Флангово-сдвоенный способ вскрытия месторождения при подземной разработке

Способ относится к подземной разработке месторождений полезных ископаемых. Флангово-сдвоенный способ вскрытия месторождения при подземной разработке включает проходку по краям шахтного поля стволов, не менее двух, имеющих каждый свою стройплощадку. Из каждого ствола осуществляется вскрытие месторождения подземными горизонтальными и/или наклонными выработками. По мере проходки ствола из него проходятся подземные горизонтальные выработки на расстояние не менее 5 диаметров ствола. С поверхности и из горизонтальных заходок бурятся вертикальные скважины, и при достижении нижележащей горизонтальной выработки скважина разбуривается до проектного диаметра вентиляционного восстающего. Горизонтальные выработки располагаются по вертикали одна от другой на расстоянии, определяемом техническими возможностями буровой установки. Верхнюю часть вентиляционного восстающего проходят с поверхности через четвертичные отложения обычным способом. На первом этапе каждый фланг месторождения проветривается обособленно, на втором этапе чистый воздух подается по паре сдвоенных выработок - стволу и вентиляционному восстающему, с одного фланга, а исходящая струя выдается по сдвоенным выработкам другого фланга. Способ позволяет уменьшить объем работ по проходке выработок, существенно увеличить скорость проходки, сократить срок строительства и ввода в эксплуатацию шахты или рудника, увеличить надежность проветривания за счет вентиляционных восстающих. 3 ил.

 

Известен «Способ разработки пластовых месторождений» (заявка RU №2006141618 от 24.11.2006), включающий вскрытие шахтного поля до нижнего горизонта главным и вспомогательными наклонными стволами в центре и вентиляционными стволами на флангах, подготовку путем проведения этажных штреков до границ шахтного поля, а отработку этажей в восходящем порядке, отличающийся тем, что в процессе подготовки нижнего этажа породу от проходки выработок размещают в подштрековых бутовых полосах, а при отработке вышележащих этажей породу от проходки выработок размещают в погашаемых штреках отработанного нижележащего этажа и вскрывающих наклонных выработках - главном, вспомогательных и вентиляционных стволах.

Недостатками данного способа являются:

- большие материальные затраты;

- высокая общешахтная депрессия вследствие длинного пути воздушной струи;

- необходимость наличия вентиляционного горизонта по всей длине шахтного поля.

Известен «Способ разработки крутопадающих месторождений» (заявка RU №94026577/33 от 01.08.1994), включающий вскрытие месторождения системой подземных горных выработок и скважинами, пройденными с дневной поверхности, формирование из скважин выемочных камер с оставлением междукамерных целиков и выпуск разрушенного полезного ископаемого из выемочных камер на подземные горные выработки с последующей выдачей его на дневную поверхность. Разработку месторождения ведут по направлению от лежащего к висячему боку. Непосредственно добычу полезного ископаемого производят из выемочных камер, формируемых через скважины, углы наклона которых соответствуют углу падения месторождения, в две стадии. На первой стадии осуществляют проходку выемочных камер круглого сечения в междукамерных целиках звездообразной формы, контуры которых по их длине создают при проходке выемочных камер круглого сечения на второй стадии. Боковые поверхности выемочных камер, проходимых на первой и второй стадиях, касаются между собой образующими. Искусственные целики в виде цилиндров, образуемые после закладки выработанного пространства выемочных камер, пройденных в междукамерных целиках, используют в качестве направляющих породоразрушающего инструмента, с помощью которого проходят выемочные камеры на второй стадии. Крепость закладочного материала искусственных целиков превышает крепость полезного ископаемого.

Недостатками данного способа являются:

- высокая общешахтная депрессия вследствие длинного пути воздушной струи;

- необходимость наличия вентиляционного горизонта по всей длине шахтного поля.

Известен «Способ вскрытия месторождений при подземной разработке» (изобретение RU №2168626 от 22.02.2000), включающий проведение вертикального главного подъемного ствола с поверхности за зоной сдвижения вмещающих пород и слепых стволов для вскрытия глубоких горизонтов, расположенных в пределах рудничного двора вышележащих подъемных стволов с перегрузкой руды, поднятой по нижележащим слепым стволам, непосредственно в бункер-накопитель и скипы вышерасположенного подъемного ствола. Благодаря такому решению отпадает надобность в загрузке руды, поднимаемой по слепому стволу, в шахтные вагонетки, ее транспортировании до рудничного двора и разгрузке ее в бункер-накопитель следующего подъемного ствола.

