RU2155867C2

RU2155867C2 - Method of downward working of kimberlite pipe by powered mining complex and design of flexible guard roofing

Info

Publication number: RU2155867C2
Application number: RU98106217A
Authority: RU
Inventors: В.Ю. Изаксон; М.В. Курленя; М.Д. Новопашин; В.Н. Власов; В.И. Клишин; И.Н. Власов; Н.П. Крамсков
Original assignee: Институт горного дела Севера СО РАН
Priority date: 1998-04-07
Filing date: 1998-04-07
Publication date: 2000-09-10

Abstract

FIELD: mining industry; applicable in underground working of kimberlite pipe. SUBSTANCE: the essence of invention consists in that ore drawing shaft is sunk from mounting layer, for instance, pit bottom in central part. Radial face is formed from shaft in which powered support is mounted with inclined guard shield within the range of operation of powered mining complex. A row of vertical air courses are drilled and connected with ventilating shaft on haulage horizon. Contact trench is excavated over contact of kimberlite pipe with country rocks. Contact trench is equipped with equipment for trench excavation and portable hydraulically powered posts. As trench excavation proceeds, they are connected with air courses. All area of kimberlite pipe is covered with flexible guard roofing made for semiwave bending in rotary displacement under it of powered mining complex with guard shield arranged round ore drawing shaft in layer downward excavation of kimberlite pipe. Flexible guard roofing is made of radially laid guard beams. Longitudinal intervals between guard beams are overlapped by common isolating roofing on which layer of loose material is laid. Guard beams are interconnected by Connecting strips in form of concentric circumferences round ore drawing shaft and laid with step not exceeding the width of powered support unit. EFFECT: higher efficiency of method. 9 cl, 20 dwg

Description

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при подземной разработке трубкообразных рудных тел кимберлитовых месторождений в условиях многолетнемерзлых пород. The invention relates to the mining industry and can be used in underground mining of tube-shaped ore bodies of kimberlite deposits in permafrost.

Кимберлитовые месторождения Якутии расположены в зонах многолетней мерзлоты, которая распространяется на глубину до 500 и более метров. Кимберлиты и вмещающие породы раздроблены множеством трещин и пустот, заполненных льдом. Льдистость достигает 30%. Крепость кимберлита 3-6 по шкале проф. М.М. Протодьякова. Руда и вмещающие породы в естественном замерзшем состоянии устойчивы, а при таянии превращаются в водонаполненную дресву с пониженной прочностью и устойчивостью. The kimberlite deposits of Yakutia are located in permafrost zones, which extend to a depth of 500 meters and more. Kimberlites and host rocks are crushed by many cracks and voids filled with ice. Ice content reaches 30%. The strength of kimberlite 3-6 on the scale of prof. M.M. Protodyakova. Ore and host rocks in a natural frozen state are stable, and when thawing, they turn into water-filled deresa with reduced strength and stability.

Алмазные месторождения в основном представлены крутопадающими трубкообразными рудными телами в сечении овальной, эллипсной или круглой формы. Размер по длинной оси может достигать 250 м и более. Diamond deposits are mainly represented by steeply falling tube-shaped ore bodies in an oval, ellipse, or round section. The size along the long axis can reach 250 m or more.

Дефицит строительных материалов, неразвитость инфраструктуры (нет дорог, необжитость района, суровые климатические условия), все вышеперечисленное учитывалось при разработке технического предложения. Lack of building materials, underdeveloped infrastructure (no roads, uninhabited areas, severe climatic conditions), all of the above were taken into account when developing a technical proposal.

Известен способ разработки рудных тел (см., например, а.с. N 881323, E 21 C 41/06), включающий проходку восстающего и выемку руды слоями сверху вниз в радиальном направлении под прикрытием, причем восстающий проходят по центру рудного тела, а отбойку производят одним очистным забоем по спирали вокруг указанного восстающего с перепуском отбитой руды в последний. Кроме того, для улучшения проветривания могут проходить фланговый восстающий и вентиляционный штрек, проходка последнего опережает очистную выработку на один оборот, а вентиляционный штрек соединяют фланговым восстающим с очистным забоем. A known method for the development of ore bodies (see, for example, AS N 881323, E 21 C 41/06), including sinking of the uprising and excavation of the layers in layers from top to bottom in the radial direction under cover, and the uprising pass through the center of the ore body, and blasting is carried out with one treatment slope in a spiral around the specified uprising with the bypass of the beaten ore into the last. In addition, to improve ventilation, a flank uprising and ventilation drift can take place, the sinking of the latter ahead of the treatment output by one revolution, and the ventilation drift is connected by a flank uprising with a treatment face.

Недостатком известного способа является отсутствие в техническом решении приемов по механизации процесса добычи полезного ископаемого, что не позволит иметь большую производительность. The disadvantage of this method is the lack in the technical solution of the techniques for mechanizing the process of mining, which will not allow you to have great performance.

