способ разработки пластовых месторождений камерной системой

Формула изобретения

1. Способ разработки пластовых месторождений камерной системой, включающий деление выемочного участка на панели проходкой панельных выемочных, конвейерных и вентиляционных штреков, уклонов, прямой и обратный порядок отработки панелей, отличающийся тем, что верхний пласт отрабатывают прямым порядком, а нижний - обратным порядком, причем выемочные штреки на разноименных пластах соединяют уклонами, при этом конвейерные штреки проходят только по нижнему пласту, а выемочные и вентиляционные штреки на верхнем пласте смещают в плане на половину ширины панели по отношению к одноименным штрекам нижнего пласта и в момент пересечения фронта очистных работ по нижнему и верхнему пластам отработку на полупанели верхнего пласта, совмещенной в плане с рабочей панелью нижнего пласта, приостанавливают до удаления фронта работ по нижнему пласту, который продолжают отрабатывать, а возобновляют отработку верхнего пласта, когда удаление фронта очистных работ составит

l 0,2 Н,

где Н - глубина залегания нижнего пласта.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что транспортировку руды с верхнего пласта и подачу на него закладочного материала осуществляют, соответственно, по конвейерному и выемочному штрекам отработанной смежной панели, при этом руду с выемочного штрека верхнего пласта транспортируют по периодически проходимым уклонам на выемочный штрек отработанного нижнего пласта и по рудоспускам с этого штрека на конвейерный, причем по уклону транспортируют сначала руду, добытую на верхнем пласте, а после отработки ряда камер и проходки нового уклона - закладочный материал для закладки отработанных камер на верхнем пласте.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что руду, добытую на верхнем пласте, транспортируют по конвейеру, установленному в отработанной камере нижнего пласта, а перегрузку руды с выемочного штрека верхнего пласта на конвейер и на конвейерный штрек отработанной панели производят по рудоспускам.

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что уклоны располагают перпендикулярно панельным штрекам.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при разработке пологих пластов камерной системой встречными фронтами очистных работ, в том числе сближенных пластов.

Известен панельный пластовый способ подготовки при прямом порядке отработки запасов панелей, включающем проходку панельных штреков, а именно конвейерного штрека для доставки руды, транспортного штрека (одного или двух) для вспомогательного транспорта и доставки людей, а также стартовые штреки для разворота комбайнов (Технология подземной разработки калийных руд / М.: Недра, 1977. - C.35, рис.9, а).

Недостатком этого способа является большая ширина конвейерного штрека, совмещенного с выемочным, вследствие чего возникает необходимость его крепления, а его расположение в менее устойчивых породах пласта ведет к снижению срока службы, кроме того, ухудшаются условия работы конвейеров из-за складчатости пласта.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому техническому решению является способ подготовки шахтного поля, заключающийся во вскрытии рабочих панелей полевыми конвейерным и транспортным штреками. Панельные выемочные штреки проходят по середине панелей, а на их границах - панельные вентиляционные штреки. Расположение одноименных панельных выработок соосное. Порядок отработки прямой и обратный (Методическое руководство по ведению горных работ на рудниках Верхнекамского калийного месторождения / Уральский филиал ВНИИГ. - М.: Недра, 1992. - С.41-42, рис.1.16).

Однако совмещенное по одной линии выработанное пространство на нескольких пластах ведет к увеличению деформаций горных пород и земной поверхности и необходимости применения мер охраны подрабатываемых объектов. При одновременной разработке двух пластов с различным полезным ископаемым необходима проходка двух-трех конвейерных штреков на панели, для транспорта различных видов руды и закладочного материала (так, например, при отработке карналлитового пласта В на Верхнекамском месторождении калийных солей закладка является элементом системы разработки).

Технический результат предлагаемого изобретения заключается в снижении объемов горно-подготовительных работ, создании благоприятных условий подработки природных объектов, зданий, сооружений, обеспечении непрерывности очистных работ на горном участке, а также возможности одновременной отработки пластов с различным полезным ископаемым.

Указанный технический результат достигается тем, что в способе разработки пластовых месторождений камерной системой, включающем деление выемочного участка на панели, проходку панельных выемочных, конвейерных и вентиляционных штреков, уклонов, прямой и обратный порядок отработки панелей, при этом верхний пласт отрабатывают прямым порядком, а нижний - обратным порядком, причем выемочные штреки на разноименных пластах соединены уклонами, при этом конвейерные штреки пройдены только по нижнему пласту, а выемочные и вентиляционные штреки на верхнем пласте смещены в плане на половину ширины панели по отношению к одноименным штрекам нижнего пласта, и в момент пересечения фронта очистных работ по нижнему и верхнему пластам отработку на полупанели верхнего пласта, совмещенной в плане с рабочей панелью нижнего пласта, приостанавливают до удаления фронта работ по нижнему пласту, который продолжают отрабатывать, а возобновляют отработку верхнего пласта когда удаление фронта очистных работ составит

l 0,2 Н,

где Н - глубина залегания нижнего пласта.