Недостатками данного способа являются:

- сложность и большое время проходки слепых стволов;

- большие материальные затраты;

- высокая общешахтная депрессия вследствие длинного пути воздушной струи;

- необходимость наличия вентиляционного горизонта по всей длине шахтного поля.

Известен «Способ вскрытия и проветривания месторождения центрально-сдвоенными стволами» (Горное дело. Терминологический словарь. - М: Недра, 1981), включающий проходку по середине шахтного поля двух стволов, имеющих общую стройплощадку, вскрытие месторождения горизонтальными и (или) наклонными выработками. При данном способе вскрытия свежий воздух подается по одному стволу в очистные и подготовительные забои, а затем движется по вентиляционным выработкам ко второму стволу и выдается на поверхность.

Недостатками данного способа являются:

- высокая общешахтная депрессия вследствие длинного пути воздушной струи;

- необходимость наличия вентиляционного горизонта по всей длине шахтного поля.

Известен «Способ вскрытия и проветривания месторождения фланговыми стволами» (Горное дело. Терминологический словарь. - М: Недра, 1981), выбираемый за прототип, включающий проходку по краям шахтного поля двух стволов, имеющих две (каждый свою) стройплощадки, вскрытие месторождения горизонтальными и (или) наклонными выработками. При данном способе вскрытия свежий воздух подается по одному стволу в очистные и подготовительные забои и, проходя через шахтное поле, - к второму стволу.

Недостатками данного способа являются:

- децентрализованность вентиляционных сооружений;

- увеличение капитальных затрат вследствие того, что до соединения флангов проветривание осуществляется по временной схеме;

- подача свежего воздуха осуществляется по системе трубопроводов, что обуславливает недостаточное количество воздуха и низкую скорость проходки выработок.

Технический результат заключается в снижении затрат на проходку и крепление вертикальных стволов, снижении сроков строительства шахты или рудника, повышении надежности проветривания, уменьшении энергозатрат на проветривание вследствие сокращения пути воздушной струи и снижения общешахтной депрессии.

Технический результат достигается тем, что флангово-сдвоенный способ вскрытия месторождения при подземной разработке, включающий проходку по краям шахтного поля двух стволов, имеющих две (каждый свою) стройплощадки, вскрытие месторождения горизонтальными и (или) наклонными выработками, согласно изобретению одновременно со стволами из горизонтальных заходок способом бурения проходятся вентиляционные восстающие на расстояние не менее 5D от ствола (где D - диаметр ствола), при этом горизонтальные заходки располагаются на расстоянии Н по вертикали одна от другой (где Н - расстояние, определяемое техническими возможностями буровой установки), также верхнюю часть вентиляционного восстающего через четвертичные отложения проходят с поверхности стандартным способом.

Способ поясняется 3 рисунками: фиг.1 - проходка ствола с одновременным бурением восстающего; фиг.2 - вскрытие месторождения на I этапе; фиг.3 - вскрытие месторождения на II этапе; на которых изображено: 1 - копер, 2 - четвертичные отложения; 3 - коренные горные породы; 4 - вертикальный ствол; 5 - горизонтальные заходки; 6 - вентиляционный восстающий; 7 - разбуриватель; 8 - буровая установка; 9 - направляющая скважина; 10 - рудный горизонт; 11 - вентиляционный горизонт.

Способ заключается в том, что на противоположных флангах месторождения с шахтного копра 1 проходится ствол 4 диаметром D, от которого к вентиляционному восстающему 6 отходят горизонтальные заходки 5 на расстояние не менее 5D, где D -диаметр ствола (это расстояние определяется по геомеханическиму фактору из условия устойчивости вертикальных горных выработок). Расстояние Н между горизонтальными заходками 5, по вертикали, определяется техническими возможностями буровой установки 8 и устойчивостью коренных горных пород 3. В горизонтальных заходках 5 устанавливаются буровые установки 8 (например, типа Роббинс), которые бурят вентиляционный восстающий 6. Диаметр вентиляционного восстающего 6 определяется техническими возможностями буровой установки 8. Бурение пород возможно только по коренным породам 3, поэтому верхнюю горизонтальную заходку 5 проходят в коренных породах в непосредственной близости от четвертичных отложений 2 на расстоянии, определяемом устойчивостью потолочины. Верхнюю часть вентиляционного восстающего 6 с поверхности через четвертичные отложения 2 проходят стандартным способом (например, буровзрывным).

