RU2418166C1 - Compound development method of series of gently sloping beds of mine fields - Google Patents

Abstract

FIELD: mining.

SUBSTANCE: method involves drilling of beds with longitudinal working trench along the strike and their development, drilling and preparation of beds with underground mine openings and their development, and reclamation of drilled mine openings. Drilling is performed by means of trench to the outlets of above lying beds and outlet of thick bed for deposits along the strike to the boundary of mining allotment with advance of trench to develop thick bed. After advanced underground development of above lying beds to the depth of its effective development with open method, opening of beds in the edge of trench is performed by drift ways from the worked-out area of the cut and with inclined shaft from the surface. Above lying and thick beds below the trench bottom are drilled with ventilation and conveyor crosscuts, and vertical shafts driven to the lowest point of series of beds.

EFFECT: invention allows increasing the completeness of excavation of mineral product and reducing the scope of stripping works, environmental damage and losses of resources.

2 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при комплексной разработке свит пологих пластов месторождений полезных ископаемых.The invention relates to the mining industry and can be used in the integrated development of a suite of flat formations of mineral deposits.

Известен способ разработки крутопадающих пластов открытым способом, включающий проведение выездной и разрезной траншей в покрывающих породах, проведение въездной и разрезной траншей по пласту полезного ископаемого с последующей отработкой одного или обоих бортов разрезных траншей в направлении простирания пласта [1].There is a method of developing steeply falling seams in an open way, including conducting exit and split trenches in the overburden, conducting entrance and split trenches along the mineral layer with subsequent mining of one or both sides of the split trenches in the direction of the formation strike [1].

Недостатком способа является большой объем вскрышных пород и потерь угля.The disadvantage of this method is the large amount of overburden and coal losses.

Известен комбинированный способ разработки месторождений полезных ископаемых, где верхние горизонты месторождения отрабатываются открытым способом, а нижние - подземным способом [2].Known is a combined method of developing mineral deposits, where the upper horizons of the field are mined by the open pit method, and the lower horizons by the underground method [2].

Недостатком способа является большой объем вскрышных пород, их переэкскавация в процессе отработки месторождения и созданием неблагоприятной экологической обстановки.The disadvantage of this method is the large volume of overburden, their re-excavation in the process of development of the field and the creation of adverse environmental conditions.

Известен способ разработки верхних горизонтов полезных ископаемых [3], включающий вскрытие месторождения и последующую выемку полезного ископаемого параллельными траншеями, верхние контуры которых удалены друг от друга на определенное расстояние. Вскрытие осуществляют поэтапно углубленными траншеями с выемкой межтраншейного массива открытыми работами в направлении к центру до полного слияния в один котлован. Подземные горные работы ведутся погоризонтно в направлениях от внешних бортов траншей к границам месторождения.A known method of developing the upper horizons of minerals [3], including the opening of the deposit and the subsequent extraction of minerals in parallel trenches, the upper contours of which are removed from each other at a certain distance. The autopsy is carried out in stages with deepened trenches with a dredging of the inter-trench mass by open work towards the center until complete merging into one pit. Underground mining is carried out horizontally in directions from the outer sides of the trenches to the boundaries of the field.

Недостатком способа разработки является узкая область применения, ограниченная углом залегания крутопадающих пластов, большие объемы пород от вскрыши месторождения и созданием неблагоприятной экологической обстановки в угледобывающем регионе.The disadvantage of the development method is the narrow scope, limited by the angle of occurrence of steeply falling seams, large volumes of rocks from overburden deposits and the creation of adverse environmental conditions in the coal mining region.