Наиболее близким по технической сущности является способ с применением механизированной крепи для подземной разработки кимберлитовых трубок (см. например статью Б.А. Фролов, В.Н. Клишин "Механизированный способ подземной разработки кимберлитовых трубок". Сборник "Геомеханическое обоснование технологических решений при разработке руд подземным способом", Новосибирск: ИГД СО АН СССР, 1984 г., с. 86-93). Основа данного способа заключается в проходке центральной части трубки рудоспускного ствола за пределами рудного тела - главного ствола для подъема руды. Стволы между собой сбиваются системой горно-подготовительных выработок и некоторым количеством вентиляционных стволов по контуру кимберлитовой трубки. Далее подготавливают один или несколько радиальных забоев, оснащенных механизированной крепью, и на обнаженную площадь кимберлитовой трубки настилают гибкое перекрытие. Подготовка радиального забоя заключается в придании ему наклона для выемки по спирали. По контуру вынимаемого рудного тела создают спиральный кольцевой штрек, соединяющий очистной забой с вентиляционными стволами. Ввиду того, что технологией данного способа предусмотрен взрывной способ отбойки кимберлита, используются специальные механические крепи с динамической адаптивностью. Отработку кимберлитовой трубки ведут в нисходящем порядке радиальными спиральными забоями с механизированной крепью вокруг рудоспуска. По мере выемки слоя руды возводят спиральный кольцевой штрек, наращивают вентиляционные стволы, а выработанное пространство заполняют закладкой. The closest in technical essence is the method using mechanized support for underground mining of kimberlite pipes (see, for example, the article by B.A. Frolov, V.N. Klishin "Mechanized method of underground mining of kimberlite pipes." Collection "Geomechanical substantiation of technological solutions in the development of ores underground method ", Novosibirsk: IGD SB AS USSR, 1984, pp. 86-93). The basis of this method is the sinking of the Central part of the tube of the ore shaft outside the ore body - the main shaft for lifting ore. The trunks are interconnected by a system of mining workings and a certain number of ventilation trunks along the contour of a kimberlite pipe. Next, prepare one or more radial faces equipped with mechanized support, and a flexible overlap is laid on the exposed area of the kimberlite pipe. Preparing the radial face is to give it a slope for excavation in a spiral. A spiral ring drift is created along the contour of the ore body to be removed, connecting the face to the ventilation shafts. Due to the fact that the technology of this method provides for an explosive method of breaking kimberlite, special mechanical supports with dynamic adaptability are used. The development of the kimberlite pipe is carried out in a descending order by radial spiral faces with mechanized support around the ore pass. As the ore layer is dredged, a spiral ring drift is erected, ventilation shafts are increased, and the worked-out space is filled with a bookmark.

Недостатком известного технического решения являются:
- при отработке месторождения неправильной (не круглой) формы возможны большие потери по контакту рудного тела за пределами действия механизированного комплекса;
- сложность обеспечения проветривания очистного забоя;
- не решены вопросы возведения гибкого перекрытия над кимберлитовой трубкой.A disadvantage of the known technical solutions are:
- when developing a deposit of an irregular (not round) shape, large losses are possible at the contact of the ore body beyond the limits of the mechanized complex;
- the difficulty of ensuring the ventilation of the face;
- the issues of erecting a flexible ceiling over a kimberlite pipe are not resolved.

Задачей предлагаемого изобретения является снижение потерь руды, создание технологии с обеспечением проветривания очистного забоя за счет общешахтной депрессии при минимальных простоях во время ведения очистных работ, создание гибкого ограждающего перекрытия и способа его возведения. The objective of the invention is to reduce ore losses, the creation of technology to ensure the ventilation of the working face due to mine depression with minimal downtime during the treatment work, the creation of a flexible enclosing ceiling and the method of its construction.

Известны технические решения по конструкциям и устройствам гибких перекрытий, используемых в угольной промышленности (см., например, патент России N 2028451 E 21 D 19/02 бюл. 4, 1995 г. - Эластичный щит для разработки мощных крутых пластов). Эластичный щит содержит деревянный накатник, стянутый продольными металлическими поясами из швеллеров и уголков, стяжки прикрепляются к соединительным элементам, закрепленным по торцам балок. Между накатником и стяжками установлены распорные стойки. Соединительные элементы выполнены в виде пары уголков при одном ряде наката или П-образной траверсы при двух рядах. Стенки установлены через две балки накатника и прикреплены к центрам соединительных элементов. Стенки могут быть соединены швеллером, уложенным полками вверх, полками, между которыми располагаются распорные стойки. Known technical solutions for the designs and devices of flexible floors used in the coal industry (see, for example, Russian patent N 2028451 E 21 D 19/02 bul. 4, 1995 - Elastic shield for the development of powerful steep seams). The elastic shield contains a wooden knurled strap pulled together by longitudinal metal belts from channels and angles, the ties are attached to connecting elements fixed at the ends of the beams. Between the knurl and the couplers are installed struts. The connecting elements are made in the form of a pair of corners in one row of the roll or U-shaped traverse in two rows. The walls are installed through two bead rolls and attached to the centers of the connecting elements. The walls can be connected by a channel, stacked with shelves up, shelves, between which are located struts.