На первом этапе строительства рудника (см. фиг.2), когда фланги месторождения не соединены между собой горизонтальными выработками и работают автономно друг от друга, необходимо на противоположных флангах месторождения осуществлять сдвоенную схему проветривания, при которой свежий воздух подается по вентиляционному восстающему 6, далее по горизонтальным выработкам 10 разветвляется на крылья шахтного поля, омывает подготовительные и очистные забои, а затем по стволу 4 выдается на поверхность. Причем порядок подачи воздуха можно изменить на противоположный, подавать свежий воздух по стволу 4, а выдавать по вентиляционному восстающему 6. При этом скорость воздуха в стволе 4 ограничена ЕПБ и его целевым назначением, а в вентиляционном восстающем 6 ограниченна лишь технологическими возможностями оборудования.

На втором этапе эксплуатации рудника (см. фиг.3), когда фланги шахтного поля соединены друг с другом горизонтальными горными выработками, осуществляют фланговую схему проветривания, по которой свежий воздух подается по основному стволу и вентиляционному восстающему (на фиг. правый фланг) с одного фланга и движется по горизонтальным выработкам, омывает подготовительные и очистные забои, а затем движется на другой фланг шахтного поля и по другому стволу и другому вентиляционному восстающему (на фиг. левый фланг) выдается на поверхность.

Предлагаемый способ вскрытия позволяет:

- уменьшить объем работ по проходке выработок за счет наличия восстающего;

- существенно увеличить скорость проходки из-за применения бурового оборудования;

- сократить срок строительства и ввода в эксплуатацию шахты или рудника;

- увеличить безопасность за счет наличия двух дополнительных выходов на поверхность;

- на этапе эксплуатации шахты или рудника увеличить надежность проветривания за счет вентиляционных восстающих.

Флангово-сдвоенный способ вскрытия месторождения при подземной разработке, включающий на противоположных флангах шахтного поля проходку вертикального ствола, не менее одного с каждого фланга, который имеет свою стройплощадку, и из каждого ствола осуществляется вскрытие месторождения подземными горизонтальными и/или наклонными выработками, отличающийся тем, что по мере проходки ствола из него проходятся подземные горизонтальные выработки и в них на расстоянии не менее 5D от ствола, где D - диаметр ствола, с поверхности и из этих горизонтальных выработок бурятся по одной оси вертикальные скважины, и при достижении нижележащей горизонтальной выработки скважина обратным ходом с помощью расширителя разбуривается до проектного диаметра вентиляционного восстающего; при этом горизонтальные выработки располагаются на расстоянии Н по вертикали одна от другой, где Н - расстояние, определяемое техническими возможностями буровой установки, а верхнюю часть вентиляционного восстающего через четвертичные отложения проходят с поверхности обычным способом, на первом этапе вскрытия каждый фланг месторождения проветривается обособленно: по стволу подается чистый воздух, а по сдвоенному с ним вентиляционному восстающему выдается исходящая струя, на втором этапе чистый воздух с одного фланга подается по паре сдвоенных вертикальных выработок, стволу и вентиляционному восстающему, а исходящая струя выдается с другого фланга по сдвоенным вертикальным выработкам.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к горному делу в области подземной разработки полезных ископаемых, залегающих мощными пологими пластами. Способ включает образование нижней подрывки пласта струговым агрегатом с перемещением в нее доставочного конвейера, прорезание в призабойном массиве продольных по длине лавы задней вертикальной и верхней по границе с кровлей щелей, опускание массива на конвейер, разделку ископаемого на блоки, выдачу из лавы ископаемого блоками, их погрузку в вагонетки и локомотивную откатку в камеру для дробления в россыпную массу.

