparing mineral reserves for the reverse mining order, which includes cutting panels (blocks) by sinking of reservoir and field preparatory workings, sections of mine fields with poor rock stability being prepared for mining, preliminary carry out only field preparatory workings in the mine field section with the length determined by the formula

L_пол=ι_{подг.уч}-t_{уст.сост} · V_оч.р,L _gender = ι _sub.uch -t _{set s} · V _och

где L_пол - протяженность полевых подготовительных выработок, м;where L _floor - the length of the field preparatory workings, m;

ι_{подг.уч} - протяженность вскрываемого участка шахтного поля (панели, блока), м;ι _sub.uch - the length of the _exposed section of the mine field (panel, block), m;

t_ycm.cocm - время устойчивого состояния пластовых подготовительных выработок, год;t _ycm.cocm - time of steady state of reservoir preparatory workings, year;

V_оч.р - скорость подвигания фронта очистных работ, м/год,V _och.r - the speed of the front of the sewage treatment _plant , m / year,

а пластовые подготовительные выработки на этом же участке проходят позднее, по мере подвигания фронта очистных работ, при этом пластовые подготовительные выработки на участке расположения полевых подготовительных выработок проходят по мере подвигания фронта очистных работ участками, на которых обеспечена их устойчивость на технологический период времени при оставлении междуштрековых целиков с заданной жесткостью.and reservoir preparatory workings in the same section take place later, as the front of the treatment works moves forward, while reservoir preparatory workings in the location of the field preparatory workings pass as the front of the treatment works moves in areas where they are stable for the technological period of time when leaving inter-track pillars with a given stiffness.

Сущность способа поясняется чертежом, на котором представлена схема подготовки участка шахтного поля.The essence of the method is illustrated by the drawing, which shows a diagram of the preparation of the mine field.

Способ осуществляется следующим образом.The method is as follows.

При отработке запасов месторождений полезных ископаемых предварительно производят анализ горно-геологических условий, в которых планируется эксплуатировать выработки, а затем осуществляют расчет времени безопасного состояния их в конкретных условиях. Пластовые подготовительные выработки ведут на неустойчивых участках только в момент подхода к ним фронта очистных работ и протяженностью, обеспечивающей их безопасную эксплуатацию на требуемый срок времени.When mining reserves of mineral deposits, they first pre-analyze the geological conditions in which it is planned to operate the workings, and then calculate the time of their safe condition in specific conditions. Formation preparatory workings are conducted in unstable areas only at the moment of approaching the front of the treatment works and with a length that ensures their safe operation for the required period of time.

Для подготовки панелей или блоков к обратному порядку отработки главные (капитальные) штреки транспортные и вентиляционные проходят только по устойчивым породам, панельные (блоковые) подготовительные выработки нарезают как в устойчивых, так и в неустойчивых породах, протяженность которых определяется необходимым технологическим временем безопасной эксплуатации, соизмеримой со скоростью движения фронта очистных работ с оставлением междуштрековых целиков с заданной жесткостью. Пластовые подготовительные выработки на неустойчивых участках проходят периодически при подходе к ним фронта очистных работ, протяженностью, обеспечивающей их безопасную на технологический срок службы эксплуатацию.To prepare panels or blocks for the reverse mining order, the main (major) drifts transport and ventilation pass only along stable rocks, panel (block) preparatory drifts are cut in both stable and unstable rocks, the length of which is determined by the necessary technological time for safe operation, commensurate with the speed of the front of the treatment works with the inter-track pillars left with a given stiffness. Formation preparatory workings in unstable areas take place periodically when approaching the front of treatment works, with a length that ensures their operation safe for the technological service life.

От главных выработок (выработок главного направления) 1, 2 проходят полевые транспортный и конвейерный штреки 3. Протяженность участка шахтного поля, на котором проходят эти выработки, определяют по формуле:From the main workings (workings of the main direction) 1, 2, field transport and conveyor drifts pass 3. The length of the mine field section on which these workings pass is determined by the formula:

L_пол=ι_{подг.уч}-t_{уст.сост} · V_оч.р,L _gender = ι _sub.uch -t _{set s} · V _och

где L_пол - протяженность полевых подготовительных выработок, м;where L _floor - the length of the field preparatory workings, m;

ι_{подг.уч} - протяженность вскрываемого участка шахтного поля (панели, блока), м;ι _sub.uch - the length of the _exposed section of the mine field (panel, block), m;

t_ycm.cocm - время устойчивого состояния пластовых подготовительных выработок, год;t _ycm.cocm - time of steady state of reservoir preparatory workings, year;

V_оч.р - скорость подвигания фронта очистных работ, м/год.V _och.r - the speed of the front of the sewage treatment _plant , m / year.

