RU2101498C1

RU2101498C1 - Method of underground mineral mining

Info

Publication number: RU2101498C1
Application number: RU96117864A
Authority: RU
Inventors: Л.А. Пучков; В.А. Серов; Н.Г. Картавый
Original assignee: Московский государственный горный университет
Priority date: 1996-09-05
Filing date: 1996-09-05
Publication date: 1998-01-10

Abstract

FIELD: mining industry, particular, mining of steeply dipping mineral beds. SUBSTANCE: the offered method includes development of mineral deposits by mine workings, preparation for mining, upward extraction of mineral by rill cut. After extraction of each layer, formed at its end is room with horizontal base for performance from this room of mineral extraction in the next inclined layer displaced in horizontal plane through the value equalling the layer width and extracted in opposite direction to the previous layer but at the same angle to horizontal plane. Extracted mineral is transported through vertical workings sunk on the joint of inclined layer and horizontal sections, worked-out space is filled. EFFECT: higher efficiency. 5 dwg

Description

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при добыче крутопадающих полезных ископаемых, в частности при добыче алмазосодержащих из кимберлитовых трубок. The invention relates to the mining industry and can be used in the extraction of steeply dipping minerals, in particular in the extraction of diamond-containing from kimberlite pipes.

Известен способ разработки залежей руд, включающий вскрытие, подготовку и выемку горизонтальными слоями в восходящем порядке [1]
Недостатком этого способа является снижение производительности из-за технологических простоев, связанных с процессами закладки выработанного пространства, твердения закладываемой массы, осуществляемых последовательно по времени с процессом БВР.A known method of developing ore deposits, including the opening, preparation and excavation of horizontal layers in ascending order [1]
The disadvantage of this method is the decrease in productivity due to technological downtime associated with the processes of laying the worked out space, hardening of the laid mass, carried out sequentially in time with the blasting process.

Известен способ подземной добычи полезных ископаемых, включающий вскрытие месторождения горными выработками, подготовку и восходящую выемку ископаемого наклонными слоями, транспортировку ископаемого на поверхность и закладку выработанного пространства [2] Этот способ взят в качестве прототипа. A known method of underground mining, including the opening of a deposit by mining, preparation and upward excavation of the mineral in inclined layers, transportation of the mineral to the surface and laying of the worked out space [2] This method is taken as a prototype.

Данный способ по сравнению с ранее указанным позволяет улучшить процессы заполнения и уплотнения закладываемого пространства, используя силы гравитации закладываемой массы. This method in comparison with the previously indicated allows to improve the processes of filling and compaction of the pledged space, using the gravitational forces of the pledged mass.

Однако ему присущ недостаток, заключающийся в том, что необходимость демонтажа оборудования при отработке слоев и технологические простои, связанные с последовательностью операций БВР и закладки, снижают производительность добычи полезных ископаемых. However, it has a disadvantage in that the need to dismantle the equipment during the mining of layers and technological downtime associated with the sequence of operations of blasting and laying, reduce the productivity of mining.

Задачей изобретения является обеспечение непрерывного цикла выемки полезного ископаемого и закладки выработанного пространства, что обеспечивает повышение производительности добычи полезных ископаемых при одновременном повышении безопасности труда и снижении потерь полезного ископаемого. The objective of the invention is to provide a continuous cycle of extraction of minerals and bookmarks of the developed space, which provides increased productivity of mining while improving safety and reducing losses of minerals.

Это достигается тем, что в способе подземной добычи полезных ископаемых, включающем вскрытие месторождения горными выработками, подготовку и восходящую выемку ископаемого наклонными слоями, транспортировку ископаемого на поверхность и закладку выработанного пространства, после отработки каждого наклонного слоя формируют на его конце камеру с горизонтальным основанием, из которой осуществляют выемку ископаемого следующим наклонным слоем, смещенным по горизонтали на величину ширины слоя и отрабатываемым в противоположном направлении относительно предыдущего слоя под одинаковым с ним углом к горизонтальной плоскости, при этом транспортировку отбитого полезного ископаемого производят через вертикальные выработки, проведенные на стыке наклонного и горизонтального участков вынимаемого слоя, далее после закладки выработанного пространства цикл повторяется. This is achieved by the fact that in the method of underground mining, including opening a mine with mine workings, preparing and ascending excavation of the mineral in inclined layers, transporting the mineral to the surface and laying the worked out space, after working out each inclined layer, a chamber with a horizontal base is formed at its end, from which carry out the excavation of the fossil by the following inclined layer, horizontally displaced by the value of the width of the layer and worked out in the opposite direction and relative to the previous layer with it under the same angle to the horizontal plane while transporting chipped minerals produced through vertical production conducted at the junction of the inclined and horizontal sections excavated layer further after stowing cycle repeats.

