Brevet FR2425537A1 — publié le 19791207

La présente invention concerne les méthodes d'exploitation souterraine des couches de gisement de minéraux, et a notamment pour objet un procédé d'exploitation hydraulique des couches de minéraux utiles par tailles courtes. On connatt un procédé d'exploitation hydraulique de couches de minéraux utiles, dans lequel, à partir d'une seule galerie d'abattage et à l'aide d'un seul monitor ou lance hydraulique opérant d'une seule position, on exécute une enlevure dans deux grandins adjacents. Pour préparer le champ minier on peut utiliser la méthode par panneaux, la méthode par étages (niveaux), par sous-étages ou mixte, et la progression dans l'aile de l'étage peut être chassante ou rabattante. La couche de minéraux utile est préparée à l'ex- ploitation à 11 aide d'une galerie collectrice, d'une galerie parallèle et d'une galerie d'aerage, creusées en direction avec une pente assurant l'écoulement de la pulpe vers la chambre L'aile d'étage ou de sous-étage est découpée en piliers, lesquels sont divisés, par des galeries d'abattage et des recoupes d'aérage réalisées entre elles, en gradins au pendage obliques ou en direction de la couche, constituant les tailles courtes. Le minéral utile est abattu aux gradins adjacents au moyen de lances hydrauliques ou monitors placés dans les galeries d'abattage, par enlevures successives dans la direction de leur pente. Toute la pulpe formée par le minéral de l'enlevure abattu hydrauliquement s'écoule dans la galerie d'abattage où est placé la lance en fonctionnement et où se tiennent les ouvriers préposés. C'est pourquoi une telle méthode d'exploitation de la couche nassure ni des conditions sanitaires admissibles pour le personnel ni une sécurité suffisante car un courant de pulpe désordonné circule en permanence sur la sole des galeries d'abattage Ces galeries sont donc toujours humides et boueuses, des engorgements de pulpe ont lieu devant la lance en fonctionnement, du c8té de la taille, ainsi qu'en certains autres points sur toute leur longueur.Il s'ensuit non seulement un inconfort pour les ouvriers, mais il faut en outre surveillance et un contre attentifs du courant de pulpe, car dans le cas contraire, la galerie d'abattage pourrait titre noyée par la pulpe à la suite d'un engorgement formé sur son parcours. En outre, Sune recoupe d aérage entre deux galeries d'abattage successives est obturée par un éboulement des stériles du toit de la couche et que la distance entre la lance et la recoupe en fonctionnement est grande, la dépression totale du chantier peut prendre une valeur inadmissible et l'aérage devenir insatisfaisant. Un inconvénient particulièrement important d'une telle méthode et la grande valeur des pertes de minéral utile lors de l'exploitation, car il nty a qu'une seule galerie pour le centrale visuel de la plénitude de l'ex- traction. En outre, la présence permanente d'eau dans cette galerie unique, qui est la galerie d?abattageX abaisse encore plus les résultats du contrôle visuel de la plénitude de 1 'extraction. Le but de l'invention est d'augmenter la quantité de minéral utile extraite en diminuant les pertes dans les sous-sol lors de l'exploitation et d'améliorer les condor tions sanitaires du travail. On s'est proposé pour cela de créer un procédé d'exploitation hydraulique de couches de minéraux utiles9 dans lequel le courant principal de pulpe issu de la taille serait évacué par une autre voie La solution consiste en ce que le procédé diexn ploitation hydraulique de couches de minéraux utiles, du type consistant à découper la couche à exploiter en piliers et à diviser chaque pilier, par des galeries d'abattage et des recoupes d'aérage les reliant entre elles, en gradins constituant des taillescourtes, puis, à 1'aide d'une seule lance hydraulique ou monitor placé dans la galerie d'abattage, à exécuter le dépilage par enlevures aux deux gradins adjacents dans le sens d'écoulement de la pulpe dans ladite galerie, est caractérisé d'après l'invention, en ce que parallèlement aux galeries d'abattage on creuse des galeries de délimitation qui sont mises en communication avec les galeries d'abattage par des recoupes d'attaque, puis on élargit les recoupes d'attaque jusqu'au mur de la couche, de sorte que lors de l'exécution des enlevures aux deux gradins adjacents, dans le sens de la pente des galeries d'abattage et de délimitation, le courant principal de pulpe est évacué de la taille par la galerie de