Недостатком данного технического решения является сложность монтажа и наличие эластичности только в одном направлении, что не позволяет использовать при отработке кимберлитовых трубок механизированным комплексом, вращающимся вокруг ствола. The disadvantage of this technical solution is the complexity of installation and the availability of elasticity in only one direction, which does not allow the use of a mechanized complex rotating around the trunk when working out kimberlite pipes.

Известен также гибкий бессекционный щит для разработки крутопадающих пластов (см., например, а.с. N 899992, E 21 D 19/02), состоящий из нижнего и верхнего рядов бревен, уложенных друг на друга вкрест простирания пласта и соединенных между собой с помощью полос, пропущенных по простиранию пласта между рядами и элементами крепления, покрытыми сеткой, причем элементы крепления выполнены в виде цилиндрических нагелей, установленных в нижнем и верхнем рядах бревен вкрест простирания пласта, а полосы выполнены в виде гибких лент и размещены между нагелями. A flexible sectionless shield is also known for the development of steeply falling formations (see, for example, A.S. N 899992, E 21 D 19/02), consisting of the lower and upper rows of logs laid on each other across the strike of the formation and interconnected with using strips skipped along the strike of the formation between the rows and fasteners covered with a mesh, and the fasteners are made in the form of cylindrical pins installed in the lower and upper rows of logs across the strike of the formation, and the strips are made in the form of flexible tapes and placed between the pins .

Недостатком известного технического решения является обеспечение гибкости только в одном направлении по данной оси бессекционного щита. Данная конструкция не обеспечит отработку кимберлитовой трубки вращающимся механизированным комплексом вокруг рудоспускного ствола в нисходящем порядке. A disadvantage of the known technical solution is to provide flexibility in only one direction along a given axis of a sectionless shield. This design does not provide for the mining of a kimberlite pipe by a rotating mechanized complex around the ore shaft in a descending order.

Наиболее близким по технической сущности является гибкий щит для пластов средней мощности и мощных крутого падения (см., например, М.В. Кругленя, Л. В. Заварыгин, А.В. Лебедев "Технология щитовой разработки угольных месторождений", Новосибирск, "Наука", Сибирское отделение, 1988 г., стр. 142-143). Щит состоит из слоев мелкой дробленой породы, разделенных деревянными досками и заключенных в прочную оболочку из проволочной сетки. В поперечном и продольном направлениях щит снабжен обвязкой из стальных канатов или железных полос и стянут болтами. В таком виде щит имеет тюфякообразную форму и обладает большой прочностью и гибкостью во всех направлениях. The closest in technical essence is a flexible shield for medium-power seams and powerful steep slopes (see, for example, M.V. Kruglenya, L.V. Zavarygin, A.V. Lebedev "Shield mining technology for coal deposits", Novosibirsk, " Science ", Siberian Branch, 1988, pp. 142-143). The shield consists of layers of fine crushed rock, separated by wooden boards and enclosed in a durable shell of wire mesh. In the transverse and longitudinal directions, the shield is equipped with a strapping of steel ropes or iron strips and pulled together with bolts. In this form, the shield has a mattress-shaped and has great strength and flexibility in all directions.

Недостатком известного технического решения является большой расход металла для изготовления щита на всю площадь кимберлитовой трубки в виде прочной оболочки со всех сторон из проволочной сетки, усиленной канатами и железными полосами, а также трудоемкость изготовления. A disadvantage of the known technical solution is the high consumption of metal for the manufacture of a shield over the entire area of the kimberlite pipe in the form of a durable sheath on all sides of a wire mesh reinforced with ropes and iron strips, as well as the complexity of manufacturing.

Задачей предлагаемого решения является создание конструкции гибкого во всех направлениях ограждающего перекрытия для кимберлитовой трубки, которая бы обеспечивала работу вращающего механизированного комплекса по нисходящей винтовой линии вокруг рудоспускного ствола, пройденного по центральной части трубки. The objective of the proposed solution is to create a design of flexible in all directions of the enclosing ceiling for the kimberlite pipe, which would ensure the operation of the rotating mechanized complex in a downward spiral line around the ore-passing shaft, passed along the central part of the pipe.

Поставленная задача решается следующим образом. Способ отработки кимберлитовой трубки в нисходящем порядке механизированным комплексом с гибким перекрытием, включающим проходку в центральной части трубки рудоспускного ствола, выемку руды слоями сверху вниз по винтовой линии радиальным забоем, оборудованным механизированным комплексом, под гибким перекрытием проходку вентиляционных выработок. The problem is solved as follows. A method for working out a kimberlite pipe in a descending order by a mechanized complex with flexible overlap, including sinking in the central part of the tube of the ore-discharge shaft, excavation of the layers from top to bottom along a helical line with a radial face equipped with a mechanized complex, under flexible overlapping the passage of ventilation workings.

