ОТКРЫТО-ПОДЗЕМНЫЙ СПОСОБ РАЗРАБОТКИ ПЛАСТОВЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ
OPEN-UNDERGROUND METHOD OF BEDDED DEPOSITS MINING

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при разработке пластовых месторождений.
Известен способ открыто-подземной разработки целиков угля, включающий выемку целиков путем проведения от борта карьера к границе шахтного поля очистных камер и оставление между очистными камерами поддерживающих целиков угля [1].
Недостатками способа являются неполнота угля из барьерного целика и ограниченность условий применения способа.
Известен способ вскрытия и разработки вытянутых по простиранию и падению угольных месторождений, включающий вскрытие угольного месторождения и поуступную выемку вскрышных пород и угля по падению пласта, транспортировку угля и вскрышных пород [2].
Недостатками способа являются большой объем проведения породных наклонных горных выработок и низкий уровень безопасности подземных горных работ по условиям поддержания наклонных выработок в борту и дне траншеи.
Известен способ открыто-подземной разработки полезных ископаемых из бортов карьеров и траншей, включающий выемку полезного ископаемого заходками с образованием выемочных камер и оставлением между ними ленточных предохранительных целиков с последующей закладкой выработанного пространства [3].
Недостатками способа являются неполнота выемки угля из барьерных целиков и ограниченность условий применения способа.
Известен способ комбинированной разработке свиты сближенных пластов, включающий ведение вскрышных и добычных работ на пластах, предназначенных для открытых работ, проведение подземных вскрывающих и подготовительных горных выработок и ведение очистных работ по нижележащему сближенному пласту, предназначенному для подземной выемки [4].
Недостатками способа являются большой объем работ по бурению скважин для заиловки подземного выработанного пространства и сложность их поддержания в зоне влияния подземных горных работ.
Наиболее близким техническим решением, принятым за прототип, является способ комбинированной разработки пологих пластов угольных месторождений [5]. Способ включает одновременное выбуривание пласта после остановки открытых горных работ и проведение вскрывающих подземных горных выработок на подземный участок пласта. Оставляют барьерный целик. Ведут подготовительные и нарезные выработки для подземной выемки пласта, а добычные работы ведут после выбуривания пласта с поверхности или одновременно с выбуриванием.
Недостатками способа являются большие потери полезного ископаемого при выбуривании пласта и нарушение больших площадей земель внешними отвалами.
Задачей изобретения являются повышение извлечения запасов полезных ископаемых и снижение экологического ущерба.
ц
K
ц
ц
лц
кам
лц
кам
Поставленная задача решается следующим образом: открытые горные работы ведут от центральной траншеи к фланговой, а подземные горные работы в обратном направлении от фланговых горных выработок к центральным, при этом между открытыми и подземными горными работами оставляют барьерный целик шириной В=250-300 м, одновременно в подземное выработанное пространство подают закладочный материал, формируемый из вскрышных пород разреза и других отходов, а транспортировку угля производят в центральную траншею. Барьерный целик отрабатывают очистными камерами в два этапа, длину которых определяют по формуле L=В-20 м, с их последующей закладкой, между соседними камерами первой серии оставляется угольный целик шириной Z=2Z+Z, где Z - ширина ленточного целика, Z - ширина камеры, который отрабатывают камерой второй серии после закладки камер первой серии.
n
При удалении фронта открытых горных работ и фронта отработки барьерного целика формируют внутренний породный отвал, разделяющий открытые и подземные горные работы в барьерном целике, при этом на дне траншеи оставляют площадку минимальной ширины L для безопасного движения автосамосвалов.
Транспорт угля шахты до бункера в центральной траншее осуществляют ленточными конвейерами, а разреза - автосамосвалами, откуда уголь выдают общим ленточным конвейером для шахты и разреза на общий угольный склад.
Производят закладку подземного выработанного пространства, при этом мобильный комплекс подготовки закладочного материала располагают в траншее рядом с породным отвалом.
Сущность изобретения поясняется чертежами, где фиг.1 - схема вскрытия и отработки угольного месторождения открыто-подземным способом; фиг.2 - схема расположения выемочных камер в барьерном целике.
Вскрытие шахтного поля осуществляется путем проведения капитальных центральной траншеи 1 и фланговой траншеи 2, после чего добычу угля по пласту 3 ведут открытым способом из разрезной траншеи 4, проводимой от центра к флангу.
Вскрытие месторождения из центральной траншеи ведут наклонными стволами 5, из фланговой наклонными стволами 6, подготовку выемочных столбов осуществляют штреками 7, выемку угля производят в очистном забое 8, двигающемся от фланга к центру. По мере его движения в выработанное пространство 9 подают закладочный материал.
ц
K
ц
кам
ц
лц
кам
лц
Между открытыми и подземными горными выработками оставляют барьерный угольный целик шириной В=250-300 м, который отрабатывается незакрепленными очистными камерами 10 длиной L=В-20 м, шириной Z с их последующей закладкой. Барьерный целик отрабатывается в два этапа, вначале проводят камеры первой серии 10, между которыми оставляется целик шириной Z=2Z+Z, после чего он отрабатывается камерой второй серии 11, устойчивость которой обеспечивается ленточными целиками 12 шириной Z.
n
По мере подвигания фронта открытых горных работ и фронта отработки барьерного формируется внутренний породный отвал 13, с оставлением на дне траншеи площадки 14 для проезда автосамосвалов 15 минимальной ширины L по условиям безопасности.
Транспорт угля из шахты до центральной траншеи осуществляют ленточными конвейерами, а разреза - автосамосвалами до бункера 16, откуда уголь выдают общим ленточным конвейером 17 для шахты и разреза на общий угольный склад 18.
Подготовка закладочной смеси для подачи в выработанное пространство осуществляется в мобильном комплексе подземной закладки 19, размещенном рядом с породным отвалом 13.
Источники информации
5
1. Патент РФ №2329380, МКИ Е21С 41/04. Способ открыто-подземной разработки целиков угля, оставленных между границей шахтного поля и бортом карьера / В.П.Зубов, Д.В.Осминин. Опубл. 20.07.2008.
2. Патент РФ №2231642, МКИ 5 Е21С 41/26. Способ вскрытия и разработки вытянутых по простиранию и падению угольных месторождений с пологопадающими и наклонными пластами большой мощности / В.И.Ческидов, Е.И.Васильев, В.Н.Власов. Опубл. 27.06.2004.
5
3. Патент РФ №2224107, МКИ Е21С 41/04. Способ открыто-подземной разработки полезных ископаемых / А.Г.Нецветаев. Опубл. 20.02.2004.
5
4. Патент РФ №2211331, МКИ Е21С 41/00. Комбинированный способ разработки свит сближенных пластов / П.Н.Васильев, В.П.Зубов. Опубл. 27.08.2003.
5. Патент РФ №2312218, Е21С 41/00. Способ комбинированной разработки пологих пластов угольных месторождений / М.Д.Новопашин, П.Н.Васильев, В.А.Шерстов. Опубл. 10.12.2007.