Известен способ рекультивации открытых горных выработок [4], включающий: отделение плодородного слоя при вскрытии запасов полезных ископаемых и складирование горных пород при их отработке, планировку открытых горных выработок закладкой горной породой и нанесение плодородного слоя с восстановлением растительности в соответствии с направлением использования земель, отличающийся тем, что при закладке пород в открытые горные выработки с поверхности земли формируют наклонную траншею к оставляемой открытой части обнаженного выхода пласта в бортах горной выработки, которая обеспечивает доступ и последующую подземную отработку оставленных запасов месторождения, и будет являться частью промплощадки. При рекультивации горных выработок с запасами углей склонных к самовозгоранию производится изоляция оставляемой открытой части обнаженного выхода пласта в бортах горной выработки, при этом производят антипирогенную обработку обнаженного выхода пласта в бортах горных выработок, а при затоплении оставляемой траншеи ее борта формируют из водонеразмокаемых горных пород.A known method of reclamation of open mines [4], including: separation of the fertile layer during the opening of mineral reserves and storage of rocks during their development, planning of open mines by laying rock and applying a fertile layer with restoration of vegetation in accordance with the direction of land use, different the fact that when laying rocks in open mines from the surface of the earth, an inclined trench is formed to leave the open part of the bare output of the formation in the sides of excavation, which provides access and the subsequent testing of underground reserves left field, and will be part of the industrial site. During the reclamation of mine workings with coal reserves prone to spontaneous combustion, the left open part of the exposed seam in the sides of the mine is insulated, and the pyroelectric treatment of the naked seam in the sides of the mine is performed, and when the left trench is flooded, its sides are formed from water-impermeable rocks.

Наиболее близким техническим решением, принятым за прототип, является комплексный способ разработки пластовых месторождений [5], включающий: вскрытие месторождения открытыми горными выработками - продольной разрезной траншеей по протиранию пластов и его отработку, вскрытие и подготовку пластов подземными горными выработками и их отработку, отличающийся тем, что вскрытие пластов в бортах продольной разрезной траншеи месторождения производят поперечными разрезными траншеями, которые закладывают в крест простирания пластов из продольной разрезной траншеи, обеспечивая доступ к пластам для заложения устьев подземных горных выработок.The closest technical solution adopted for the prototype is an integrated method for developing reservoir deposits [5], which includes: opening a deposit with open pit mines — a longitudinal cutting trench for wiping the strata and its development, opening and preparing strata with underground mine workings and their development, characterized in that the opening of the layers in the sides of the longitudinal split trench of the field is produced by transverse split trenches, which are laid in the cross of the strike of the layers from the longitudinal oh split trench, providing access to the strata for laying the mouths of underground mine workings.

При проведении поперечной разрезной траншеи в плоскости пластов формируют пластовые уступы, на которых располагают промежуточные промплощадки перед устьями подземных горных выработок, а ось заложения заезда в поперечную разрезную траншею располагают под углом к оси продольной разрезной траншеи, равным углу, образуемому длиной и шириной заложения пластовых уступов.When carrying out a transverse split trench in the plane of the layers, formation ledges are formed on which intermediate industrial sites are located in front of the mouths of the underground mine workings, and the axis of the entry into the transverse split trench is positioned at an angle to the axis of the longitudinal split trench equal to the angle formed by the length and width of the laying of the ledge .

Недостатком способа разработки является большие объемы пород от вскрыши месторождения, сложность подготовки уступов.The disadvantage of the development method is the large volumes of rocks from overburden deposits, the complexity of the preparation of ledges.

Задачами предлагаемого изобретения являются увеличение полноты выемки полезного ископаемого, снижение потерь запасов, объемов вскрышных работ и экологического ущерба.The objectives of the invention are to increase the completeness of the extraction of minerals, reducing losses of reserves, the volume of stripping operations and environmental damage.