délimitation. On assure ainsi une augmentation de la production de minéral utile grâce à la réduction des pertes dans le sous-sol lors de l'exploitation et grâce à l'amélioration des conditions sanitaires du travail. Il est avantageux que la distance entre les recoupes d'attaque successives soit de l'ordre de la largeur d'une enlevure. Dans ce qui suit, l'invention est expliquée par la description d'un exemple de réalisation concret mais non limitatif illustré par les dessins annexés dans lesquels - La figure 1 représente une vue d'ensemble d'un système d'exploitation hydraulique de couches de minéraux utiles, dans le plan de la couche, avec disposition oblique des galeries ascendantes et exécution des enlevures au pendage, d'après l'invention - La figure 2 représente la coupe Il-Il-de la figure I - La figure 3 représente une vue fragmentaire d'un système d'exploitation hydraulique de couches puissantes de minéraux utiles à faible pendage dans le plan de la couche, avec disposition des galeries de découpage et exécution des enlevures en direction, d'après l'invention - La figure 4 représente la coupe IV-IV de la figure 3. Le procédé proposé d'exploitation hydraulique de couches de minéraux utiles consiste en ce qui suit. La surface de la couche de minéral utile à exploiter par le procédé hydraulique souterrain est d'abord pré parée à l'exploitation. A cet effet on la découpe au pendage (en montée) en étages A de relevée H (figure 1), pour cela on creuse des galeries collectrices d'étage 9, des galeries parallèles 2 et des galeries d'aérage 3. On découpe les étages A, en sous-étages (A' et A") de relevée h; en creusant des galeries collectrices de sous-étages 4 et des galeries parallèles 5. Toutes ces galeries sont creusées en direction de la couche, avec une pente assurant l'écoulement de la pulpe vers la chambre d'extraction hydraulique. Au moyen de cheminées de recoupe 6 on relie entre elles les galeries collectrices 1, 4 et parallèles 2, 5, à des intervalles conformes aux règles de sécurité. En tant que galeries d'aérage 3 on utilise les anciennes galeries collectrices 1, 4 des sous-étages dépilés ', A" et des étages A. Pour la mise en communication des galeries des sous-étages A', A" avec les galeries collectrices 1 et d'aérage 3 de l'étage, on perce des montages obliques. On utilise l'un de ceux-ci en tant que cheminée 7 pour la descente de la pulpe des sous-étages supérieurs A', Atr à la galerie collectrice 1 de l'étage. On utilise la seconde cheminée 8, réalisée sur toute la hauteur de l'étage A, en tant que voie auxiliaire de descente et de remontée9 tandis qu'on utilise la troisième cheminée 9, réalisée elle aussi sur toute la hauteur de l'étage A, pour la descente et la remontée des hommes. On relie ces montages obliques entre eux par des recoupes d'aérage 10. L'étage peut être divisé en plusieurs sous-étages. Sur les figures on ma représenté que deux étages At, A" afin de les simplifier. Il est à noter que le procédé proposé d'exploi- tation hydraulique de couches minéraux utiles est également applicable à d'autres systèmes d'exploitation et modes de préparation de la couche aux travaux d'exploitation. Après creusement de toutes les galeries préparatoires, on procède aux travaux d'exploitation en commençant à la frontière de l'aile d'étage ( de sous-étage), ces travaux devant titre conduits avec avance de l'exploi- tation des sous-étages supérieurs par rapport aux sousétages sous-jacents. Pour l'exécution des travaux, la couche de minéral utile à exploiter est découpée dans l'étage (le sous-étage) en piliers, par exemple à orientation oblique (figures 1, 2) ou en direction (figures 3, 4). Dans chaque pilier on creuse une galerie d'abattage Il que l'on relie aux galeries d'abattage homologues des piliers d'abattage voisins par des recoupes d'aérage 12 creusées à des intervalles ne dépassant pas par exemple 30 m. En outre, dans chacun des piliers on creuse encore une galerie 13 de délimitation. En associatcn avec les galeries d'abattage Il auxquelles elles sont parallèles, les galeries 13 constituent par rapport aux galeries d'abattage11 ungriEntmont14etun grainaval15 E2acenX. Dans le cas i tion de puissantes couches de minéraux utiles à faible pendage, les galeries de délimitation 13 sont creusées de manière que leur hauteur soit bien plus grande que celles des galeries d'abattage Il (figures 3, 4), afin d'obtenir entre les piliers successifs une frontière plus nette suivant la puissance (épaisseur) de