RU2345218C1

RU2345218C1 - Development method of composite beds with waste rock interlayers

Info

Publication number: RU2345218C1
Application number: RU2007127542/03A
Authority: RU
Inventors: Владимир Павлович Зубов (RU); Владимир Павлович Зубов; Григорий Васильевич Овчаренко (RU); Григорий Васильевич Овчаренко
Priority date: 2007-07-18
Filing date: 2007-07-18
Publication date: 2009-01-27

Abstract

FIELD: mining.

SUBSTANCE: invention refers to mining engineering, and can be used when developing flat beds - with selective mining of mineral resource. Method includes excavating mineral resource by entry ways close to a working space. Roof is controlled by building a goaf pack 5 in the working space. Then, on goaf pack 5 there installed are pneumocylinders 6, and compressed air is supplied thereto. Excavation is performed from drifts by two entry ways I, II simultaneously directed towards each other. When mine faces 3 and 4 come to each other by the value equal to double value 2 l_f of the winning machine frame, one of the mine faces is directed to mineral resource mass by the value of entry way l_e. When that entry way intersects the other one, the latter is directed to mineral resource mass by the value of entry way l_e. After winning machines reach the drifts, excavation is repeated by two simultaneous entry ways directed towards each other.

EFFECT: increasing load on the mining face.

5 dwg

Description

Изобретение относится к области горного дела и может быть использовано при подземной разработке пологих пластов с селективной выемкой полезного ископаемого.The invention relates to the field of mining and can be used in underground mining of shallow formations with selective extraction of minerals.

Известны способы разработки пологих пластов полезных ископаемых с неустойчивыми породами кровли, включающие отработку пласта полезного ископаемого камерами (короткими очистными забоями), установку в камерах крепи, оставление между камерами опорных и податливых целиков полезного ископаемого (авт.свид. №1270334, кл. Е21С 41/04).Known methods for the development of shallow mineral strata with unstable roofing rocks, including mining the mineral stratum with chambers (short working faces), installing lining in the chambers, leaving supporting and pliable pillars of the mineral between the chambers (author certificate No. 1270334, class Е21С 41 / 04).

Недостатками данных способов являются низкая производительность и высокая трудоемкость очистных работ, высокая себестоимость и большие потери полезного ископаемого в целиках.The disadvantages of these methods are low productivity and high complexity of treatment, high cost and large losses of minerals in pillars.

Известны способы разработки пологих пластов полезных ископаемых с неустойчивыми породами кровли, включающие отработку пласта полезного ископаемого камерами, установку в камерах крепи и оставление междукамерных целиков полезного ископаемого (Ю.Ф.Васючков. Горное дело. М., «Недра», 1990, стр.284-286).Known methods for the development of shallow strata of minerals with unstable rocks of the roof, including mining the stratum of minerals with cameras, installing lining in the chambers and leaving interchamber pillars of the mineral (Yu.F. Vasyuchkov. Mining. M., "Nedra", 1990, p. 284-286).

Недостатками данных способов являются низкая производительность и высокая трудоемкость очистных работ и большие (40-50% и более) потери полезного ископаемого в целиках.The disadvantages of these methods are low productivity and high complexity of treatment works and large (40-50% or more) loss of minerals in pillars.

Известен способ (А.С. №941583, М.кл. Е21С 41/04) разработки пологих пластов полезных ископаемых с неустойчивыми породами кровли, включающий отработку пласта полезного ископаемого камерами, оставление междукамерных целиков полезного ископаемого, возведение в камерах породных полос и отработку междукамерных целиков вторичными камерами. Недостатками данного способа являются низкая производительность очистных работ и большие эксплуатационные потери полезного ископаемого в междукамерных деликах. Указанные недостатки связаны главным образом с относительно небольшой шириной камер, составляющей 3-5 м, не позволяющей эффективно использовать современное высокопроизводительное очистное оборудование и средства доставки полезного ископаемого.A known method (A.S. No. 941583, M.cl. E21C 41/04) of the development of shallow mineral strata with unstable roof rocks, including mining the mineral stratum with cameras, leaving interchamber pillars of the mineral, erecting rock bands in the chambers, and working interchamber pillars by secondary cameras. The disadvantages of this method are the low productivity of sewage treatment and large operational losses of minerals in inter-chamber cases. These shortcomings are associated mainly with the relatively small chamber width of 3-5 m, which does not allow the efficient use of modern high-performance treatment equipment and mineral delivery vehicles.

