Патент на изобретение №2282031

(54) СПОСОБ ПОДГОТОВКИ ОЧИСТНОГО БЛОКА ДЛЯ ЕГО ОТРАБОТКИ С РАЗДЕЛЕНИЕМ НА ДВА ПОДЭТАЖА

(57) Реферат:

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано при подземной разработке рудных залежей с богатым содержанием урана. В способе откаточные и вентиляционные орты на откаточном и вентиляционном горизонтах, рудоспуски, вентиляционно-ходовые и материальные восстающие проходят индивидуально для каждого подэтажа, причем проходят на всю высоту этажа. Нарезные выработки проходят таким образом, чтобы ширина целика между нарезной выработкой одного подэтажа и рудоспуском другого подэтажа обеспечивала устойчивое состояние выработок. Откаточные и вентиляционные орты на откаточном и вентиляционном горизонтах располагают с максимальным приближением друг к другу посередине блока с оставлением между ними целика, ширину которого определяют из математического выражения. Выемку руды производят горизонтальными слоями с применением твердеющей закладки. Возможно проведение рудоспусков, вентиляционно-ходовых и материальных восстающих, их проводят комбайновым бурением полевыми на всю высоту этажа для каждого подэтажа. Материальные восстающие подэтажей на откаточном и вентиляционном горизонтах сбивают между собой выработками, в которых размещают материальный склад емкостью, обеспечивающей суточную потребность очистного блока в материалах. Изобретение направлено на увеличение интенсивности выемки руды. 2 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при отработке крутопадающих рудных залежей с богатым содержанием урана подземным способом с разделением очистного блока на два одновременно отрабатываемых подэтажа, выемкой руды горизонтальными слоями и применением твердеющей закладки.

Наиболее близким техническим решением является способ подготовки маломощной неустойчивой рудной залежи, включающий проходку рудоспусков, блоковых восстающих и последовательную отработку первичных и вторичных горизонтальных слоев, располагаемых один под другим, проведение нарезных выработок из блокового восстающего, образуемого во вмещающих породах [1]. Недостатком известного способа является низкая интенсивность отработки очистного блока, связанная с выпуском руды из блока и доставкой материалов на слои через общие горизонтальные и вертикальные подготовительные выработки для всех слоев блока, в связи с чем производительность очистного блока фактически не увеличивается в 2 раза при подготовке и отработке с разделением на два подэтажа.

Цель изобретения – снижение затрат на добычу руды за счет увеличения интенсивности выемки очистного блока, отрабатываемого горизонтальными слоями с разделением очистного блока на два подэтажа, путем индивидуальной подготовки и отработки каждого подэтажа.

Поставленная цель достигается тем, что в очистном блоке откаточные и вентиляционные орты на откаточном и вентиляционном горизонтах, рудоспуски, восстающие – вентиляционно-ходовые и материальные – проходят полевыми индивидуально для каждого подэтажа. Рудоспуски и восстающие проходят буровым комбайном на всю высоту этажа, нарезные выработки на подэтажах проходят таким образом, чтобы ширина целика между нарезной выработкой одного подэтажа и рудоспуском другого подэтажа обеспечивала устойчивое состояние выработок. Откаточные и вентиляционные орты на откаточном и вентиляционном горизонтах располагают с максимальным приближением друг к другу посередине блока с оставлением между ними целика, ширину которого определяют из выражения:

B_цел>[2·(a+D)+B_{нар.выр.}+b_цел], м,

где B_цел – ширина целика между сближено располагаемыми ортами на откаточном и вентиляционном горизонтах, м;

2 – коэффициент, учитывающий схему расположения полевых рудоспусков и восстающих между ортами на откаточном и вентиляционном горизонтах;

а – расстояние от стенки откаточного орта до ближайшей стенки рудоспуска или восстающего, м;

D – диаметр рудоспуска, пройденного буровым комбайном, м;

B_{нар.выр.} – ширина нарезной выработки, м;

b_цел. – указанная ширина целика между нарезной выработкой одного подэтажа и рудоспуском другого подэтажа, обеспечивающая устойчивое состояние выработок, м.

Материальные восстающие подэтажей на откаточном и вентиляционном горизонтах сбивают между собой выработками, в которых размещают материальный склад емкостью, обеспечивающей суточную потребность очистного блока.

Способ осуществляют следующим образом. На фиг.1 показан совмещенный план откаточного и вентиляционного горизонтов очистного блока в завершенной стадии горно-подготовительных работ; на фиг.2 показан разрез по простиранию рудной залежи в стадии отработки подэтажей; на фиг.3 показан разрез А-А на фиг.2; на фиг.4 показан разрез Б-Б на фиг.2; на фиг.5 показан разрез В-В на фиг.1.