Полевые транспортный и конвейерный штреки проходят до участка панели (блока), на котором обеспечена промышленная безопасность эксплуатации пластовых выработок. Осуществляют проходку транспортного уклона 4 на подготавливаемый пласт полезного ископаемого, а далее - только пластовые подготовительные выработки до границ подготавливаемого участка 6, 7. Вентиляционный штрек 5 проходят по устойчивым породам. Пластовые подготовительные выработки 10 на неустойчивом участке подготавливаемого пласта проходят по мере подвигания фронта очистных работ 9 на величину, удовлетворяющую условиям технологии и устойчивости выработок. Между пластовыми подготовительными выработками для их охраны в безопасном состоянии оставляют целики 8 с заранее заданной жесткостью, определяемой протяженностью выработок и временем их эксплуатации. Пластовые подготовительные выработки нарезают периодически участками 11, протяженность которых определяется временем их эксплуатации и степенью устойчивости пород.Field transport and conveyor drifts pass to the section of the panel (block), on which the industrial safety of the operation of the mine workings is ensured. Carry out the transport slope 4 to the prepared mineral layer, and then only the reservoir preparatory workings to the borders of the prepared section 6, 7. The ventilation drift 5 passes through stable rocks. Formation preparatory workings 10 on an unstable section of the prepared formation pass as the front of the treatment works 9 moves by an amount that meets the conditions of the technology and the stability of the workings. Between stratum preparatory workings for their protection in safe condition leave pillars 8 with a predetermined stiffness, determined by the length of the workings and the time of their operation. Formation preparatory workings are cut periodically by sections 11, the length of which is determined by the time of their operation and the degree of stability of the rocks.

Использование предлагаемого технического решения позволяет повысить эффективность и промышленную безопасность горных работ из-за проходки и безопасного поддержания подготовительных выработок при наличии участков устойчивых и неустойчивых во времени приконтурных пород, отличающихся прочностными свойствами.The use of the proposed technical solution allows to increase the efficiency and industrial safety of mining due to sinking and safe maintenance of preparatory workings in the presence of sections of stable and time-unstable side rocks characterized by strength properties.

Claims (2)

1. Способ подготовки запасов полезных ископаемых к обратному порядку отработки, включающий нарезку панелей или блоков проходкой пластовых и полевых подготовительных выработок, отличающийся тем, что на подготавливаемых к отработке участках шахтных полей со слабой устойчивостью пород предварительно осуществляют проходку только полевых подготовительных выработок на участке шахтного поля протяженностью, определяемой по формуле1. A method of preparing mineral reserves for the reverse mining order, including cutting panels or blocks by sinking of reservoir and field preparatory workings, characterized in that only those preparatory workings in a mine field section are preliminarily excavated in sections of mine fields with weak rock stability the length determined by the formula L_пол=l_{подг.уч}-t_{уст.сост}· V_оч.р,L _floor = l _sub.uch -t _{set sost} · V _och.r , где L_пол - протяженность полевых подготовительных выработок, м;where L _floor - the length of the field preparatory workings, m; l_{подг.уч} - протяженность вскрываемого участка шахтного поля (панели, блока), м;l _sub.uch - the length of the _exposed section of the mine field (panel, block), m; t_ycт.cocт - время устойчивого состояния пластовых подготовительных выработок;t _yct.coct is the time of a steady state of reservoir preparatory workings; год;year; V_оч.р - скорость подвигания фронта очистных работ, м/год;V _och.r - the speed of the front of the sewage treatment _plant , m / year; а пластовые подготовительные выработки на этом же участке проходят позднее, по мере подвигания фронта очистных работ.and reservoir preparatory workings in the same area take place later, as the front of the treatment works moves forward. 2. Способ по п.1 отличающийся тем, что пластовые подготовительные выработки на участке расположения полевых подготовительных выработок проходят по мере подвигания фронта очистных работ участками, на которых обеспечена их устойчивость на технологический период времени при оставлении междуштрековых целиков с заданной жесткостью.2. The method according to claim 1, characterized in that the reservoir preparatory workings at the site of the location of the field preparatory workings pass as the front of the treatment works moves in areas where their stability is maintained for a technological period of time while leaving inter-track pillars with a given stiffness.