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при разработке подземным способом мощных крутопадающих рудных тел с неустойчивыми и ценными рудами, например кимберлитовых трубок.

Изобретение относится к горному делу, а именно к добыче полезных ископаемых методом блочного подземного выщелачивания. Способ подземного блочного выщелачивания полезных ископаемых включает в себя проходку в днище блока выработок дренажного горизонта для сбора продуктивных растворов, отбойку и магазинирование руды с оставлением над выработками дренажного горизонта предохранительного целика, бурение восстающих закачных скважин из выработок дренажного горизонта через предохранительный целик, подачу по ним выщелачивающего раствора в замагазинированную руду, сбор продуктивных растворов в выработках дренажного горизонта.

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при разработке полезного ископаемого с непрерывной доставкой из забоя камеры. Техническим результатом является увеличение эксплуатационной производительности комбайнового комплекса.

Изобретение относится к области геотехнологии и может быть использовано для подземного выщелачивания металлов из руд, в частности к подготовке рудных тел на месте залегания к выщелачиванию.

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для предварительной дегазации обводненных вмещающих пород для безопасного ведения подземных горных работ при отработке месторождений в особо сложных условиях по газоносности.

Изобретение относится к способам и устройствам для добычи материалов в подземных условиях. .

Изобретение относится к горной промышленности и может быть применено в подземной разработке пластовых месторождений полезных ископаемых камерной системой. .

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано для управления труднообрушаемой кровлей при разработке месторождений полезных ископаемых, расположенных в условиях криолитозоны.

Изобретение относится к горному делу, в частности к подземной разработке рудных месторождений. .

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано при подземной разработке пластов полезных ископаемых на больших глубинах при охране подготовительных выработок. Технический результат направлен на повышение устойчивости выработки, уменьшение потерь угля в целиках, исключение пучения пород почвы и дополнительного крепления выработки. Способ охраны подготовительных выработок, включающий механизированное проведение и крепление выработки в угольном массиве, охрану ее от выработанного пространства смежного столба целиком угля. В нетронутом массиве выполняют компенсационные полости у почвы пласта, отделяемые друг от друга целиком угля. Полости и целики угля между ними со стороны массива и выработанного пространства располагают относительно друг друга в шахматном порядке. Ширина, высота и глубина полостей определяются из горно-геологических условий залегания угольного пласта и техническими возможностями проходческой машины. Ширина целика угля между компенсационными полостями рассчитывается с учетом эмпирического коэффициента, равного 1,3, - при проведении выработки в нетронутом массиве, равного 1,6, - при проведении выработки в зоне влияния опорного давления от смежного столба, мощности пласта (высота целика), кубиковой прочности пласта на сжатие. 3 ил.