Известен способ разработки пластов сложного строения с прослоями пустым пород (А.С. №909178, М.кл. Е21С 41/04, Б.И. №8, 1982), включающий селективную выемку полезного ископаемого панелями управление кровлей и размещение отбитого породного прослоя в выработанном пространстве, при этом панель по ширине разделяют на две части, при этом часть панели, смежную с ранее отработанной, разрабатывают длинным забоем с полным обрушением кровли, а часть панели, смежную с нетронутым массивом, разрабатывают камерой-лавой с оставлением целиков, причем выемку полезного ископаемого и размещение отбитого породного прослоя в камере-лаве ведут с опережением по отношению к части панели, отрабатываемой длинным забоем, на величину, превышающую зону влияния опорного давления отстающей части панели, а длину камер-лавы принимают, исходя из условия размещения в ней пустой породы, но не меньше зоны влияния опорного давления отстающей части панели.A known method for the development of formations of complex structure with interlayers of empty rocks (A.S. No. 909178, M.cl. E21C 41/04, B.I. No. 8, 1982), including selective excavation of minerals by panels, roof control and placement of the broken rock layer in the worked out space, while the panel is divided in width into two parts, while the part of the panel adjacent to the previously worked out is developed with a long face with a complete collapse of the roof, and the part of the panel adjacent to the untouched array is developed with a lava chamber with the pillars being left, with notch is useful of the fossil fossil and the placement of the broken rock layer in the lava chamber is advanced with respect to the part of the panel mined by the long face by an amount exceeding the zone of influence of the reference pressure of the lagging part of the panel, and the length of the lava chamber is assumed based on the empty placement condition rocks, but not less than the zone of influence of the reference pressure of the lagging part of the panel.

Недостатками данного способа являются большие эксплуатационные потери полезного ископаемого в междукамерных целиках и невысокая эффективность управления кровлей.The disadvantages of this method are the large operational losses of the mineral in the inter-chamber pillars and the low efficiency of roof management.

Известен способ разработки пластов сложного строения с прослоями пустых пород (патент №2276265, М.кл. Е21С 41/16), взятый в качестве прототипа, включающий селективную выемку заходками полезного ископаемого, управление кровлей и размещение отбитого породного прослоя в выработанном пространстве, согласно изобретению заходки проходят вприсечку к выработанному пространству, а управление кровлей осуществляют выкладкой бутовой полосы в выработанном пространстве, образуемом при проведении заходок вначале из прослоев пустых пород, получаемых при разработке рядом расположенной заходки, а затем на эту же полосу укладывают слой пустых пород с последующей заходки, после чего операции по селективной выемке двух последующих заходок и выкладку поочередно одного слоя пустых пород на другой, примыкающий к ранее созданной бутовой полосе, повторяют, после возведения породной полосы на ней устанавливают пневмобаллоны и подают в них сжатый воздух, распирая пневмобаллоны между кровлей и бутовой полосой, а между пневмобаллонами на бутовую полосу укладывают деревянные опоры, высоту которых принимают больше высоты пневмобаллона в сложенном состоянии, затем в точках соприкосновения кровли с деревянными опорами пневмобаллоны снимают с бутовой полосы, при этом ширину бутовых полос и расстояние между ними принимают равными ширине двух заходок, а высоту h_бп бутовой полосы выбирают из соотношения:A known method of developing formations of complex structure with interbeds of gangue (patent No. 2276265, Mcl E21C 41/16), taken as a prototype, including selective excavation by mineral inputs, roof management and placement of the broken rock layer in the worked out space, according to the invention sunset runs in cross-cutting to the worked out space, and the roof is controlled by laying out the rubble strip in the worked-out space formed when making calls at the beginning of the interbeds of gangue obtained Development of a nearby entry, and then a layer of waste rock is laid on the same strip with a subsequent sunset, after which the operations of selectively excavating two subsequent runs and laying out one layer of waste rock alternately on the other adjacent to the previously created rubble strip are repeated after the stripes are installed on it with pneumatic cylinders and supply them with compressed air, bursting pneumatic cylinders between the roof and the rubble strip, and between the pneumatic cylinders on the rubble strip wooden supports are laid, the height of which Niemann bellows greater height in the folded state, then the points of contact with the wooden roof supports bellows rubble removed from the strip, the width butovyh strips and the distance between them equal to the width of two take zahodok and the height h butovoj _bp band is selected from the relation:

h_бп=2m_пк_р, (м)h _bp = 2m _p to _p , (m)

где m_п - суммарная мощность прослойков пустой породы в общей мощности пласта, м,where m _p - the total thickness of the layers of waste rock in the total thickness of the reservoir, m,

к_р - коэффициент разрыхления пород.to _p - coefficient of loosening of rocks.