А для решения поставленных задач из монтажного слоя на верхнем горизонте проходят по меньшей мере две вентиляционно-ходовые выработки на расстоянии от рудоспускного ствола, равному длине механизированной крепи. На транспортном горизонте вентиляционно-ходовые выработки соединяют с вентиляционной шахтой. And to solve the tasks from the installation layer on the upper horizon pass at least two ventilation and running workings at a distance from the ore shaft, equal to the length of the powered roof support. On the transport horizon, ventilation and running workings are connected to the ventilation shaft.

В монтажном слое образуют радиальный забой между рудоспускным стволом и вентиляционно-ходовой выработкой, в котором монтируют механизированную крепь с наклонным оградительным щитом. In the mounting layer, a radial face is formed between the ore shaft and the ventilation-running mine, in which a mechanized roof support with an inclined guard is mounted.

По контакту кимберлитовой трубки по винтовой нисходящей линии проходят слоевую приконтактную траншею, в которой устанавливают гидрофицированные тумбы для поддержания гибкого перекрытия. Траншею по мере движения по нисходящей винтовой линии соединяют с вентиляционно-ходовыми выработками. At the contact of the kimberlite pipe, a layered contactless trench passes through a helical descending line, in which hydroficated cabinets are installed to maintain flexible overlap. The trench, as it moves along the downward spiral line, is connected to the ventilation-running workings.

Периферийная часть слоя кимберлита между слоевой приконтактной траншеей и наружным контуром по радиусу действия механизированной крепи отрабатывают во время проходки слоевой приконтактной траншеи заходками с использованием проходческого оборудования с поддержанием гибкого перекрытия гидрофицированными тумбами. The peripheral part of the kimberlite layer between the layered contact trench and the outer contour along the radius of action of the mechanized lining is worked out during sinking of the layered contact trench by sinking using tunneling equipment while maintaining flexible overlap with hydroficated pedestals.

Кроме того, тем, что монтажный слой могут выполнять в днище карьера после завершения открытых работ и на гибкое ограждающее перекрытие укладывать предохранительный слой из горных пород, и еще тем, что монтажные работы по механизированному комплексу и укладке гибкого ограждающего перекрытия могут вести со вскрывающих кимберлитовую трубку траншеях с переэскавацией горных пород на части траншеи, где проведены монтажные работы. In addition, due to the fact that the installation layer can be performed in the bottom of the quarry after completion of open work and on the flexible enclosure to lay a protective layer of rocks, and the fact that installation work on the mechanized complex and laying of the flexible enclosure can be carried out from the opening kimberlite pipe trenches with re-excavation of rocks into parts of the trench, where installation work was carried out.

Кроме того, тем, что над кимберлитовой трубкой секциями могут проходить монтажную камеру, вести монтаж механизированного комплекса и гибкого разделяющего перекрытия в секциях и по мере монтажа комплекса налегающий горный массив над монтажной камерой обрушать для обеспечения в последующем заполнения отработанного пространства. In addition, the assembly chamber can pass over the kimberlite pipe sections, install the mechanized complex and flexible separating floors in the sections and collapse the overlying mountain massif above the assembly chamber to ensure the subsequent filling of the waste space.

И еще тем, что в конце зимнего периода на снежно-ледяной покров в очистном пространстве могут укладывать пенистое термоизоляционное покрытие. And also by the fact that at the end of the winter period a foamy thermal insulation coating can be laid on the snow-ice cover in the treatment space.

А для осуществления способа предложена конструкция гибкого ограждающего перекрытия, включающего ряды ограждающих балок, изолирующие полосы и элементы крепления, а для обеспечения выполнения предложенного способа гибкое ограждающее перекрытие выполнено слоем по всей площади кимберлитовой трубки с возможностью плавного полуволнового изгиба при вращательном в нисходящем порядке вокруг ствола перемещения под ним (гибким ограждающим перекрытием) механизированной крепи с наклонным под углом 25-75^o к горизонту оградительным щитом.And for the implementation of the method, a design of a flexible enclosing ceiling is proposed, including rows of enclosing beams, insulating strips and fasteners, and to ensure the implementation of the proposed method, a flexible enclosing overlap is made as a layer over the entire area of the kimberlite pipe with the possibility of smooth half-wave bending when rotating in a descending order around the trunk of movement under it (a flexible enclosing ceiling) of a powered roof support with a protective shield inclined at an angle of 25-75 ^o to the horizon.

Для этого (вышеуказанного вращательного перемещения механизированной крепи) ограждающие балки выполнены составными и уложены радиально. Продольные промежутки между составными ограждающими балками перекрыты общим изолирующим покрытием (например, металлической сеткой), на которое уложен слой из сыпучего материала по меньшей мере равной двойной высоте механизированной крепи. For this (the aforementioned rotational movement of the powered lining), the enclosing beams are made integral and radially laid. The longitudinal gaps between the composite enclosing beams are covered by a common insulating coating (for example, a metal mesh) on which a layer of granular material is laid at least equal to the double height of the powered roof support.