При этом транспортировку руды с верхнего пласта и подачу на него закладочного материала осуществляют, соответственно, по конвейерному и выемочному штрекам отработанной смежной панели, при этом руду с выемочного штрека верхнего пласта транспортируют по периодически проходимым уклонам на выемочный штрек отработанного нижнего пласта и по рудоспускам с этого штрека на конвейерный, причем по уклону транспортируют сначала руду, добытую на верхнем пласте, а после отработки ряда камер и проходки нового уклона - закладочный материал для закладки отработанных камер на верхнем пласте. Руду, добытую на верхнем пласте, транспортируют по конвейеру, установленному в отработанной камере нижнего пласта, а перегрузку руды с выемочного штрека верхнего пласта на конвейер, и на конвейерный штрек отработанной панели производят по рудоспускам. Уклоны располагают перпендикулярно панельным штрекам.

Сущность изобретения поясняется чертежами: на фиг.1 - схема ведения горных работ, на фиг.2 - разрез по А-А, где 1 - выемочный штрек верхнего пласта; 2 - уклон; 3 - рудоспуск; 4 - выемочный штрек нижнего пласта; 5 - панельный вентиляционный штрек; 6 - очистная камера; 7 - заложенная камера; 8 - направление движения работ на шахтном поле; 9 - направление движения фронта очистных работ в панелях; 10 - конвейерный штрек; 11 - граница панели по верхнему пласту; 12 - граница панели по нижнему пласту.

Способ осуществляется следующим образом.

Отработку 8 выемочного участка осуществляют одновременно на двух пластах; верхний пласт отрабатывают прямым порядком, а нижний - обратным порядком. Первоначально осуществляют деление выемочного участка на панели проходкой панельных выемочных 1, 4, конвейерного 10 и вентиляционных штреков 5. Штреки на верхнем и нижнем пластах смещают в плане на половину ширины панели по отношению к одноименным штрекам нижнего пласта 11, 12, а конвейерный штрек 10 проходят только по нижнему пласту. Выемочные штреки 1, 4 на пластах соединяют уклонами 2.

В момент пересечения фронта очистных работ по нижнему и верхнему пластам отработку очистных камер 6 на полупанели верхнего пласта, совмещенной в плане с нижним, останавливают до удаления фронта работ по нижнему пласту, продолжая в это время отрабатывать вторую полупанель. Такая временная остановка фронта очистных работ на верхнем пласте позволяет избежать концентрации нагрузок при наложении двух зон опорного давления от движущихся фронтов очистных работ и исключить опасность внезапного разрушения породных конструкций.

Отработку верхнего пласта возобновляют, когда удаление фронта очистных работ 9 составит

l 0,2 Н,

где Н - глубина залегания нижнего пласта.

Для транспортировки руды с верхнего пласта и подачи на него закладочного материала используют конвейерный 10 и выемочный штреки 4 отработанной смежной панели. Для транспортировки руды с выемочного штрека верхнего пласта 1 периодически проходят уклоны 2 на выемочный штрек отработанного нижнего пласта 4, а также рудоспуски 3 с этого штрека на конвейерный штрек 10. Уклоны 2 располагают перпендикулярно панельным штрекам для того, чтобы они не пересекали очистные камеры.

По уклону 2 транспортируют сначала руду, добытую на верхнем пласте, а затем после отработки ряда камер и проходки нового уклона - закладочный материал для закладки отработанных камер 7 на верхнем пласте.

Для транспортировки руды, добытой на верхнем пласте, можно использовать отработанную камеру 6 нижнего пласта, в которой устанавливают конвейер, при этом для перегрузки руды с выемочного штрека верхнего пласта на конвейер, установленный в камере, а также на конвейерный штрек отработанной панели проходят рудоспуски 3.

Использование предлагаемого технического решения позволяет увеличить длину краевой части временной мульды сдвижения на ширину полупанели и значительно уменьшить величину деформаций (наклон, кривизна, горизонтальные деформации) пород, в том числе водозащитной толщи и земной поверхности, создает более благоприятные условия подработки природных объектов, зданий и сооружений.

Кроме того, временная остановка фронта очистных работ на верхнем пласте позволяет избежать концентрации нагрузок при наложении двух зон опорного давления от движущихся фронтов очистных работ и исключить опасность внезапного разрушения породных конструкций, что повышает безопасность ведения горных работ.

Способ обеспечивает непрерывность добычных работ на горном участке во время пересечения фронтов работ на пластах.

Предлагаемый способ при отработке пластов с различным полезным ископаемым позволяет разделить в пространстве три конвейерные линии (две рудные и одну закладочную) и использовать конвейерный штрек отработанного нижнего пласта для транспортировки руды, добываемой на верхнем пласте, а выемочный штрек отработанного нижнего пласта - для транспортировки закладочного материала в камеры 7 на верхний пласт. За счет этого достигается снижение объемов горно-подготовительных работ.

Предлагаемый способ позволяет снизить объем горно-подготовительных работ, создать благоприятные условия подработки природных объектов, зданий, сооружений, обеспечить непрерывность очистных работ на горном участке, а также осуществить одновременную отработку пластов с различным полезным ископаемым.