способ комбинированной разработки сближенных пластов разной мощности

Формула изобретения

1. Способ комбинированной разработки сближенных пластов разной мощности, включающий подготовку выемочных блоков с последующей выемкой полезного ископаемого комбайнами камерной системой в нисходящем порядке, отличающийся тем, что пласты отрабатывают в выемочном блоке при соосном расположении камер и целиков, при этом пласт меньшей мощности отрабатывают камерно-столбовой системой с регулярной прорезкой междукамерных ленточных целиков сбойками в направлении фронта ведения очистных работ, при этом проветривание рабочей зоны и удаление запыленного воздуха осуществляют за счет общешахтной депрессии через ближайшую к забою междукамерную сбойку, а более мощный пласт отрабатывают камерной системой с отставанием от маломощного пласта.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что прорезку целиков осуществляют перпендикулярно или под углом к очистной камере.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при разработке двух пологих пластов разной мощности камерной системой обратным порядком отработки.

Известен способ разработки пологих калийных пластов выемочными блоками, с проходкой подготовительных горных выработок, выполнением очистных работ камерами с прорезкой целиков с формированием вдоль границ выемочных блоков ленточных и столбчатыми целиков (Патент РФ 2060389, МПК⁶ Е21С 41/20, заявка № 5033860/03 от 10.02.1992, опубл. 20.05.1996).

Недостатками данного способа является наличие длинных тупиковых забоев, осложняющих проветривание рабочей зоны, а также излишняя несущая способность целиков на маломощном пласте, соответственно неоправданное увеличение потерь полезного ископаемого.

Наиболее близким к предлагаемому является способ разработки сближенных пологих калийных пластов несоосными камерами с проходкой транспортно-выемочного и вентиляционного штреков и выполнение очистных работ камерами с формированием соосно расположенных целиков (Патент РФ 2083829, МПК⁶ Е21С 41/00, заявка № 95107228/03 от 04.05.1995, опубл. 10.07.1997).

Однако несоосность целиков при малой мощности междупластья приводит к снижению несущей способности системы «камера-целик» по пластам.

Технический результат предполагаемого изобретения заключается в повышении эффективности отработки маломощного пласта за счет повышения извлечения полезного ископаемого из недр регулярной прорезкой междукамерных целиков, и обеспечении эффективного проветривания и удаления пыли из рабочей зоны машинистов выемочной машины и самоходного транспортного оборудования в отработанное пространство.

Указанная цель достигается тем, что в способе комбинированной разработки сближенных пластов разной мощности, включающем подготовку выемочных блоков с последующей выемкой полезного ископаемого комбайнами камерной системой, при этом пласты в выемочном блоке отрабатывают при соосном расположении камер и целиков, при этом пласт меньшей мощности отрабатывают камерно-столбовой системой с регулярной прорезкой междукамерных ленточных целиков сбойками в направлении фронта ведения очистных работ, при этом проветривание рабочей зоны и удаление запыленного воздуха осуществляют за счет общешахтной депрессии через ближайшую к забою междукамерную сбойку, а более мощный пласт отрабатывают камерной системой с отставанием от маломощного пласта.

Прорезку целиков осуществляют перпендикулярно или под углом к очистной камере.

Степень нагружения междукамерных ленточных целиков при отработке маломощного калийного пласта имеет, как правило, существенный запас (за счет малой высоты целика).

Запас устойчивости междукамерного ленточного целика по степени нагружения за счет уменьшения площади поперечного сечения междукамерного целика позволяет увеличить извлечение полезного ископаемого.

В зависимости от горно-геологических и горнотехнических условий при соблюдении условия соосности с очистными камерами сближенного калийного пласта наиболее эффективным приемом является прорезка целика, т.к. в этом случае при отработке камер первый ход будет тупиковым на незначительном расстоянии между двумя соседними сбойками, что приводит к улучшению условий труда горнорабочих очистного забоя и увеличению эффективности работы очистного оборудования при обеспечении нормативной степени нагружения в первоначальном контуре ленточного целика.

Таким образом, предлагаемый способ сближенных пластов, когда маломощный пласт отрабатывают с формированием столбчатых целиков в результате прорезки ленточного междукамерного целика при соблюдении условия соосности с очистными камерами сближенного калийного пласта позволяет довести степень нагружения в контуре ленточного целика до нормативного значения.