Соединительные полосы выполнены в виде ряда концентрических окружностей вокруг рудоспускного ствола и уложены с шагом не более ширины секций механизированной крепи, которые присоединительными элементами крепления закреплены к ограждающим балкам. Гибкое ограждающее перекрытие периферийной части (за пределами действия механизированной крепи) выполнено ограждающими балками, уложенными параллельно касательным к окружности действия механизированной крепи, а соединительные полосы уложены и закреплены перпендикулярно к ограждающим балкам. The connecting strips are made in the form of a series of concentric circles around the ore shaft and laid in increments of not more than the width of the sections of the mechanized lining, which are attached to the enclosing beams by fastening elements. Flexible enclosing the peripheral part (outside the scope of the mechanized lining) is made by enclosing beams laid parallel to the tangent to the circumference of the action of the lining, and connecting strips are laid and secured perpendicular to the enclosing beams.

Кроме того, тем, что в сыпучем материале на высоте 1,0-5,0 м могут быть уложены соединительные полосы в виде концентрических окружностей, которые соединены стержневыми элементами крепления с составными ограждающими балками. In addition, the fact that in the bulk material at a height of 1.0-5.0 m can be laid connecting strips in the form of concentric circles that are connected by rod fasteners with composite enclosing beams.

Еще тем, что по меньшей мере часть сыпучего материала над изолирующим покрытием может быть выполнена термоизоляционным материалом, например керамзитовой крошкой, общее термическое сопротивление слоя должно быть не менее 1(м²•К)/Вт. Это значение дается из условия величины сезонного протаивания не более 1 м (Изаксон В.К., Самохин А.В., и др. Вопросы устойчивости обнажений многолетнемерзлых горных пород. - Новосибирск: Недра, 1994, стр. 92-93).Moreover, at least a part of the bulk material above the insulating coating can be made of insulating material, such as expanded clay chips, the total thermal resistance of the layer must be at least 1 (m ² • K) / W. This value is given from a condition of seasonal thawing of not more than 1 m (Izakson V.K., Samokhin A.V., et al. Issues of stability of exposure of permafrost rocks. - Novosibirsk: Nedra, 1994, pp. 92-93).

Кроме того, тем, что ограждающие балки могут быть выполнены из секций железобетонных балок с торцевыми гибкими (шарнирными) соединениями между секциями. In addition, the fact that the enclosing beams can be made of sections of reinforced concrete beams with end flexible (hinged) joints between the sections.

Существенными отличиями предлагаемого технического решения являются:
- из монтажного слоя на верхнем горизонте проходят по меньшей мере две вентиляционно-ходовые выработки на расстоянии от рудоспускного ствола, равном длине механизированной крепи, а на транспортном горизонте вентиляционно-ходовые выработки соединяют с вентиляционной шахтой.Significant differences of the proposed technical solutions are:
- at least two ventilation and running workings pass from the mounting layer on the upper horizon at a distance from the ore-discharge shaft equal to the length of the powered roof support, and on the transport horizon, the ventilation and running workings are connected to the ventilation shaft.

Данное техническое решение обеспечивает безопасность работы за счет наличия постоянно действующих двух выходов из очистного блока. This technical solution ensures operational safety due to the presence of constantly operating two exits from the treatment unit.

Кроме того, обеспечивается постоянное проветривание очистного забоя прямоточной вентиляцией за счет общешахтной депрессии, без простоев по мере отработки слоя. In addition, it ensures constant ventilation of the working face with direct-flow ventilation due to mine depression, without downtime as the layer is worked out.

Вентиляционно-ходовые выработки целесообразно проходить бурением. В настоящее время создано много станков для бурения горных пород средней крепости (крепость кимберлита 3-6 по шкале М.М. Протодьяконова). Созданы буровые машины, способные бурить скважины 150-300 мм глубиной до 100 м с последующим расширением до 1,5 м и более, что вполне обеспечит вентиляцию и запасной выход для предлагаемого способа отработки. It is advisable to pass the ventilation and running workings by drilling. Currently, many machines have been created for drilling rocks of medium strength (kimberlite fortress 3-6 on the MM Protodyakonov scale). Drilling machines have been created that can drill wells of 150-300 mm deep up to 100 m, followed by expansion up to 1.5 m and more, which will completely provide ventilation and an emergency exit for the proposed mining method.

Количество вентиляционно-ходовых выработок на блок (столб) от двух до необходимого. Все выработки располагают по траектории, описываемой последней секцией механизированной крепи, т.е. на расстоянии действия механизированной крепи от рудоспускного ствола. Расстояние между смежными вентиляционно-ходовыми выработками от 20 до 50 м и более и определяется по условию обеспечения вентиляции во время отработки приконтурной части слоя (части слоя кимберлита за линией действия механизированной крепи). The number of ventilation-running workings per block (pillar) from two to the required. All workings are located along the trajectory described by the last section of the powered roof support, i.e. at a distance of the action of mechanized lining from the ore shaft. The distance between adjacent ventilation and running openings is from 20 to 50 m or more and is determined by the condition for ensuring ventilation during mining of the near-edge part of the layer (part of the kimberlite layer behind the action line of the powered roof support).