Недостатками данного способа являются невысокая нагрузка на камер-лавуThe disadvantages of this method are the low load on the camera-lava

Техническим результатом, достигаемым при использовании заявляемого способа, является повышение нагрузки на камер-лаву.The technical result achieved by using the proposed method is to increase the load on the lava chambers.

Технический результат достигается тем, что в способе разработки пластов сложного строения с прослоями пустых пород, включающем селективную выемку заходками полезного ископаемого, вприсечку к выработанному пространству, а управление кровлей осуществляют выкладкой бутовой полосы в выработанном пространстве, образуемом при проведении заходок вначале из прослоев пустых пород, получаемых при разработке рядом расположенной заходки, а затем на эту же полосу укладывают слой пустых пород с последующей заходки, после чего операции по селективной выемке двух последующих заходок и выкладку поочередно одного слоя пустых пород на другой, примыкающий к ранее созданной бутовой полосе, повторяют, а после возведения бутовой полосы на ней устанавливают пневмобаллоны и подают в них сжатый воздух, распирая пневмобаллоны между кровлей и породными опорами, а с боков пневмобаллонов на породные опоры укладывают деревянные опоры, высоту которых принимают больше высоты пневмобаллона в сложенном состоянии, затем в точках соприкосновения кровли с деревянными опорами пневмобаллоны снимают с породных опор, согласно изобретению выемку осуществляют со штреков двумя заходками одновременно навстречу друг другу, а при подходе забоев навстречу друг другу на величину, равную двойной величине корпуса выемочной машины, один из забоев разворачивают в сторону массива полезного ископаемого на величину заходки, а при выходе этого забоя в створ с другим забоем второй забой разворачивают в сторону массива полезного ископаемого на величину заходки, а после выхода выемочных машин на штреки выемку двумя заходками одновременно навстречу друг другу повторяют.The technical result is achieved by the fact that in the method of developing formations of complex structure with interbeds of gangue, including selective excavation by minerals, cut into the mined-out space, and the roof is controlled by laying out a rubble strip in the mined-out space formed during the initial gangway from gaps of gangue, obtained during the development of a nearby entry, and then a layer of waste rock is laid on the same strip with a subsequent entry, after which the selection operation re-excavation of the two subsequent entries and laying out alternately one layer of waste rock adjacent to the previously created rubble strip, repeat, and after the rubble strip is erected, pneumocylinders are installed on it and compressed air is supplied to them, bursting pneumocylinders between the roof and the rock supports, and with the sides of the air cylinders on the rock supports are laid wooden supports, the height of which is greater than the height of the air cylinder when folded, then at the points of contact of the roof with the wooden supports, the air cylinders are removed from of rock supports, according to the invention, the excavation is carried out from the drifts by two runs simultaneously towards each other, and when the faces approach each other by an amount equal to twice the size of the body of the mining machine, one of the faces is turned towards the mineral array by the entry value, and upon exit face to the target with another face, the second face is deployed in the direction of the mineral array by the size of the entry, and after the extraction machines go to the drifts, the excavation by two entries simultaneously towards the other g friend repeated.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 показана схема выемки полезного ископаемого длинными очистными забоями I заходки до подхода выемочных машин навстречу друг другу на расстояние, равное двойной величине корпуса выемочной машины, на фиг.2 показана схема выемки полезного ископаемого длинными очистными забоями при нахождении выемочных машин в створе относительно друг друга с расположением бутовых полос в плане, на фиг.3 показана схема выемки полезного ископаемого длинными очистными забоями II заходки с расположением бутовых полос в плане, на фиг.4 - разрез по линии А-А, на фиг.5 - разрез по линии Б-Б.The invention is illustrated by drawings, in which Fig. 1 shows a diagram of the extraction of minerals by long working faces of the first entry to the approach of the mining machines towards each other at a distance equal to twice the size of the body of the mining machine, Fig. 2 shows a diagram of the extraction of minerals by long treatment faces when the location of the excavation machines in the alignment relative to each other with the arrangement of rubble strips in the plan, Fig. 3 shows a diagram of the extraction of minerals by long treatment faces of the second entry with the location of bu groove strips in the plan, in Fig. 4 is a section along the line A-A, in Fig. 5 is a section along the line BB.