Наличие с горизонтальным основанием камер позволяет обеспечить непрерывность процесса выемки, а отработка наклонных слоев в противоположном направлении позволяет обеспечить одновременную выемку и закладку выработанного пространства, что позволяет повысить производительность добычи ископаемого. Размещение вертикальных выработок на стыке горизонтальных и наклонных участков вынимаемого слоя уменьшает длину транспортных линий. The presence of chambers with a horizontal base makes it possible to ensure the continuity of the excavation process, and working out the inclined layers in the opposite direction allows for simultaneous excavation and laying of the worked out space, which makes it possible to increase the productivity of mining. Placing vertical workings at the junction of horizontal and inclined sections of the layer to be removed reduces the length of the transport lines.

На фиг. 1 представлен вертикальный разрез залежи вдоль простирания на момент подготовки к отработке; на фиг. 2 горизонтальное сечение А А залежи на уровне межэтажного квершлага при отработке первого наклонного слоя; на фиг. 3 сечение Б Б залежи под углом на уровне отработки последующего наклонного слоя; на фиг. 4 сечение В В залежи подготовленной к отработке наклонными слоями. на фиг. 5 вертикальный разрез Г Г залежи в зоне межэтажных квершлагов после выемки первого наклонного слоя и верхней камеры. In FIG. 1 shows a vertical section of a deposit along strike at the time of preparation for mining; in FIG. 2 horizontal section А А of the deposit at the level of the interfloor cross-turn during the development of the first inclined layer; in FIG. 3 section B B deposits at an angle at the level of mining the subsequent inclined layer; in FIG. 4 section В В deposits prepared for mining by inclined layers. in FIG. 5 is a vertical section of the G G deposit in the area of interfloor cross-ditches after excavation of the first inclined layer and the upper chamber.

Способ подземной добычи полезных ископаемых заключается в следующем. The method of underground mining is as follows.

Вскрытие месторождения 1 полезного ископаемого осуществляют вертикальными стволами 2 (на фиг. 1 показан грузоподъемный ствол, а вентиляционный не показан) и этажными квершлагами 3, 4 и 5 с расстоянием H между ними. The opening of the mineral deposit 1 is carried out by vertical shafts 2 (a lifting trunk is shown in FIG. 1, and a ventilation shaft is not shown) and floor cross-sections 3, 4 and 5 with a distance H between them.

Подготовку к выемке полезного ископаемого производят путем сооружения двух восстающих выработок 6 и 7 в массиве ископаемого, гезенков 8 и 9, проведенных между квершлагами и оконтуривающей горизонтальной выработкой 10, а также монтажной камеры 11 в зоне между оконтуривающей и вертикальной выработками 10 и 6. Preparation for the extraction of minerals is carried out by constructing two uprising workings 6 and 7 in the array of minerals, gesenki 8 and 9, held between the crosshairs and the contouring horizontal workout 10, as well as the mounting chamber 11 in the area between the contouring and vertical workings 10 and 6.

