EA012152B1

EA012152B1 - Способ вскрытия пологого пласта полезного ископаемого

Info

Publication number: EA012152B1
Application number: EA200801958A
Authority: EA
Inventors: Анатолий Данилович СМЫЧНИК; Виктор Андреевич Сорокин; Сергей Федорович Шемет
Original assignee: Открытое Акционерное Общество "Белгорхимпром" (Оао "Белгорхимпром"); Анатолий Данилович СМЫЧНИК; Виктор Андреевич Сорокин; Сергей Федорович Шемет
Priority date: 2008-08-04
Filing date: 2008-08-04
Publication date: 2009-08-28
Also published as: EA200801958A1

Abstract

Изобретение относится к горному делу, в частности к подземной разработке пологого пласта полезного ископаемого на больших глубинах, и может быть использовано при разработке Гремячинского месторождения калийных солей (Котельниковский район Волгоградской обл.). Задачей настоящего изобретения является повышение эффективности разработки полезных ископаемых подземным способом за счет снижения сроков и затрат на вскрытие пологих пластов полезного ископаемого. Поставленная задача достигается тем, что при подземной разработке в способе вскрытия пологого пласта полезного ископаемого (например, на больших глубинах и при наличии неустойчивых пород в почве пласта), включающем проходку вертикальных стволов (клетевого и скипового) до поверхности пласта, выработки околоствольного двора располагают в устойчивых породах кровли пласта, бункер-накопитель - выше околоствольного двора и камеры питателя на расчетную величину, зумпфовую часть каждого шахтного ствола, в том числе и погрузочно-дозировочное устройство скипового ствола - на расчетном расстоянии ниже нижней отметки околоствольного двора, а непосредственное вскрытие пласта полезного ископаемого осуществляют транспортным и вентиляционными уклонами, проводимыми из выработок околоствольного двора по направлению падения пласта и располагаемыми в пределах охранного околоствольного целика. При этом расстояние от плоскости пласта до уровня околоствольного двора определяют по формулегде B- ширина предохранительной бермы, м; В- ширина предохранительного целика, м; α- угол наклона вскрываемого пласта; α- угол наклона транспортного и вентиляционных уклонов.

Description

Изобретение относится к горному делу, в частности к подземной разработке пологого пласта полезного ископаемого на больших глубинах, и может быть использовано при разработке Гремячинского месторождения калийных солей (Котельниковский район Волгоградской обл.).

Известны способы вскрытия пологих пластов полезного ископаемого вертикальными шахтными стволами без вспомогательной вскрывающей выработки с расположением выработок околоствольного двора в плоскости пласта полезного ископаемого;

с вспомогательной вскрывающей выработкой (квершлагом) и расположением выработок околоствольного двора в пустых породах ниже плоскости пласта.

При этом загрузочное устройство в скиповом шахтном стволе располагают ниже уровня околоствольного двора в зумпфовой части шахтного ствола, высота которой определяется размерами погрузочно-дозировочного устройства [1-5] - аналоги.

Существенными недостатками этих способов являются низкая эффективность разработки месторождения;

трудность поддержания зумпфовой части шахтных стволов, и в частности камеры погрузочно-дозировочного устройства скипового ствола, особенно при наличии неустойчивых пород в почве пласта;

увеличенная высота клетевого и скипового подъемов за счет расположения зумпфовой части шахтных стволов ниже плоскости пласта полезного ископаемого.

Наиболее близким по технической сущности является способ вскрытия и подготовки пологих угольных пластов вертикальными шахтными стволами и квершлагами, при котором подъемный и вспомогательный стволы проходят до отметки верхнего горизонта шахтного поля, где сооружается околоствольный двор [6] - прототип.

Недостатком данного способа является его низкая эффективность при продолжительном сроке и высокой стоимости строительства шахтных стволов, невысокой производительности скипового и клетевого подъемов за счет увеличенной глубины шахтных стволов, что, в конечном итоге, ведет к росту себестоимости добываемого полезного ископаемого и уменьшению производительности труда.

Задачей настоящего изобретения является повышение эффективности разработки полезных ископаемых подземным способом за счет снижения сроков и затрат на вскрытие пологих пластов полезного ископаемого.

Поставленная задача достигается тем, что при подземной разработке в предлагаемом способе вскрытия пологого пласта полезного ископаемого (например, на больших глубинах и при наличии неустойчивых пород в почве пласта), включающего проходку вертикальных стволов (клетевого и скипового) до поверхности пласта, выработки околоствольного двора располагают в устойчивых породах кровли пласта, бункер-накопитель - выше околоствольного двора и камеры питателя на расчетную величину, зумпфовую часть каждого шахтного ствола, в том числе и погрузочно-дозировочное устройство скипового ствола - на расчетном расстоянии ниже нижней отметки околоствольного двора, а непосредственное вскрытие пласта полезного ископаемого осуществляют транспортным и вентиляционными уклонами, проводимыми из выработок околоствольного двора по направлению падения пласта и располагаемыми в пределах охранного околоствольного целика.

При этом расстояние от поверхности пласта полезного ископаемого до нижней отметки околоствольного двора определяют по формуле

где В1 - ширина предохранительной бермы, м;

В₂ - ширина предохранительного целика, м;

α₁ - угол наклона вскрываемого пласта;

α₂ - угол наклона транспортного и вентиляционных уклонов.