На участках кимберлитовой трубки, где имеются местные раздувы (расширения), расстояние между вентиляционно-ходовыми выработками может быть уменьшено. Это важно тогда, когда приконтурная часть слоя будет отрабатываться тупиковыми заходками с использованием вентиляторов местного проветривания. In areas of the kimberlite pipe, where there are local blowouts (extensions), the distance between the ventilation-running workings can be reduced. This is important when the near-edge part of the layer will be worked out by dead-end approaches using local ventilation fans.

На транспортном горизонте, когда проходится ряд вентиляционно-ходовых выработок, они соединяются между собой кольцевой вентиляционно-ходовой выработкой. Кольцевая вентиляционно-ходовая выработка на транспортном горизонте проходится до бурения скважин для проходки вентиляционно-ходовых выработок. Диаметр кольца расположения кольцевой вентиляционно-ходовой выработки равен удвоенной длине механизированной крепи (двойному радиусу действия механизированной крепи). On the transport horizon, when a number of ventilation and running workings are being carried out, they are interconnected by an annular ventilation and running working. An annular ventilation-running excavation on the transport horizon is carried out before drilling wells for drilling ventilation-running excavations. The diameter of the ring of the location of the annular ventilation-running excavation is equal to twice the length of the mechanized lining (double radius of action of the mechanized lining).

- В монтажном слое образуют радиальный забой между рудоспускным стволом и вентиляционно-ходовой выработкой, в котором монтируют механизированную крепь с наклонным оградительным щитом. - In the mounting layer they form a radial face between the ore shaft and the ventilation-running mine, in which a mechanized roof support with an inclined guard is mounted.

Данное техническое решение обеспечивает вентиляцию очистного забоя с механизированной крепью через вентиляционно-ходовую выработку. По мере продвижения радиального забоя вентиляция обеспечивается через приконтурную слоевую траншею, постоянно соединенную через близлежащую вентиляционно-ходовую выработку. This technical solution provides ventilation of the working face with mechanized support through the ventilation-running generation. As the radial face moves forward, ventilation is provided through an edge layer trench, constantly connected through a nearby ventilation-running mine.

Во время работы возможно и соединение радиального забоя с механизированной крепью и несколькими вентиляционно-ходовыми выработками. During operation, it is also possible to connect the radial face with a mechanized roof support and several ventilation and running workings.

Для обеспечения надежной работы механизированной крепи под гибким ограждающим перекрытием, крепь снабжена оградительным щитом торцевой стенки со стороны отработанного пространства. To ensure reliable operation of the mechanized lining under a flexible enclosing ceiling, the lining is equipped with a protective shield of the end wall from the side of the worked out space.

- По контакту кимберлитовой трубки по винтовой нисходящей линии проходят слоевую приконтактную траншею, в которой устанавливают гидрофицированные тумбы для поддержания гибкого ограждающего перекрытия, а траншею по мере движения по нисходящей винтовой линии соединяют с вентиляционно-ходовыми выработками. - At the contact of the kimberlite pipe, a layered contact trench passes through a helical descending line, in which hydrified cabinets are installed to maintain a flexible enclosing ceiling, and the trench is connected with ventilation and running workings as it moves along a downward helical line.

Согласно техническим решениям основная часть запасов слоя в блоке (столбе) отрабатывается высокопроизводительным очистным комбайном. Часть контурной зоны кимберлитовой трубки в виде выклинок, местных раздувов, апофиз добывается менее производительным (по объему добычи в единицу времени) проходческим комбайном. Так как краевые остатки слоя неравномерны, локальное применение специальных устройств для их выемки значительно усложняет механизированный комплекс. Для упрощения комплекса и способа выемки техническим решением предусматриваются локальные выступы кимберлитовой приконтактной зоны за пределами действия очистного комбайна отрабатывать с помощью проходческого комбайна во время проходки слоевой приконтактной траншеи. Этому способствует то, что длина приконтактной траншеи небольшая и проходческий комбайн для обеспечения ритмичной работы механизированного комплекса не догружен. Добытая проходческим комбайном руда транспортируется самоходными машинами до конвейера механизированной крепи и далее одновременно с рудой, добытой очистным комбайном. According to technical solutions, the bulk of the layer reserves in the block (pillar) are processed by a high-performance shearer. Part of the contour zone of the kimberlite pipe in the form of outcrops, local blowing, apophysis is produced by a less productive (in terms of production per unit time) tunneling machine. Since the boundary remains of the layer are uneven, the local use of special devices for their extraction significantly complicates the mechanized complex. To simplify the complex and the method of excavation, the technical solution provides for the local protrusions of the kimberlite contact zone outside the shearer to be worked out using a roadheader during sinking of a layer contact trench. This is facilitated by the fact that the length of the contact trench is small and the tunneling machine is not loaded to ensure the rhythmic operation of the mechanized complex. The ore mined by a roadheader is transported by self-propelled vehicles to the conveyor of a powered roof support and then simultaneously with the ore mined by a shearer.