la couche et d'assurer ainsi un dépilage plus complet. Les gradins aval 15 sont à leur tour découpés par des recoupes d'attaque 16. La distance entre deux recoupes d'attaque successives est de l'ordre de la largeur d'une enlevure. Le dépilage est exécuté à 11 aide d'un monitor ou lance hydraulique 17 que l'on place dans la galerie d'abattage Il. Chaque enlevure commence par l'élargissement de la recoupe d'attaque 16 au gradin aval 15 jusqu'au mur de la couche, ce qui permet ensuite le passage sans entrave de la pulpe des deux gradins adjacents 14 et 15 de l'enle- vure en cours d'exécution à la galerie de délimitation 13 sans passer par la galerie Il De cette façon, il devient possible de dévier le courant principal intense de pulpe de la galerie d'abattage 119 où est placé le monitor 17 exécutant l'abbatage et où se tiennent les préposés; les conditions sanitaires sont ainsi améliorées et la sécurité des travaux est accrue. Après élargissement de la recoupe d'attaque 16 jusqu'au mur de la couche, on abat en partie le gradin aval 15 puis on dirige le jet du monitor 17 vers le gradin amont pour son abattage. On laisse alors au gradin aval 15, à sa partie supérieure, du c8té de l'espace exploité 9 des rideaux temporaires 18, qui sont abattus en dernier lieu, après la prise detDut le gradin amont 14 de l'enlevure. Ceci achève la prise des deux gradins de l'enlevure, et l'on déplace le monitor 17 dans la galerie d'abattage Il jusqu'à la nou velle position pour ltexécution de l'enlevure suivante Parallèlement avec le dépilage hydraulique, on découpe le pilier suivant. Au fur et à mesure du dépilage dans le sens d1écou- lemeXt de la pulpe par la galerie de délimitation 13, le monitor 17 recule dans la galerie d'abattage Il d'une position à l'autre, tandis que l'espace venant d'tre dépilé est rempli par les stériles 19 du toit de la couche s'éboulant spontanément. De la sorte, dans le procédé conforme à lsinvention9 grâce à la déviation de la pulpe dans la galerie de délimitas tion 13 pendant le dépilage, la galerie dgabattage 11 où est placé le monitor 17 et où se tiennent les préposés9 ne re çoit pas le courant de pulpe. En outre, grâce à la présence des recoupes d'atta- que 16 peu espacées entre elles9 c'est-à-dire situées à une distance l'une de l'autre de l'ordre de la largeur # de l'enlevure, les sorties de secours de la galerie d'abattage Il à la galerie de délimitation 13 et inversement peuvent entre organisées plus près les unes des autres9 ce qui amé- liore notablement l'aérage detoute la galerie d'abattage et surtout l'aérage de ses portions dans lesquelles se tiennent les hommes. La présence d'une galerie supplémentaire dans le pilier à exploiter (galerie de délimitation 13) permet une observation et un contrôle visuels supplémentaires de la plénitude du dépilage. Tout cela assure une augmentation importante de la production de minéraux utiles et permet d'accrottre la productivité du travail. Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée au mode de réalisation décrit et représenté qui n'a été donné qu'à titre d'exemple. En particulier, elle comprend tous les moyens constituant des équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons, si celles-ci sont exécutées suivant son esprit et mises en oeuvre dans le cadre des revendications qui suivent. R E V E N D I C A T I O N S 1. - Procédé d'exploitation hydraulique de couches de minéraux utiles9 du type consistant à découper la couche à exploiter en piliers et à diviser chaqueptiier au moyen de gLeiriesd'battage et de recoupe d'aérage les reliant entre elles, en gradins constituant des tailles courtes, puis à exécuter, à l'aide d'une seule lance hydraulique placée dans une galerie d'abattage, le dépilage par enlevures aux deux gradins adjacents dans le sens d'écoulement de la pulpe dans ladite galerie, caractérisé en ce que l'on creuse-des galeries de délimitation parallèles aux galeries d'abattage et qu'on les met en communication avec lesdites galeries d'abattage par des recoupes d'attaque, puis on élargit les recoupes d'attaque jusqu'au mur de la couche, de sorte que lors de l'exécution des enlevures aux deux gradins adjacents dans le sens de la pente des galeries d'abattage et de délimitation le courant de pulpe principal se' écoule de la taille par la galerie de délimitation. 2. - Procédé selon la revendication1 caractérisé en ce que la distance entre les recoupes d'attaque successives est de l'ordre de la largeur d'une envelure.