комплексный способ разработки свит пологих пластов месторождений

Формула изобретения

1. Комплексный способ разработки свит пологих пластов месторождений, включающий: вскрытие пластов продольной разрезной траншеей по простиранию и его отработку, вскрытие и подготовку пластов подземными горными выработками, их отработку и рекультивацию открытых горных выработок, отличающийся тем, что вскрытие свиты пластов проводят последовательно сверху вниз с расширением и углублением разрезной траншеи до мощного пласта по простиранию и выходам пластов под наносы на длину и/или ширину выемочных столбов подземной отработки пластов, а мощный пласт до границы горного отвода, при этом нижележащие пласты вскрывают дополнительной разрезной траншеей, если позволяет берма безопасности, и/или штольнями со дна разрезной траншеи мощного пласта, а вскрышные породы размещают штабелями вдоль бортов разрезной траншеи раздельно в следующем порядке от бортов разрезной траншеи: коренные породы, наносы и плодородный слой, подготовку и отработку пластов в бортах разрезной траншеи подземным способом, а рекультивацию открытых горных выработок производят поэтапно путем возврата в обратном порядке вскрышных пород и плодородного слоя, после выполаживания бортов разрезной траншеи по мере отработки месторождения, с заложением в одном из бортов водосброса шахтных вод из отстойника разрезной траншеи и сохранения систем транспорта и водоотлива открытых горных работ для обеспечения подземных.

2. Комплексный способ разработки свит пологих пластов по п.1, отличающийся тем, что закладку водосброса шахтных вод из отстойника на поверхности осуществляют путем проведения в одном из низких бортов разрезной траншеи, отводного канала и/или скважины на глубине «зеркала» затопления, гидравлически связанных с внешними водоемами.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при комплексной разработке свит пологих пластов месторождений полезных ископаемых.

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].

Недостатком способа является большой объем вскрышных пород и потерь угля.

Известен комбинированный способ разработки месторождений полезных ископаемых, где верхние горизонты месторождения отрабатываются открытым способом, а нижние - подземным способом [2].

Недостатком способа является большой объем вскрышных пород, их переэскавация в процессе отработки месторождения и создание неблагоприятной экологической обстановки.

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.

Недостатком способа разработки является узкая область применения, ограниченная углом залегания крутопадающих пластов, большие объемы пород от вскрыши месторождения и создание неблагоприятной экологической обстановки в угледобывающем регионе.

Известен комплексный способ разработки пластовых месторождений [4], 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 вскрываемым пластам для заложения устьев подземных горных выработок.

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.

Недостатками способа разработки являются большие объемы пород от вскрыши месторождения, сложность подготовки уступов.

Наиболее близким техническим решением, принятым за прототип, является способ рекультивации открытых горных выработок [5], 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.

Задачами предлагаемого изобретения являются увеличение полноты выемки полезного ископаемого и снижение потерь запасов, объемов вскрышных работ и экологического ущерба.

Решение поставленных задач достигается тем, что вскрытие свиты пластов проводят последовательно сверху вниз с расширением и углублением разрезной транши до мощного пласта по простиранию и выходам пластов под наносы на длину и/или ширину выемочных столбов подземной отработки пластов, а мощный пласт - до границы горного отвода, при этом нижележащие пласты вскрывают дополнительной разрезной траншеей, если позволяет берма безопасности, и/или штольнями со дна разрезной траншеи мощного пласта, а вскрышные породы размещают штабелями вдоль бортов разрезной траншеи раздельно в следующем порядке от бортов разрезной траншеи: коренные породы, наносы и плодородный слой, подготовку и отработку пластов в бортах разрезной траншеи подземным способом, а рекультивацию открытых горных выработок производят поэтапно путем возврата в обратном порядке вскрышных пород и плодородного слоя, после выполаживания бортов разрезной траншеи по мере отработки месторождения, а также с заложением в одном из бортов водосброса шахтных вод из отстойника разрезной траншеи и сохранения систем транспорта и водоотлива открытых горных работ для обеспечения подземных. Закладка водосброса шахтных вод из отстойника на поверхности осуществляют путем проведения в одном из низких бортов разрезной траншеи, отводного канала и/или скважины на глубине «зеркала» затопления, гидравлически связанных с внешними водоемами.

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) на стадии отработки мощного пласта.

Комплексный способ разработки свит пологих пластов месторождений включает вскрытие свиты пластов, которое проводят последовательно сверху вниз разрезной траншеей 1, которую расширяют и углубляют для вскрытия последующих пластов по их простиранию и выходам под наносы на длину и/или ширину выемочных столбов L подземной отработки пластов, а мощный пласт отрабатывают до границы горного отвода, при этом нижележащие пласты вскрывают дополнительной разрезной траншеей 2, если позволяет берма безопасности, и/или штольнями 3 со дна разрезной траншеи мощного пласта, а вскрышные породы размещают штабелями вдоль бортов разрезной траншеи раздельно в следующем порядке от бортов разрезной траншеи: коренные породы 4, наносы 5 и плодородный слой 6, подготовку и отработку пластов в бортах разрезной траншеи производят подземным способом, а рекультивацию открытых горных выработок производят поэтапно путем возврата в обратном порядке вскрышных пород и плодородного слоя, после выполаживания бортов разрезной траншеи по мере отработки месторождения, с заложения в одном из бортов водосброса шахтных вод из отстойника разрезной траншеи и сохранения систем транспорта и водоотлива открытых горных работ для обеспечения подземных, при этом закладка водосброса шахтных вод из отстойника на поверхности осуществляют путем проведения в одном из низких бортов разрезной траншеи отводного канала и/или скважины на глубине «зеркала» затопления, гидравлически связанных с внешними водоемами.

Предлагаемый способ повышает уровень экологической безопасности в угледобывающем регионе за счет обеспечения минимальной вскрыши и полноты извлечения пластов угля в месторождении, что важно для повышения эффективности горного производства.

Источники информации

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

2. А.С. СССР № 1439240. Комбинированный способ разработки месторождений полезных ископаемых. МКИ Е21С 41/02.

3. Заявка № 97101942. Способ разработки верхних горизонтов полезных ископаемых. МКИ Е21С 41/00.

4. 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. 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.