Для поддержания гибкого перекрытия над траншеей используют гидрофицированные тумбы, устанавливаемые самоходным краном. To maintain a flexible ceiling over the trench, hydroficated cabinets are used, installed by a self-propelled crane.

Слоевая приконтактная траншея проходится с целью обеспечения вентиляции радиального забоя с механизированной крепью и создания второго запасного выхода из очистного забоя, поэтому она должна быть постоянно соединена по меньшей мере с одной из вентиляционно-ходовых выработок. A layered contact trench is passed in order to provide ventilation of the radial face with a mechanized support and to create a second emergency exit from the working face, therefore it must be constantly connected to at least one of the ventilation and running workings.

Все это позволяет, не усложняя комплекс, снизить потери руды в приконтурной зоне кимберлитовой трубки. All this allows, without complicating the complex, to reduce ore losses in the marginal zone of the kimberlite pipe.

- Монтажный слой выполняют в днище карьера после завершения открытых работ и на гибкое ограждающее перекрытие укладывают предохранительный слой из горных пород. - The installation layer is performed in the bottom of the quarry after completion of open work and a protective layer of rocks is laid on a flexible enclosing ceiling.

Данное техническое решение позволяет снизить расходы на монтаж механизированной крепи, монтаж гибкого ограждающего перекрытия путем использования мощного кранового оборудования, разнообразие которого создано промышленностью. This technical solution allows to reduce the costs of installing mechanized roof support, installing flexible enclosing floors by using powerful crane equipment, a variety of which was created by industry.

Свободное пространство на днище карьера позволяет использовать мощную буровую технику для бурения и проходки вентиляционных выработок рудоспускного ствола. The free space on the bottom of the quarry allows you to use powerful drilling equipment for drilling and sinking ventilation workings of the ore shaft.

Используя землеройную технику открытых работ представляется возможным высокопроизводительно образовать радиальный забой, а так же проходку приконтактной траншеи с выемкой части слоя руды за радиусом действия механизированного комплекса. Using the earth-moving technique of open work, it seems possible to form a radial face in a highly efficient manner, as well as driving a contact trench with excavation of a part of the ore layer beyond the radius of the mechanized complex.

Высокопроизводительно используя мощную землеройную технику можно произвести работы по укладке на гибкое ограждающее перекрытие слоя из горных пород. Using high-performance earthmoving equipment, it is possible to carry out laying works on a flexible enclosing layer of rock.

Все вышеперечисленное значительно ускорит переход с открытых на подземные горные работы и снизит затраты переходного периода. All of the above will significantly accelerate the transition from open to underground mining and reduce the costs of the transition period.

- Монтажные работы по механизированному комплексу и укладке гибкого перекрытия в монтажном слое ведут во вскрывающих кимберлитовую трубку траншеях с переэкскавацией горных пород на части траншей, где проведены монтажные работы. - Installation work on the mechanized complex and laying of flexible flooring in the installation layer is carried out in trenches opening the kimberlite pipe with re-excavation of rocks into parts of the trenches where installation work has been carried out.

При наличии над кимберлитовой трубкой небольшой толщины пустых пород целесообразно использование землеройной техники для открытых работ по вскрытию траншеями. В этом варианте добавятся затраты на переэкскавацию грунта, которые при использовании высокопроизводительной землеройной техники невелики. Данное техническое решение позволяет с небольшими затратами организовать подземную добычу кимберлитовых руд. If there is a small thickness of gangue over the kimberlite pipe, it is advisable to use earthmoving equipment for open trenching. This option will add the cost of re-excavation of the soil, which when using high-performance earthmoving equipment is small. This technical solution allows you to organize underground mining of kimberlite ores at low cost.

- Над кимберлитовой трубкой секциями проходят монтажную камеру, ведут монтаж механизированного комплекса и гибкого разделяющего перекрытия в секциях и по мере монтажа комплекса налегающий горный массив над монтажной камерой обрушают для обеспечения заполнения в последующем отрабатываемого пространства. - An assembly chamber passes over the kimberlite pipe in sections, the mechanized complex and flexible dividing floors are installed in the sections, and as the complex is installed, the overlying rock mass above the assembly chamber is collapsed to ensure filling in the subsequently worked out space.

Данное техническое решение позволяет подготавливать глубокозалегаемую часть кимберлитовой трубки к подземной добыче. This technical solution allows you to prepare the deep part of the kimberlite pipe for underground mining.

- В конце зимнего периода на снежно-ледяной покров в очистном пространстве укладывают пенистое термоизоляционное покрытие. - At the end of the winter period, a foamy thermal insulation coating is laid on the snow-ice cover in the treatment space.