На прилагаемой фигуре представлена схема вскрытия пологого пласта полезного ископаемого по предлагаемому способу.

На представленной схеме позициями обозначено:

1. клетевой (вентиляционный) ствол;

2. скиповой (воздухоподающий) ствол;

3. выработки околоствольного двора;

4. подземный бункер;

5. пластинчатый питатель;

6. погрузочно-дозировочное устройство;

7. конвейерный уклон;

8. транспортный уклон;

9. вентиляционные уклоны;

10. пологий пласт полезного ископаемого;

11. вспомогательная сбойка;

12. граница охранного целика;

- 1 012152

13. зумпфовая часть стволов;

Н - расстояние от поверхности пласта полезного ископаемого до нижней отметки околоствольного двора;

β - угол наклона падения пласта полезного ископаемого.

Предлагаемый способ вскрытия пологого пласта полезного ископаемого осуществляют следующим образом. Фланговые вертикальные стволы - клетевой (вентиляционный) 1 и скиповой (воздухопадающий) 2 проходят в верхней части шахтного поля, выработки околоствольного двора 3 располагают в устойчивых породах кровли пласта на расстоянии Н от пласта полезного ископаемого 10, определяемом расчетным методом.

Для обеспечения равномерной и надежной работы скипового подъема проходят бункер-накопитель 4 из вспомогательной сбойки 11, которую используют для подачи свежей струи воздуха в конвейерный, он же запасной, выход, а также отгрузки породы (полезного ископаемого) в первоначальный период разработки месторождения через клетевой (скипо-клетевой) ствол на поверхность. Бункер-накопитель 4 располагают выше уровня околоствольного двора 3 и камеры пластинчатого питателя 5, а зумпфовую часть шахтных стволов 13 (в том числе и погрузочно-дозировочное устройство 6 скипового ствола 10) ниже уровня околоствольного двора 3. В том и другом случае расстояние между отметками расположения сооружений зависит от горно-геологических условий и определяется расчетом.

Конвейерный уклон 7 для доставки полезного ископаемого с добычных участков в бункер-накопитель 4 проходят в направлении падения пласта 10 с углом наклона β, обеспечивающим надежную работу конвейера и выход уклона на пласт 10 в пределах охранного околоствольного целика 12.

Транспортные 8 и вентиляционные 9 уклоны также проходят в направлении падения пласта 10 в пределах охранного околоствольного целика 12 под углом α₂, обеспечивающим нормальную работу самоходного транспорта по доставке людей и материалов.

Расстояние от поверхности пласта полезного ископаемого до уровня нижней отметки околоствольного двора определяют по формуле

Н = (В] + Β₂)(ΐ§α₂-ί§α,),

Таким образом, данный способ позволяет повысить эффективность вскрытия полезного ископаемого, сократить сроки и стоимость строительства шахты (рудника), повысить эксплуатационную надежность и производительность скиповой и клетевой установок за счет меньшей высоты подъема.

Источники информации

1. Технология подземной разработки месторождений полезных ископаемых. Учебник для вузов. Под общ. ред. А.С. Бурчакова. 3-е изд., перераб. и доп. М.: Недра, 1983 г. (стр. 96-97).

2. Технология подземной разработки калийных руд. В.Г. Зильбершмидт, К.Г. Синопальников, Г.Д. Полянина и др. М.: Недра, 1977 г. (стр. 26-29).

3. Горная энциклопедия т.1, М.: «Советская энциклопедия», 1984 г. (стр. 441).

4. Горное дело. Терминологический словарь. Л.И. Барон, Г.П. Демидюк, Г.Д. Лидин и др. 3-е изд., перераб. и доп. М.: Недра, 1981 г. (стр. 172).

5. Горная энциклопедия, т.4, М.: «Советская энциклопедия», 1989 г. (стр. 127).

6. Авторское свидетельство СССР № 266688 МПК Е 21С 41/04, опубл. 1970.04.01 - прототип.

Claims

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Способ вскрытия пологого пласта полезного ископаемого, включающий проходки вертикальных стволов (клетевого и скипового) до поверхности пласта полезного ископаемого, отличающийся тем, что выработки околоствольного двора располагают в устойчивых породах кровли пласта, бункер-накопитель - выше околоствольного двора и камеры пластинчатого питателя, зумпфовую часть каждого шахтного ствола, в том числе и погрузочно-дозировочное устройство скипового ствола - ниже нижней отметки околоствольного двора, расстояние между отметками размещения данных сооружений зависит от горногеологических условий места вскрытия полезного ископаемого и определяется расчетами, непосредственное вскрытие пласта полезного ископаемого осуществляют транспортным и вентиляционными уклонами, проводимыми из выработок околоствольного двора по направлению падения пласта и располагаемыми в пределах охранного околоствольного целика.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что расстояние от поверхности пласта полезного ископаемого и нижней отметки околоствольного двора определяют по формуле

Н = (В, + В₂) (1§α₂ - ΐ^α,), [1] где Βι - ширина предохранительной бермы, м;

В2 - ширина предохранительного целика, м;

α₁ - угол наклона вскрываемого пласта;

α₂ - угол наклона транспортного и вентиляционных уклонов, при этом α₂>αι.