Решение поставленных задач достигается тем, что вскрытие свиты пластов проводят траншеей до выходов вышележащих пластов и выхода мощного пласта под наносы по простиранию до границы горного отвода с углубкой траншеи для отработки мощного пласта, после опережающей подземной отработки вышележащих пластов до глубины его эффективной отработки открытым способом, вскрытие пластов в борту траншеи осуществляется штольнями из выработанного пространства разреза и наклонным стволом с поверхности, а вышележащие и мощный пласты ниже дна траншеи вскрываются вентиляционными и конвейерными квершлагами, и вертикальными стволами, проводимыми в нижнюю точку свиты пластов, где располагают подземные водосборники, подготовка пластов в зависимости от угла падения осуществляют по погоризонтной и/или по панельной схемам, отработку пластов подземным способом ведут длинными столбами и в зависимости от их угла падения по простиранию и/или падению механизированным способом с полным обрушением кровли, а выемку угля в зонах нарушений, предохранительных и барьерных целиках производят короткими забоями механическим, механогидравлическим и/или гидравлическим способами с подземным обезвоживанием угля и полным обрушением кровли, при этом перед подземными водосборниками монтируют установки для обезвоживания угля, а выработки для гидротранспорта горной массы по почве и/или желобам имеют уклон 3-6° в сторону водосборников.The solution of the tasks is achieved by the fact that the opening of the formation suite is carried out by a trench until the overlying layers exit and the powerful layer emerges under the sediment strike to the boundary of the mining allotment with the trench deep for mining a powerful layer, after outrunning underground mining of the overlying layers to the depth of its effective opencast mining, opening of layers in the side of the trench is carried out by adits from the worked out space of the section and an inclined trunk from the surface, and overlying and powerful layers below the bottom of the trench they are hidden by ventilation and conveyor crosshairs, and vertical shafts conducted to the lower point of the formation suite, where underground water collectors are located, the preparation of the layers, depending on the angle of incidence, is carried out according to the horizontal and / or panel diagrams, the development of the layers by underground method is carried out in long columns and depending on their angle of incidence along strike and / or fall by a mechanized method with complete collapse of the roof, and the extraction of coal in the areas of violations, safety and barrier pillars is short and faces by mechanical, mechanohydraulic and / or hydraulic methods with underground dehydration of coal and complete collapse of the roof, while installations for dehydrating coal are mounted in front of the underground water collectors, and excavations for hydrotransport of rock mass through the soil and / or gutters have a slope of 3-6 ° to the side catchment areas.

При отработке свиты пластов подземным способом используют систему «шахта-пласт», а порядок отработки пластов последовательный сверху вниз, при этом допускается параллельная разработка с учетом их подработки и надработки при безопасном удалении открытых работ от подземных.When mining formations of formations using the underground method, the mine-layer system is used, and the procedure for working out formations is sequential from top to bottom, while parallel development is allowed taking into account their part-time work and work-out while safely removing open work from underground work.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 показана схема вскрытия пластов месторождения открытым способом на плане поверхности; на фиг.2 - вертикальная схема вскрытия пластов месторождения открытым способом (разрез А-А) в начальной стадии отработки; на фиг.3 - вертикальная схема подготовки и отработки пласта подземным способом при углубке траншеи (разрез Б-Б).The invention is illustrated by drawings, where figure 1 shows a diagram of the opening of reservoirs in an open way on a surface plan; figure 2 is a vertical diagram of the opening of formations of the field in an open way (section aa) in the initial stage of development; figure 3 is a vertical diagram of the preparation and development of the reservoir underground method when deepening the trench (section BB).