Комбинация двух разных систем разработки по отрабатываемым пластам позволяет повысить извлечение полезного ископаемого из недр при обеспечении устойчивого состояния непосредственной кровли выработок и безопасной подработки водозащитной толщи.

Сущность предлагаемого изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 - совмещенная схема ведения очистных работ при выемке двух пластов разной мощности; на фиг.2 - разрез по А-А, на фиг.3 - узел Б; на фиг.4 - узел Б'.

На чертежах обозначены: 1 - выемочный штрек на пласте малой мощности (верхний пласт I); 2 - очистная камера на пласте малой мощности (верхний пласт I); 3 - тупиковые заходки по верхнему пласту; 4 - вентиляционный штрек по верхнему пласту; 5 - рудоспускная скважина; 6 - проходческо-очистной комбайн на верхнем пласте; 7 - выемочный штрек по мощному (нижнему II) пласту; 8 - очистная камера по мощному) нижнему пласту; 9 - вентиляционный штрек по нижнему пласту; 10 - проходческо-очистной комбайн на нижнем пласте; 11 - вентилятор местного проветривания с вентиляционный ставом

Отработка двух пластов производится в нисходящем порядке как при прямом, так и при обратном порядке отработки.

Пример реализации способа приводится для условий отработки калийных пластов, когда верхний пласт малой мощности (менее 2-х метров), а нижний - большой мощности (более 3-х метров) с обратным порядком отработки выемочного блока.

Способ разработки реализуется следующим образом.

Одновременно, с опережением по верхнему, отрабатываются два сближенных пологих калийных пласта разной мощности

Первоначально осуществляют подготовку выемочных участков проходкой выемочных штреков 1, 7 и вентиляционных 4, 9 на обоих пластах (фиг.1).

Затем проходческо-очистными комбайнами 6 отрабатывают верхний (маломощный) пласт камерами 2, а затем камерами 8 с помощью проходческо-очистного комбайна 10 отрабатывают нижний (мощный) пласт. Отработку нижнего пласта производят с отставанием от верхнего пласта на расстояние не менее 50 м. Также соблюдают соосное расположение камер и целиков по сближенным пластам (фиг.2).

Возможно использование комбайна избирательного действия, что позволяет минимально разубоживать руду полевыми породами.

Добытую руду с верхнего пласта транспортируют по рудоспускным скважинам 5 на нижележащий пласт.

В процессе отработки камер 2 маломощного пласта I в направлении фронта ведения очистных работ осуществляют проходку тупиковых заходок 3 на величину, равную ширине будущего междукамерного целика и вскрывают ранее пройденные тупиковые заходки. Расстояние между тупиковыми заходками определяется горно-техническими условиями отработки (фиг.3, 4).

Тупиковые заходки 3 (прорезку ленточного междукамерного целика) осуществляют одновременно с добычей полезного ископаемого в очистной камере.

Проветривание рабочей зоны и удаление запыленного воздуха осуществляют за счет общешахтной депрессии через последнюю вскрытую междукамерную сбойку (фиг.3, 4). В этом случае отпадает необходимость применения вентиляционной установки местного проветривания при очистной выемке маломощного пласта.

После сбойки очистных камер 2 с тупиковыми заходками подача свежего воздуха и удаление запыленного из призабойной зоны осуществляется через вновь образованную и наиболее удаленную междукамерную сбойку. Подача свежего воздуха в рабочую зону и удаление запыленного из призабойной зоны осуществляется за счет общешахтной депрессии (без использования вентиляционной установки местного проветривания). Проходку очистных камер и их проветривание на пласте большой мощности осуществляют традиционным при камерной системе порядком, с использованием вентиляционной установки местного проветривания 11.

Прорезка целиков может осуществляться либо перпендикулярно, либо под углом к очистной камере в зависимости от конкретных горнотехнических условий отработки выемочного участка.

Использование предлагаемого изобретения позволяет повысить эффективность отработки маломощного пласта за счет повышения извлечения полезного ископаемого из недр регулярной прорезкой междукамерных целиков и обеспечении эффективного проветривания и удаления пыли из рабочей зоны машинистов выемочной машины и самоходного транспортного оборудования за счет удаления запыленного воздуха по короткому пути в исходящую струю воздуха.