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано для отработки свиты газоносных пластов. Техническим результатом является повышение безопасности и снижение затрат на дегазацию при разработке газоносных пластов. Предложенный способ заключается в разработке свиты угольных пластов в восходящем порядке по системе «Длинные столбы по простиранию» с проведением вскрывающих горных выработок, управление горным давлением путем обрушения пород кровли в выработанном пространстве с последующей изоляцией. Причем сначала осуществляют отработку нижнего пласта в свите с опережающей дегазацией с продолжением отсоса газа из него при отработке вышележащих подработанных пластов, а затем осуществляют отработку вышележащих пластов в восходящем порядке. При этом осуществляют сбор шахтных вод со всей свиты пластов в нижней точке нижнего пласта при его отработке с подачей водного раствора антипирогена в выработанное пространство. После отработки нижнего пласта опережающую пластовую дегазацию в нем прекращают, а в отработанном пространстве поддерживают атмосферное давление с выпуском флюидных газов из очагов ниже свиты. При этом в дальнейшем опережающую дегазацию в вышележащих пластах при их отработке не применяют. Кроме того, подачу водного раствора антипирогена осуществляют с нижнего пласта в выработанное пространство каждого из последующих отработанных угольных пластов по мере их отработки. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к горной промышленности. Способ транспортировки отбитой горной массы включает отбойку горной массы комбайном, ее отгрузку в самоходный вагон, транспортировку из отрабатываемой выработки до скребкового конвейера, транспортировку до рудоспускной скважины и разгрузку горной массы на магистральный конвейер. Скребковые конвейеры в выемочном штреке располагают параллельно вплотную друг к другу, при этом разгрузочные ветви конвейеров размещают над рудоспускными скважинами, а работу скребковых и магистрального конвейеров синхронизируют. Количество параллельно расположенных скребковых конвейеров обеспечивает ширину разгрузочной поверхности для размещения отбитой горной массы без просыпи на почву горной выработки. Изобретение позволяет повысить производительность комбайнового комплекса за счет исключения простоев в работе средств доставки горной руды.1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к способу предотвращения и контроля внезапных зональных выбросов угля и газа из угольных пластов. Способ предотвращения и контроля внезапных зональных выбросов угля и газа, согласно которому разделяют район производства горных работ на зоны (5) производства горных работ путем распределения дефектов и складок в месторождении таким образом, что границы зон (5) производства горных работ по возможности располагаются в осевых частях дефектов или складок. Определяют направление максимального напряжения в грунте вдоль горизонтального направления в зоне (5) производства горных работ традиционным способом тестирования напряжения в грунте. При этом, когда прилежащий угол между измеренным направлением максимального напряжения в грунте вдоль горизонтального направления и линией прохода угольного пласта меньше 45°, располагают входную вентиляционную выработку (4) и вентиляционную выработку (3) для обратной струи для зоны производства горных работ вдоль наклона угольного пласта. Затем осуществляют проходку штрека и располагают входную вентиляционную выработку (1) и вентиляционную выработку (2) для обратной струи для забоя вдоль линии прохода угольного пласта, а затем осуществляют проходку штрека так, чтобы вести горные работы в забое (6), расположенном вдоль линии прохода угольного пласта. Когда прилежащий угол между измеренным направлением максимального напряжения в грунте вдоль горизонтального направления и линей прохода угольного пласта больше 45°, располагают входную вентиляционную выработку (4) и вентиляционную выработку (3) для обратной струи для зоны производства горных работ вдоль линии прохода угольного пласта. Затем осуществляют проходку штрека и располагают входную вентиляционную выработку (1) и вентиляционную выработку (2) для обратной струи для забоя вдоль наклона угольного пласта. А потом осуществляют проходку штрека так, чтобы вести горные работы в забое (6), расположенном вдоль наклона угольного пласта. Обеспечивается упрощение способа, получение благоприятного эффекта предотвращения внезапных выбросов и уменьшение концентрации напряжения в забое. 2 ил.

Изобретение относится к области горной промышленности и может быть использовано при разработке месторождений полезных ископаемых подземным способом в условиях повышенного горного давления для отработки рудных камер, ограниченных породными и закладочными массивами. Способ включает бурение одиночных нисходящих скважин с размещением в них зарядов ВВ, последовательное взрывание одиночных нисходящих скважин и формирование компенсационной щели по контакту руда-порода с образованием вогнутой поверхности обнажения в рудном массиве, ряды вееров скважин вогнутой формы в рудной камере располагают конгруэнтно вогнутому обнажению компенсационной щели на расстоянии, равном линии наименьшего сопротивления, последний ряд располагают по линии контакта руда-порода, веера скважин бурят с недобуром 1 м до контакта руда-закладка, в последнюю очередь бурятся ряды вееров скважин на границе с компенсационной щелью, в скважинах размещают заряды ВВ с недозарядом, ряды вееров скважин короткозамедленно взрывают на поверхность обнажения компенсационной щели, при этом в последнюю очередь взрывается ряд вееров скважин на контакте руда-порода. Изобретение позволяет повысить безопасность и эффективность ведения взрывных работ. 3 ил., 1 пр.

