открыто-подземный способ разработки месторождений полезных ископаемых

Формула изобретения

1. Открыто-подземный способ разработки месторождений, включающий вскрытие разрезными траншеями и подземными горными выработками, проводимыми из дна и бортов разрезных траншей с делением межтраншейного пространства на блоки, отрабатываемые подземным способом, отличающийся тем, что на границе деления межтраншейного массива на отдельно отрабатываемые блоки проводят дополнительные промежуточные траншеи на глубину наносов, в которых закладывают устья фланговых подготовительных выработок различного технологического назначения, а последующая отработка ведется с оставлением угольных целиков для охраны промежуточных траншей от подработки шириной не менее ширины промежуточной траншеи и высотой угольного целика не менее размера зоны сдвижения горных пород.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что подготовительные выработки, служащие для отработки горизонтов ниже дна разрезной траншеи, соединяют с фланговыми подготовительными выработками верхнего горизонта, пройденными в промежуточных траншеях.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что при отработке пластов, опасных по самовозгоранию, в охранном целике под промежуточной траншеей проходят самостоятельные фланговые выработки для каждого отрабатываемого блока, а по центру промежуточной траншеи оставляют непрорезаемый целик угля.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при разработке месторождений полезных ископаемых.

Известен способ разработки крутопадающих пластов открытым способом, включающий проведение выездной и разрезной траншей в покрывающих породах, проведение выездной и разрезной траншей по пласту полезного ископаемого с последующей отработкой одного или обоих бортов разрезных траншей в направлении простирания пласта [1].

Недостатком способа отработки является неполнота извлечения угля в пластах тонких и средней мощности, которые не целесообразно извлекать открытым способом.

Известен открыто-подземный способ разработки полезных ископаемых, где верхние горизонты отрабатываются открытым, а нижние - подземным способами [2].

Недостатком способа является низкий уровень безопасности подземных горных работ по условиям вентиляции, особенно, при отработке запасов нижних горизонтов.

Известен открыто-подземный способ разработки полезных ископаемых, по которому верхние горизонты месторождений отрабатываются открытым способом [3], в котором вскрытие месторождения и последующую выемку полезного ископаемого производят параллельными траншеями, верхние контуры которых удалены друг от друга на определенное расстояние, а вскрытие осуществляют поэтапно углубленными траншеями с выемкой межтраншейного массива открытыми работами в направлении к центру до полного слияния в один котлован к моменту достижения конечного значения глубины эффективной выемки месторождения. Запасы нижних горизонтов вынимают подземными работами погоризонтно в направлении от внешних бортов траншей к границам месторождения.

Недостатком способа является ограниченность условий применения на крутых пластах.

Наиболее близким техническим решением, принятым за прототип, является способ открыто-подземной разработки вытянутых по простиранию крутопадающих залежей большой мощности [4], в котором месторождение отрабатывается в направлении его простирания каскадом последовательно расположенных карьеров, разделенных между собой межкарьерными целиками, а вскрышные породы каждого последующего карьера, кроме первого, размещают в выбранном технологическом пространстве предыдущего карьера. Отработку межкарьерных целиков осуществляют из подземных выемочных выработок, проводимых от наклонных стволов, устья которых располагают в донных частях карьеров.

Недостатком способа является низкий уровень безопасности подземных горных работ по условиям проветривания.

Задачей предлагаемого изобретения является повышение безопасности подземных горных работ за счет улучшенных условий проветривания и снижения затрат на доставку грузов.

Решение поставленной задачи достигается тем, что на границе деления межтраншейного массива на отдельно отрабатываемые блоки проводят дополнительные промежуточные траншеи на глубину наносов, в которых закладывают устья фланговых подготовительных выработок различного технологического назначения, а последующая отработка ведется с оставлением угольных целиков для охраны промежуточных траншей от подработки шириной не менее ширины промежуточной траншеи и высотой угольного целика не менее размера зоны сдвижения горных пород.

Подготовительные выработки, служащие для отработки горизонтов ниже дна разрезной траншеи, соединяют с фланговыми подготовительными выработками верхнего горизонта, пройденными в промежуточных траншеях.

При отработке пластов, опасных по самовозгоранию, в охранном целике под промежуточной траншеей проходят самостоятельные фланговые выработки для каждого отрабатываемого блока, а по центру промежуточной траншеи оставляют непрорезаемый целик угля.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 - схема вскрытия выемочного поля на плане поверхности (вид А); на фиг.2 - схема вскрытия выемочного поля на разрезе в плоскости пласта (разрез Б-Б).

Вскрытие месторождения (фиг.1) производится двумя разрезными траншеями N1 и N2 общей глубиной Н=h_н+h_п, включающей глубину траншеи в наносах h_н и глубину траншеи в коренных породах h_п.

Межтраншейное пространство L делится на два блока шириной l₁ и l₂, подготавливаемых на верхнем горизонте самостоятельными вентиляционными и откаточными штольнями 1, проводимыми из бортов разрезных траншей N1 и N2. На границе межтраншейного пространства l₁ и l ₂ закладывают промежуточную траншею N3 на глубину наносов h_н. В промежуточной траншее N3 закладываются устья фланговых подготовительных выработок 2. Блоки на глубине h _п подготавливаются и отрабатываются из промежуточных подготовительных выработок 3, короткими забоями 4.

Для охраны промежуточной траншеи N3 от подработки, а также в целях противопожарной безопасности при отработке пластов с углями, склонными к самовозгоранию, под траншеей оставляются непрорезаемые угольные целики шириной l ₃, с общей шириной оставляемого целика l₄ не менее ширины траншеи l₅ и высотой не менее размера зоны сдвижения горных пород С.

Отработка нижних горизонтов ведется подземным способом, путем проведения из дна разрезных траншей N1 и N2 вскрывающих выработок 5, и последующим заложением подготовительных выработок 6 в пределах блоков l₁ и l₂, соединяемых в единую технологическую схему фланговыми выработками 2 верхнего горизонта для обеспечения эффективного проветривания и снижения затрат на доставку грузов.

Литература

1. Горное дело/ Ю.П.Астафьев, В.Г.Базнюков, О.Г.Шепун, Г.С.Сулима, B.C.Полянский. М.: Недра, 1980. - С.14-15.

2. А.с. СССР № 1439240. Комбинированный способ разработки месторождения полезных ископаемых. Е 21 С 41/02.

3. Патент РФ № 97101942. Способ разработки верхних горизонтов полезных ископаемых.

4. Патент РФ № 2143075. Способ открыто-подземной разработки вытянутых по простиранию наклонных крутопадающих залежей большой мощности.