Вскрытия месторождения производят продольной разрезной траншеей 1 по простиранию до выходов вышележащих пластов 2, 3 и мощного пласта 4 и границы горного отвода с последующей опережающей подземной отработкой вышележащих пластов до глубины h эффективной отработки мощного пласта открытым способом и углубкой траншеи для отработки мощного пласта по простиранию на полную глубину, вскрытие вышележащих пластов в борту траншеи осуществляется штольнями 5 из выработанного пространства разреза и наклонными стволами с поверхности 6, а нижележащие пласты вскрываются вентиляционными и конвейерными квершлагами 7, и вертикальными стволами 8, проводимыми в нижнюю точку свиты пластов, где располагают подземные водосборники 9, подготовку пластов в зависимости от угла падения осуществляют по погоризонтной и/или по панельной схемам, отработку пластов подземным способом ведут длинными столбами 10 и в зависимости от их угла падения по простиранию и/или падению механизированным способом с полным обрушением кровли, а выемку угля в зонах нарушений, предохранительных и барьерных целиках 11 производят короткими забоями механическим, механогидравлическим и/или гидравлическим способами с подземным обезвоживанием угля и полным обрушением кровли, при этом перед подземными водосборниками монтируют установки для обезвоживания угля 12, а выработки для гидротранспорта горной массы по почве и/или желобам имеют уклон 3-6° в сторону водосборников.Deposits are made by a longitudinal cutting trench 1 along the strike to the exits of the overlying strata 2, 3 and the powerful stratum 4 and the boundary of the mining allotment, followed by advanced underground mining of the overlying strata to the depth h of the effective opencast mining of the powerful stratum and the deep of the trench to develop the powerful stratum along the strike for full depth, the opening of the overlying strata in the side of the trench is carried out by adits 5 from the worked out space of the section and inclined trunks from the surface 6, and the underlying the seams are opened by ventilation and conveyor crosshairs 7, and vertical shafts 8, conducted to the lower point of the formation suites, where underground water collectors 9 are located, the formation of the layers, depending on the angle of incidence, is carried out according to the horizontal and / or panel schemes, the underground mining of the layers is carried out in long columns 10 and depending on their angle of incidence along strike and / or fall by a mechanized method with a complete collapse of the roof, and the extraction of coal in the zones of violations, safety and barrier pillars 11 driven by short faces by mechanical, mechanohydraulic and / or hydraulic methods with underground coal dehydration and complete collapse of the roof, while installations for coal dehydration 12 are installed in front of the underground water collectors, and mine workings for hydraulic transport of rock through the soil and / or gutters have a slope of 3-6 ° towards the catchment areas.

При отработке свиты пластов подземным используют систему «шахта-пласт», а порядок отработки пластов последовательный сверху вниз, при этом допускается параллельная разработка с учетом их подработки и надработки при безопасном удалении открытых работ от подземных.When mining the formation of formations underground, the mine-layer system is used, and the order of mining the formations is sequential from top to bottom, while parallel development is allowed taking into account their part-time work and work out while safely removing open work from underground work.

Предлагаемый способ повышает полноту выемки полезного ископаемого и снижает потери запасов, объемы вскрышных работ и экологический ущерб.The proposed method increases the completeness of the extraction of minerals and reduces the loss of reserves, the volume of stripping and environmental damage.

ЛитератураLiterature

1. Горное дело. Ю.П.Астафьев, В.Г.Банзнюков, О.Г.Шепун, Г.С.Сулима, B.C.Полянский, - М.: Недра, 1980. - С.14-15.1. Mining. Yu.P. Astafiev, V.G. Banznyukov, O.G. Shepun, G.S. Sulima, B.C. Polyansky, - M .: Nedra, 1980. - P. 14-15.

2. А.с. СССР №1439240. Комбинированный способ разработки месторождений полезных ископаемых. МКИ Е21С 41/02.2. A.S. USSR No. 1439240. A combined method of developing mineral deposits. MKI E21C 41/02.

3. Патент РФ №97101942. Способ разработки верхних горизонтов полезных ископаемых. МКИ Е21С 41/00.3. RF patent No. 97101942. The way to develop the upper horizons of minerals. MKI E21C 41/00.

4. Патент РФ №2297533. Способ рекультивации открытых горных выработок. Заявит. Сенкус В.В., Фомичев С.Г., Сенкус Вал.В., Сенкус Вас.В. Патентообл. Сенкус В.В., Фомичев С.Г., Сенкус Вал.В., Сенкус Вас.В. Заявл. 26.08.2005. Опубл. 20.04.2007. Бюл. №11.4. RF patent No. 2297533. The method of reclamation of open mines. Will declare. Senkus V.V., Fomichev S.G., Senkus Val.V., Senkus Vas.V. Patent. Senkus V.V., Fomichev S.G., Senkus Val.V., Senkus Vas.V. Claim 08/26/2005. Publ. 04/20/2007. Bull. No. 11.