Изобретение относится к области горной промышленности и может быть использовано при разработке месторождений полезных ископаемых подземным способом для отработки первичных камер в пологих и крутопадающих залежах в условиях повышенного горного давления. Способ включает бурение одиночных восходящих скважин с размещением в них зарядов ВВ, последовательное взрывание одиночных восходящих скважин и формирование границ компенсационных щелей по линии изобары с ориентацией выпуклой части в сторону основного массива. Ряды вееров скважин выпуклой формы в первичной камере располагают конгруэнтно обнажениям компенсационных щелей на расстоянии, равном линии наименьшего сопротивления. Центральный ряд располагают вкрест простирания рудной залежи и бурят с недобуром до контакта руда-порода. Остальные ряды вееров скважин бурят до контакта рудного тела со стороны лежачего и висячего боков. В последнюю очередь бурятся ряды вееров скважин на границе с компенсационными щелями. В скважинах размещают заряды ВВ с недозарядом, ряды вееров скважин короткозамедленно взрывают на две противоположные поверхности обнажений первичной камеры. Последней очередью одновременно взрываются центральный и смежные с ним ряды вееров скважин. Изобретение позволяет повысить безопасность и эффективность ведения взрывных работ и снизить расход ВВ на первичную отбойку. 3 ил.
Изобретение относится к области горного дела, к разработке рудных месторождений системами с твердеющей закладкой выработанного пространства. Способ ослабления контакта между рудным телом и твердеющим закладочным массивом включает размещение на поверхности рудного борта выработки активирующего вещества, подачу твердеющей закладки. Активирующее вещество в виде капсулы, содержащей ангидрит, размещают на дне и в устье скважины, затем воздействуют на нее взрывом с образованием тонкой пленки на поверхности рудного борта. Количество ангидрита в капсуле составляет не менее 500 г. Диаметр капсулы должен соответствовать условию: Д=(0,85÷0,95)d, где Д - диаметр капсулы; d - диаметр скважины. Технический результат заключается в снижении разубоживания и увеличении содержания полезного компонента в добытой руде. 2 з.п. ф-лы.

Изобретение относится к горному делу. Способ разработки мощных пологих калийных пластов включает оконтуривание выемочного блока подготовительными выработками, отработку запасов блока камерами с оставлением междукамерных податливых целиков. Перед отработкой каждой камеры проходят из подготовительной выработки заезд. Отработку камер ведут добычным комбайном из заезда послойно с выдачей сильвинита на поверхность с использованием слоя галита в качестве закладочного материала в соседней отработанной камере. Камеры отрабатывают прямым ходом, начиная со среднего слоя, затем отрабатывают обратным ходом верхний слой камеры, после чего прямым ходом отрабатывают нижний слой камеры. Диаметр барабана комбайна принимают не более 0,5m, где m - минимальная мощность слоя, м. Изобретение позволяет исключить непроизводительные операции перегона комбайна и повысить производительность отработки блока. 2 ил.

Изобретение относится к горной промышленности. Способ включает проведение подготовительных откаточных выработок по породе и нарезных выработок, состоящих из буровых и транспортных ортов, разгрузочных выработок и заездов к ним, формируя блоки, состоящие из камер первой и второй очереди. При этом буровые и транспортные орты прокладывают в одном уровне с откаточными выработками, дополнительно формируют подэтаж посередине высоты камер путем проходки бурового орта, а разгрузочные выработки формируют в виде траншеи с одновременной отбойкой руды в камерах. Отработку камер осуществляют последовательно с использованием буровзрывной отбойки восходящими и нисходящими скважинами. Причем сначала отрабатывают камеры первой очереди, заполняют их твердеющей смесью и после набора прочности отрабатывают камеры второй очереди и также заполняют их твердеющей смесью. Отработку следующего нижнего этажа выполняют со смещением камер по горизонтали наполовину ширины блока после набора прочности в камерах верхнего этажа, а выемку межэтажного целика осуществляют бурением скважин из транспортного орта верхнего этажа. Способ позволяет повысить производительность, снизить себестоимость добычи руды и сохранить естественный природный ландшафт. 3 ил.

Изобретение относится к блочной системе разработки для хранения углеводородов. Техническим результатом является обеспечение непроницаемости целиков угля. Система состоит из двух и более камер, разделенных между собой целиками, имеющих сбойки для последовательного проветривания, являющиеся запасными и для снабжения материалом выходами, камеры имеют с обеих сторон бортовые неразрезные целики угля, расстояния между которыми менее шага посадки основной кровли, камеры проходят вдоль его кливажа, обеспечивающего непроницаемость поперек кливажным трещинам, междукамерные целики на оптимальном расстоянии выполняют плавными заездами горнопроходческого комбайна, причем разгрузку горной массы от горнопроходческого комбайна на групповой конвейер осуществляют самоходными вагонами. 2 ил.
Наверх