способ отработки переходной зоны при открыто-подземной разработке месторождений полезных ископаемых

Формула изобретения

Способ открыто-подземной разработки месторождений твердых полезных ископаемых, заключающийся в разделении участка месторождения на столбы, выемке этих столбов по падению под защитой добычных забоев перекрытием особой конструкции (щитом), опускающимся вслед за подвиганием забоя, отличающийся тем, что на границе между отработанным и подлежащим отработке столбами сооружают «стену в грунте», заменяющую межстолбовые целики из полезного ископаемого, а на дне карьера над отрабатываемым столбом настилают металлическую сетку, через которую подают в выработанное пространство местные вяжущие добавки вместе с пустой породой, образовывающейся при добыче полезного ископаемого открытым способом.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к комбинированной разработке полезных ископаемых и, в частности, к отработке переходной зоны при открыто-подземной разработке месторождений твердых полезных ископаемых.

Известным и наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является подземный способ добычи твердых полезных ископаемых под защитой очистного забоя особой конструкцией, опускающейся вслед за подвиганием забоев, получившей название щитовой крепи Чинакала.

Выемка полезного ископаемого под щитом осуществляется буровзрывным способом. Ведение щита (опускание в столбе) включает обуривание в забое с таким расчетом, чтобы щит под собственным весом и весом лежащих на нем обрушенных пород постепенно опускался в направлении откаточного горизонта.

Щитовую выемку по сравнению с другими системами разработки мощных крутых пластов отличают высокая безопасность работ под перекрытием и лучшие технико-экономические показатели (главным образом, за счет самотечного транспорта полезного ископаемого) - в 2-2,5 раза более высокая нагрузка на забой и производительность труда, на 50-70% меньший расход лесных материалов на 1000 т добычи и себестоимость 1 т добытого полезного ископаемого [1, 2].

Недостатком данного способа являются большие потери полезного ископаемого в целиках между столбами и его разубоживание за счет перепуска обогащенной породы из отработанного столба в действующий. Периодическое зависание горных пород и их обрушение усложняет управление щитом, вызывает динамические нагрузки на него и приводит к преждевременному износу.

Целью настоящего изобретения является исключение потерь и разубоживания полезного ископаемого и улучшение управления щитом за счет применения комбинированной закладки выработанного пространства. Указанная цель достигается путем сооружения «стены в грунте» между отработанным и подлежащим отработке столбами и закладки самотечно-дозируемой закладки выработанного пространства над действующим щитом пустой породой, образующейся при добыче полезного ископаемого открытым способом, с добавлением местного вяжущего материала.

Сущность предлагаемого способа заключается в следующем. Над подготавливаемым к выработке столбам на дне карьера сооружают щитовое перекрытие, под которым предварительно проводят канаву, представляющую собой подщитовое пространство - очистной забой. В столбе проходят рудоспускные печи (по заранее пробуренным вентиляционным скважинам), вокруг которых формируют воронки для перепуска отбитой руды. Над устьем каждой печи вешается предохранительный полок, являющийся одновременно площадкой для рабочего-бурильщика. Выемка полезного ископаемого под щитом осуществляется буровзрывным способом. Ведение щита (опускание в столбе) включает обуривание забоя с таким расчетом, чтобы щит под собственным весом и весом лежащей на нем закладки постепенно опускался в направлении откаточного горизонта. Отбиваемое под щитом полезное ископаемое на некоторое время до погрузки в вагоны (или на конвейер) не может аккумулироваться в нижней части рудоспускной печи (бункера).

После опускания щита на 1-2 м над ним на дне карьера выкладывается металлическая сетка, через которую дозированно подается в выработанное пространство порода с добавками из местного вяжущего материала. При отработке столба по соседству с отработанным и заложенным пространством на границе между ними сооружается «стена в грунте» из обсадных труб, швеллеров, двутавровых балок или другого имеющегося на предприятии материала. Одновременно может отрабатываться несколько (или даже десятки) столбов.

Таким образом, сооружение «стена в грунте», дозированная самотечная закладка выработанного пространства породой, образующейся при открытой разработке месторождения, с добавками из местного вяжущего материала исключают потери и разубоживание полезного ископаемого, возникновение отвалов из пустой породы и их рекультивацию.

Данный способ позволяет осуществить безопасную, высокопроизводительную отработку переходной зоны при открыто-подземной разработке месторождений без потерь и разубоживания полезного ископаемого и без образования отвалов пустой породы.

Источники информации

1. М.В.Курленя, Л.В.Зворыгин, Николай Андреевич Чинакал. Гл.5. От «щитов Чинакала» до механизированных комплексов. Новосибирск, 1999. С.159-206.

2. Горная энциклопедия. Том 5, М., Издательство «Советская энциклопедия», 1991, с.443-444 (прототип).