5. Патент РФ №2295036. Комплексный способ разработки пластовых месторождений полезных ископаемых. Заявит. Сенкус В.В., Фомичев С.Г., Сенкус Вал.В., Стефанюк Б.М., Сенкус Вас.В. Патентообл. Сенкус В.В., Фомичев С.Г., Сенкус Вал.В., Стефанюк Б.М., Сенкус Вас.В. Заявл. 23.05.2005. Опубл. 10.07.2007. Бюл. №7.5. RF patent No. 2295036. An integrated method for developing stratified mineral deposits. Will declare. Senkus V.V., Fomichev S.G., Senkus Val.V., Stefanyuk B.M., Senkus Vas.V. Patent. Senkus V.V., Fomichev S.G., Senkus Val.V., Stefanyuk B.M., Senkus Vas.V. Claim 05/23/2005. Publ. 07/10/2007. Bull. Number 7.

Claims (2)

1. Комплексный способ разработки свит пологих пластов месторождений, включающий: вскрытие пластов продольной разрезной траншеей по простиранию и их отработку, вскрытие и подготовку пластов подземными горными выработками и их отработку и рекультивацию открытых горных выработок, отличающийся тем, что вскрытие свиты пластов проводят траншеей до выходов вышележащих пластов и выхода мощного пласта под наносы по простиранию до границы горного отвода с углубкой траншеи для отработки мощного пласта после опережающей подземной отработки вышележащих пластов до глубины его эффективной отработки открытым способом, вскрытие пластов в борту траншеи осуществляется штольнями из выработанного пространства разреза и наклонным стволом с поверхности, а вышележащие и мощный пласты ниже дна траншеи вскрываются вентиляционными и конвейерными квершлагами, и вертикальными стволами, проводимыми в нижнюю точку свиты пластов, где располагают подземные водосборники, подготовку пластов в зависимости от угла падения осуществляют по погоризонтной и/или по панельной схемам, отработку пластов подземным способом ведут длинными столбами и в зависимости от их угла падения по простиранию и/или падению, механизированным способом с полным обрушением кровли, а выемку угля в зонах нарушений, предохранительных и барьерных целиках производят короткими забоями механическим, механогидравлическим и/или гидравлическим способами с подземным обезвоживанием угля и полным обрушением кровли, при этом перед подземными водосборниками монтируют установки для обезвоживания угля, а выработки для гидротранспорта горной массы по почве и/или желобам имеют уклон 3-6° в сторону водосборников.1. An integrated method for developing a suite of shallow beds of deposits, including: opening the layers with a longitudinal split trench along strike and mining, opening and preparing the layers with underground mine workings and their development and reclamation of open mine workings, characterized in that the opening of the formation suite is carried out with a trench before exits overlying strata and the output of a powerful stratum under sediments along the strike to the boundary of the mining allotment with the deepening of the trench for mining a powerful stratum after advancing underground mining above lying layers to the depth of its effective opencast mining, opening of layers in the side of the trench is carried out by adits from the worked out space of the section and an inclined trunk from the surface, and overlying and powerful layers below the bottom of the trench are opened by ventilation and conveyor crosshairs, and vertical trunks conducted to the lower point of the suite reservoirs where underground water baskets are located, the formation preparation, depending on the angle of incidence, is carried out according to the horizontal and / or panel schemes, the development of reservoirs the underground method is carried out by long pillars and depending on their angle of incidence along strike and / or dip, mechanized way with a complete collapse of the roof, and coal extraction in areas of violations, safety and barrier pillars is carried out by short faces by mechanical, mechanohydraulic and / or hydraulic methods with underground dehydration of coal and complete collapse of the roof, while in front of underground water collectors, installations are installed for dehydration of coal, and workings for hydrotransport of rock mass through the soil and / or s are 3-6 ° slant toward the headers. 2. Комплексный способ разработки свит пологих пластов по п.1, отличающийся тем, что при отработке свиты пластов подземным способом используют систему «шахта-пласт», а порядок отработки пластов последовательный сверху вниз, при этом допускается параллельная разработка с учетом их подработки и надработки при безопасном удалении открытых работ от подземных. 2. An integrated method for developing a suite of gently sloping formations according to claim 1, characterized in that when mining a formation of formations by underground methods, a “mine-layer” system is used, and the procedure for developing formations is sequential from top to bottom, while parallel development is allowed taking into account their part-time and part-time work with safe removal of open work from underground.

Images