Для подготовки очистного блока для его отработки с разделением на два подэтажа при отработке крутопадающей, вытянутой по простиранию рудной залежи 1 с богатым содержанием урана, выемкой руды горизонтальными слоями и применением твердеющей закладки, в границах очистного блока 2 на вентиляционном 3 и откаточном 4 горизонтах из вентиляционных 5 и откаточных 6 штреков проводят вентиляционные 7 и откаточные 8 орты с максимальным приближением друг к другу посередине блока и оставлением между ними целика 9. Откаточный и вентиляционный горизонты сбивают между собой полевыми вентиляционно-ходовыми 10 и материальными 11 восстающими, рудоспусками 12, проходимыми буровым комбайном, например станком 2KB из вентиляционных ортов 7, для каждого подэтажа. Материальные восстающие 11 подэтажей на вентиляционном 3 и откаточном 4 горизонтах сбивают между собой выработками 13, в которых размещают материальный склад емкостью, обеспечивающей суточную потребность очистного блока в материалах. Для начала очистной выемки на верхнем слое каждого подэтажа между вентиляционно-ходовыми 10 и материальными 11 восстающими, рудоспусками 12 проводят нарезные выработки 14. Ширина целика 15 между нарезной выработкой 14 одного подэтажа и рудоспуском 12 другого подэтажа или материальным восстающим 11 другого подэтажа должна обеспечивать устойчивое состояние выработок. Ширину целика 9 между ортами на откаточном и вентиляционном горизонтах в очистном блоке определяют из выражения:

B_цел.[2·(a+D)+B_{нар.выр.}+b_цел], м,

где В_цел – ширина целика между сближено располагаемыми ортами на откаточном и вентиляционном горизонтах, м;

2 – коэффициент, учитывающий схему расположения полевых рудоспусков и восстающих между ортами на откаточном и вентиляционном горизонтах;

а – расстояние от стенки откаточного орта до ближайшей стенки рудоспуска или восстающего, м;

D – диаметр рудоспуска, пройденного буровым комбайном, м;

В_{нар.выр.} – ширина нарезной выработки, м;

b_цел. – указанная ширина целика между нарезной выработкой одного подэтажа и рудоспуском другого подэтажа, обеспечивающая устойчивое состояние выработок, м.

Ширина целика b_цел. устанавливается экспериментально с учетом конкретных геологических и горнотехнических условий, но не менее 2 м. На удароопасных участках ширина целика определяется по формулам [2]:

до глубины отработки 1000 м:

b_цел4·d_s, м;

при глубине отработки более 1000 м:

b_цел5·d_s, м;

где d_s – наибольший размер поперечного сечения большей выработки, м.

Выемка руды на слоях подэтажей производится очистными заходками 16 и применением твердеющей закладки 17 для погашения выработанного пространства.

Материальные восстающие подэтажей на откаточном и вентиляционном горизонтах сбивают между собой выработками, в которых размещают материальный склад емкостью, обеспечивающей суточную потребность очистного блока.

Предлагаемый способ подготовки очистного блока для отработки с разделением на два подэтажа при отработке крутопадающих, вытянутых по простиранию рудных залежей с богатым содержанием урана, выемкой руды горизонтальными слоями и применением твердеющей закладки создает санитарные условия работы на рабочих местах двух подэтажей в соответствии с требованиями норм радиационной безопасности. Кроме того, создаются равные условия независимого снабжения рабочих мест каждого подэтажа материалами как из вентиляционного, так и откаточного горизонтов.

Использование предлагаемого способа позволит сократить затраты на добычу руды за счет увеличения интенсивности отработки очистного блока при отработке с разделением на два подэтажа путем концентрации очистных работ на каждом подэтаже.

Источники информации

1. Авторское свидетельство СССР №883442, кл. E 21 С 41/06. Способ подготовки маломощной неустойчивой рудной залежи. 1979 г.

2. Инструкция по безопасному ведению горных работ на рудных месторождениях, объектах строительства подземных сооружений, склонных и опасных по горным ударам. РД 06-329-99. М, ГП НТЦ по безопасности в промышленности Госгортехнадзора России. 2000 (п.43, с.23).

Формула изобретения

1. Способ подготовки очистного блока для его отработки с разделением на два подэтажа при отработке крутопадающих, вытянутых по простиранию рудных залежей с богатым содержанием урана, выемкой руды горизонтальными слоями и применением твердеющей закладки, включающий проведение откаточных и вентиляционных ортов на откаточном и вентиляционном горизонтах, рудоспусков, восстающих и нарезных выработок, отличающийся тем, что откаточные и вентиляционные орты на откаточном и вентиляционном горизонтах, рудоспуски, восстающие – вентиляционно-ходовые и материальные – проходят индивидуально для каждого подэтажа, при этом рудоспуски проходят на всю высоту этажа, нарезные выработки проходят таким образом, чтобы ширина целика между нарезной выработкой одного подэтажа и рудоспуском другого подэтажа обеспечивала устойчивое состояние выработок, причем откаточные и вентиляционные орты на откаточном и вентиляционном горизонтах располагают с максимальным приближением друг к другу посередине блока с оставлением между ними целика, ширину которого определяют из выражения

В_цел[2·(а+D)+В_{нар.выр}+b_цел], м,

где В_цел – ширина целика между сближенно располагаемыми ортами на откаточном и вентиляционном горизонтах, м;

2 – коэффициент, учитывающий схему расположения полевых рудоспусков и восстающих между ортами на откаточном и вентиляционном горизонтах;

а – расстояние от стенки откаточного орта до ближайшей стенки рудоспуска или восстающего, м;

D – диаметр рудоспуска, пройденного буровым комбайном, м;

В_{нар.выр} – ширина нарезной выработки, м;

b_цел – указанная ширина целика между нарезной выработкой одного подэтажа и рудоспуском другого подэтажа, обеспечивающая устойчивое состояние выработок, м.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что рудоспуски, восстающие – вентиляционно-ходовые и материальные – проводят буровым комбайном бурением полевыми на всю высоту этажа для каждого подэтажа.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что материальные восстающие подэтажей на откаточном и вентиляционном горизонтах сбивают между собой выработками, в которых размещают материальный склад емкостью, обеспечивающей суточную потребность очистного блока в материалах.

РИСУНКИ