Способ осуществляется следующим образом: селективную выемку пластов горючих сланцев сложного строения осуществляют со штреков двумя заходками одновременно навстречу друг другу в направлении от транспортного 2 к вентиляционному 1 штреку и в направлении от вентиляционного 1 к транспортному 2 штреку заходками (I, II, III, IV, V, VI), по длине l_оз очистного забоя (фиг.1). (Ширина заходки l_з при выемке пласта горючих сланцев составляет примерно 1,8 м.) При выемке заходки I (фиг.1) сланец транспортируют на транспортный штрек 2, а из известняка, получаемого при этом, образуют бутовую полосу 5, со смещением ее в сторону выработанного пространства на величину, равную 0,5 ширины заходки, при этом ширина бутовой полосы 5 равна ширине заходки l_з. При подходе забоев (выемочных машин) 3 и 4 навстречу друг другу на величину, равную двойной величине корпуса выемочной машины, один из забоев (выемочную машину 4) разворачивают в сторону массива полезного ископаемого на величину заходки, а при выходе этого забоя в створ с другим забоем (выемочной машиной 3) (фиг.2) второй забой разворачивают в сторону массива полезного ископаемого на величину заходки, а после выхода выемочных машин 3 и 4 на штреки выемку двумя заходками одновременно навстречу друг другу повторяют.The method is as follows: the selective extraction of oil shale formations of complex structure is carried out from the drifts by two runs simultaneously towards each other in the direction from transport 2 to ventilation 1 drift and in the direction from ventilation 1 to transport 2 drift by drift (I, II, III, IV, V, VI), along the length l _{oz of the} stope (Fig. 1). (Stope width l _of recess formation when shale is about 1.8 m.) When the recess stope I (1) shale is transported to the transport drift 2, and limestone obtained thus form butovoj strip 5 with its offset in the direction of the worked out space by an amount equal to 0.5 of the width of the sunset, while the width of the rubble strip 5 is equal to the width of the sunset l _s . When approaching faces (mining machines) 3 and 4 towards each other by an amount equal to twice the size of the body of the mining machine, one of the faces (mining machine 4) is deployed in the direction of the mineral array by the entry value, and when this face goes into the target with another face (excavation machine 3) (Fig.2) the second face is deployed in the direction of the mineral array by the size of the entry, and after the extraction of the mining machines 3 and 4 into the drifts, the excavation with two entries is repeated simultaneously towards each other.

После выемки заходки I по всей длине очистного забоя l_оз приступают к выемке очередной заходки II, при этом сланец транспортируют на транспортный штрек 2, а известняк размещают вплотную к ранее образованной бутовой полосе 5. После выемки заходки II (фиг.3) приступают к выемке заходки III, при этом сланец транспортируют на транспортный штрек 2, а слой пустых пород (известняк) на ранее образованную бутовую полосу 5, образуя при этом бутовую полосу шириной b, равную двум заходкам 2l_з. На бутовую полосу 5 укладывают пневмобаллоны 6. В пневмобаллоны подают сжатый воздух, распирая их между кровлей и породными опорами, а по бокам пневмобаллонов укладывают деревянные опоры 7. Установить деревянные опоры достаточно плотно между бутовой полосой и кровлей затруднительно, поэтому опоры устанавливают с некоторым минимальным зазором Δ (фиг 5). (В качестве деревянных опор (прокладок) могут быть использованы, например, брусья, рудничные стойки, шпалы, доски и др.) Высоту деревянных опор, (прокладок) h_Δ (фиг.5), принимают больше высоты пневмобаллонов в сложенном состоянии (воздух из пневмобаллона выпущен). С удалением очистного забоя от установленных пневмобаллонов опускание пород кровли происходит с различной интенсивностью. В непосредственной близости от очистного забоя скорость опускания пород кровли имеет максимальные значения. По мере удаления от забоя скорости уменьшаются, и на определенном расстоянии l_пр., зависящем от горно-геологических условий отработки пласта, стабилизируются (т.е. в дальнейшем существенно не изменяются) или становятся практически равными нулю. Кровля опустилась на величину Δ (фиг.1, фиг.4). Здесь происходит соприкосновение кровли с деревянными опорами, после чего пневмобаллоны разгружают и снимают с породных опор. Разгрузка пневмобаллонов заключается в выпуске из них воздуха. Разгруженный пневмобаллон переносят к линии очистного забоя.After excavation of entry I along the entire length of the working face l _{oz, they} start excavation of the next sunset II, while shale is transported to transport drift 2, and limestone is placed close to the previously formed rubble strip 5. After excavation of sunset II (Fig. 3), they start excavation sunset III, while shale is transported to a transport drift 2, and a layer of gangue (limestone) to a previously formed rubble strip 5, thereby forming a rubble strip with a width of b equal to two drops 2l _s . Pneumocylinders are placed on the rubble strip 5. Compressed air is supplied to the pneumocylinders, bursting them between the roof and the rock supports, and wooden pillars are laid on the sides of the pneumocylinders 7. It is difficult to install the wooden pillars tightly between the rubble strip and the roof, therefore, the pillars are installed with some minimal clearance Δ (Fig. 5). (As wooden supports (gaskets), for example, beams, mine racks, sleepers, boards, etc. can be used.) The height of the wooden supports (gaskets) h _Δ (Fig. 5) is greater than the height of the pneumocylinders when folded (air released from the air spring). With the removal of the face from the installed pneumocylinders, the lowering of the roof rocks occurs with different intensities. In the immediate vicinity of the face, the rate of lowering of the roof rocks has maximum values. As you move away from the bottom, the velocities decrease, and at a certain distance l _ave , depending on the geological conditions of the formation, they stabilize (i.e. do not change significantly in the future) or become practically equal to zero. The roof has dropped by Δ (Fig. 1, Fig. 4). Here, the roof comes in contact with wooden supports, after which the air balloons are unloaded and removed from the rock supports. Unloading of pneumocylinders consists in the release of air from them. The unloaded pneumocylinder is transferred to the face line.