Выемку полезного ископаемого производят путем отработки наклонного слоя 12 из монтажной камеры 11 механизированным способом или посредством БВР с последующей транспортировкой отбитой массы 13 с помощью, например, скрепера или конвейера (на фиг. 2 не показаны) к вертикальной выработке 6 (рудоспуску). После каждой заходки выработанное пространство закрепляют временной передвижной механизированной крепью 14 известной конструкции с последующей закладкой этого пространства твердеющими смесями 15. После отработки наклонного слоя формируют на его конце камеру 16 с горизонтальным основанием, обеспечивающую возможность перемещения механизированной крепи путем ее разворота на 180^o в горизонтальной плоскости вокруг вертикальной выработки 7. При этом отбитое полезное ископаемое транспортируют через вертикальную выработку 7, а выработанное пространство камеры закладывают твердеющей смесью после разворота крепи. Выемку следующего наклонного слоя 17 осуществляют аналогично предыдущему слою 12 из камеры 16 в противоположном последнему направлению и со смещением по горизонтали на ширину b отработанного слоя. При этом угол наклона α вынимаемого слоя (tgα = 0,5^h/L) равен углу наклона α предыдущего слоя относительно горизонтальной плоскости. Мощность h, ширина b каждого вынимаемого слоя и его угол a наклона определяются параметрами механизированной крепи. При отработке слоя 17 на участке между вертикальными выработками 6 и 7 отбитое полезное ископаемое транспортируют через вертикальную выработку 7. На верхнем конце отработанного слоя 17 формируют камеру 18 с горизонтальным основанием аналогичного назначения с камерой 16 над ранее заложенной твердеющей смесью монтажной камерой 11.The extraction of minerals is carried out by working out the inclined layer 12 from the mounting chamber 11 mechanically or by means of explosive blasting followed by transportation of the broken mass 13 using, for example, a scraper or conveyor (not shown in Fig. 2) to the vertical mine 6 (ore discharge). After each approach, the worked-out space is fixed with a temporary mobile mechanized support 14 of a known design with the subsequent laying of this space with hardening mixtures 15. After working out the inclined layer, a chamber 16 with a horizontal base is formed at its end, which allows the mechanized support to be moved by turning it 180 ^° in the horizontal plane around the vertical mine 7. In this case, the recaptured mineral is transported through the vertical mine 7, and the mined the chamber space is laid with a hardening mixture after a turn of the lining. The extraction of the next inclined layer 17 is carried out similarly to the previous layer 12 from the chamber 16 in the opposite last direction and with a horizontal offset by the width b of the spent layer. Moreover, the angle of inclination α of the removed layer (tgα = 0.5 ^{h / L} ) is equal to the angle of inclination α of the previous layer relative to the horizontal plane. The power h, the width b of each removable layer and its inclination angle a are determined by the parameters of the powered roof support. When mining layer 17 in the area between the vertical workings 6 and 7, the recaptured mineral is transported through the vertical working 7. At the upper end of the worked-out layer 17, a chamber 18 is formed with a horizontal base of similar purpose with a chamber 16 above the previously mounted hardening mixture mounting chamber 11.

Закладку выработанного пространства наклонных слоев 12 и 17, а также камер 16 и 18 производят с использованием отбитой породы из оконтуривающей выработки 19 и твердеющей массы, подаваемой с поверхности через вертикальный ствол 2. Оконтуривающую выработку 19, обеспечивающую вентиляцию, энергоснабжение и транспорт, проходят в породах, вмещающих полезное ископаемое с углом подъема a на наклонных участках слоев 12 и 17 и горизонтально в зоне камер 11 и 16 с технологическим опережением. Эту выработку сбивают с гезенками 8 и 9, а затем закладывают по мере погашения отрабатываемого слоя. Для обеспечения оптимального режима разворота механизированной крепи с одновременной транспортировкой отбитого полезного ископаемого не по транспортному ходку 20, а непосредственно в вертикальные выработки 6 и 7, последние проводят на стыке наклонного и горизонтального участков вынимаемого слоя. После выемки и закладки камеры 18 цикл восходящей отработки полезного ископаемого повторяется. The laying of the worked-out space of inclined layers 12 and 17, as well as the chambers 16 and 18, is carried out using broken rock from the contouring excavation 19 and the hardening mass supplied from the surface through the vertical shaft 2. The contouring excavation 19, which provides ventilation, energy and transport, is passed through the rocks containing minerals with an elevation angle a on inclined sections of layers 12 and 17 and horizontally in the zone of chambers 11 and 16 with technological advancement. This output is knocked down with gesenkami 8 and 9, and then laid as the maturity of the worked out layer. To ensure the optimal reversal mode of the mechanized lining with the simultaneous transportation of the recaptured mineral not along the transport path 20, but directly to the vertical workings 6 and 7, the latter are carried out at the junction of the inclined and horizontal sections of the layer to be removed. After excavation and bookmarking the chamber 18, the cycle of upward mining of minerals is repeated.

Claims

A method of underground mining, including opening a mine with mine workings, preparation, upward excavation of the mineral in inclined layers, transportation of the mineral to the surface and laying of the worked out space, characterized in that after working out each inclined layer, a chamber with a horizontal base is formed at its end, from which they carry out excavation of the fossil by the following inclined layer, horizontally displaced by the amount of the width of the layer and worked out in the opposite direction relative to relative to the previous layer at the same angle to the horizontal plane, while the repelled mineral is transported through vertical excavations carried out at the junction of the inclined and horizontal sections of the removed layer, then the cycle repeats after laying the mined space.