После чего операции по выемке очередных заходок (IV, V, VI) (фиг.1), выкладке бутовых полос из прослоев пустых пород, установке пневмобаллонов и деревянных опор между ними, разгрузке и снятию пневмобаллонов в точках соприкосновения кровли с деревянными опорами повторяют, при этом ширину b породных опор принимают равной ширине l_з двух заходок, т.е. b=2l_з а расстояние между ними - равными ширине одной заходки.After that, operations to remove the next entries (IV, V, VI) (Fig. 1), laying out rubble strips from interbeds of empty rocks, installing air cylinders and wooden supports between them, unloading and removing air cylinders at the points of contact of the roof with wooden supports are repeated, when In this case, the width b of the rock supports is taken to be equal to the width l _{s of} two entries, i.e. b = 2l _of the distance between them - equal to the width of one stope.

Использование заявляемого способа при отработке пласта сложного строения позволит повысить нагрузку на очистной забой.Using the proposed method for mining a complex structure will increase the load on the face.

Claims

Способ разработки пластов сложного строения с прослоями пустых пород, включающий селективную выемку заходками полезного ископаемого, вприсечку к выработанному пространству, а управление кровлей осуществляют выкладкой бутовой полосы в выработанном пространстве, образуемом при проведении заходок вначале из прослоев пустых пород, получаемых при разработке рядом расположенной заходки, затем на эту же полосу укладывают слой пустых пород с последующей заходки, после чего операции по селективной выемке двух последующих заходок и выкладку поочередно одного слоя пустых пород на другой, примыкающий к ранее созданной бутовой полосе, повторяют, после возведения бутовой полосы на ней устанавливают пневмобаллоны и подают в них сжатый воздух, распирая пневмобаллоны между кровлей и породными опорами, а с боков пневмобаллонов на породные опоры укладывают деревянные опоры, высоту которых принимают больше высоты пневмобаллона в сложенном состоянии, затем в точках соприкосновения кровли с деревянными опорами, пневмобаллоны снимают с породных опор, отличающийся тем, что выемку осуществляют со штреков двумя заходками одновременно навстречу друг другу, при подходе забоев навстречу друг другу на величину, равную двойной величине корпуса выемочной машины, один из забоев разворачивают в сторону массива полезного ископаемого на величину заходки, а при выходе этого забоя в створ с другим забоем второй забой разворачивают в сторону массива полезного ископаемого на величину заходки, после выхода выемочных машин на штреки выемку двумя заходками одновременно навстречу друг другу повторяют. A method of developing formations of complex structure with interlayers of waste rock, including selective excavation by mineral fillings, in contact with the worked out space, and the roof is controlled by laying out the rubble strip in the worked out space formed when making initial surveys from the empty rock layers obtained by developing a nearby mining, then a layer of waste rock is laid on the same strip with the subsequent entry, after which operations for the selective extraction of two subsequent entries and laying out alternately, one layer of waste rock adjacent to the previously created rubble strip is repeated, after the rubble strip has been erected, pneumocylinders are installed on it and compressed air is fed into them, bursting the pneumocylinders between the roof and the rock supports, and wooden supports are laid from the sides of the air cylinders to the rock supports whose height is greater than the height of the air spring when folded, then at the points of contact of the roof with wooden supports, the air spring is removed from the rock supports, characterized in that the recess is carried out they make two runs simultaneously towards each other, when the faces approach each other by an amount equal to twice the size of the excavating machine body, one of the faces is turned towards the mineral array by the sunset value, and when this face goes into the target with another face, the second the face is deployed in the direction of the mineral array by the size of the entry, after the extraction machines go to the drifts, the excavation with two entries is simultaneously repeated towards each other.