Данное техническое решение позволяет сохранить мерзлое состояние пород в летний период в отработанном пространстве, повысить устойчивость бортов в отработанном пространстве, тем самым снизить давление на гибкое ограждающее перекрытие и расходы на ремонтные работы и поддержание во время эксплуатации. This technical solution allows you to save the frozen state of the rocks in the summer in the waste space, increase the stability of the sides in the waste space, thereby reducing the pressure on the flexible enclosing ceiling and the costs of repair work and maintenance during operation.

Для осуществления предлагаемого способа отработки кимберлитовой трубки в нисходящем порядке механизированным комплексом необходима соответствующая конструкция гибкого ограждающего перекрытия, существенные отличия которой заключаются в следующем:
- Гибкое ограждающее перекрытие выполнено слоем по всей площади кимберлитовой трубки с возможностью плавного полуволнового изгиба при вращательном в нисходящем порядке вокруг ствола, перемещении под ним механизированной крепи с наклонным под углом 25-75^o к горизонту оградительным щитом.To implement the proposed method for mining a kimberlite pipe in a descending order by a mechanized complex, an appropriate design of a flexible enclosing ceiling is necessary, the essential differences of which are as follows:
- Flexible enclosing overlap is made by a layer over the entire area of the kimberlite pipe with the possibility of a smooth half-wave bend when rotating in a descending order around the trunk, moving under it a powered roof support with a protective shield inclined at an angle of 25-75 ^o to the horizon.

Данное техническое решение обеспечивает отработку кимберлитовой трубки слоем по всей площади посредством вращающегося механизированного комплекса. This technical solution ensures the development of a kimberlite pipe with a layer over the entire area by means of a rotating mechanized complex.

А для того, чтобы обеспечить снижение гибкого ограждающего перекрытия техническим решением, предусматривается плавный полуволновой изгиб гибкого перекрытия. Изгиб имеет форму полуволны. Это достигается за счет применения на механизированной крепи наклонного оградительного щита. And in order to ensure the reduction of the flexible enclosing ceiling by a technical solution, a smooth half-wave bending of the flexible ceiling is provided. The bend has the shape of a half-wave. This is achieved due to the use of an inclined protective shield on the powered roof support.

Проведенные исследования на модели показали: изменением угла наклона оградительного щита можно изменять кривизну полуволны изгиба гибкого ограждающего перекрытия, следовательно регулировать напряженное состояние в элементах конструкции и ее работоспособность. Согласно проведенным исследованиям были определены рациональные границы изменения угла наклона оградительного щита от 25 до 75^o к горизонту.The studies performed on the model showed: by changing the angle of inclination of the shield, it is possible to change the curvature of the half-wave of the bend of the flexible enclosing ceiling, therefore, the stress state in the structural elements and its operability can be controlled. According to studies, the rational boundaries of the change in the angle of inclination of the shield from 25 to 75 ^o to the horizon were determined.

При изменении угла наклона оградительного щита менее 25^o резко увеличивается его длина, растет нагрузка на крепь, что увеличивает усилие ее перемещения.When the angle of inclination of the shield is less than 25 ^o , its length sharply increases, the load on the lining increases, which increases the force of its movement.

При изменении угла наклона оградительного щита более 75^o к горизонту резко растут изгибающие моменты в соединительных полосах гибкого перекрытия, для получения работоспособной конструкции необходим увеличенный расход материала.When you change the angle of inclination of the shield over 75 ^o to the horizon, bending moments in the connecting strips of flexible overlap sharply increase, to obtain a workable design, an increased consumption of material is required.

- Ограждающие балки выполнены составными и уложены радиально. - Enclosing beams are made integral and laid radially.

Данное техническое решение обеспечивает работоспособность оградительных балок в поперечном сечении изгибающегося перекрытия. This technical solution ensures the operability of fencing beams in the cross section of a bending floor.

В поперечном сечении во время передвижки крепи ограждающая балка опирается на группу четных или нечетных секций механизированной крепи, ширина которых 0,8-1,5 м, т.е. балка через 0,8-1,5 м опирается на секции, что позволяет повысить надежность работы гибкого ограждающего перекрытия. In the cross section during the movement of the lining, the enclosing beam is supported by a group of even or odd sections of the mechanized lining, the width of which is 0.8-1.5 m, i.e. after 0.8-1.5 m, the beam rests on sections, which improves the reliability of the flexible enclosing floor.

- Продольные промежутки между составными ограждающими балками перекрыты общим изолирующим покрытием (например, металлической сеткой). - The longitudinal gaps between the composite enclosing beams are covered by a common insulating coating (for example, a metal mesh).

Данное техническое решение позволяет сократить количество ограждающих балок, снизить трудоемкость изготовления гибкого ограждающего перекрытия. This technical solution allows to reduce the number of enclosing beams, to reduce the complexity of manufacturing a flexible enclosing ceiling.

- На которую (изолирующее перекрытие) уложен слой из сыпучего материала, по меньшей мере равный двойной высоте механизированной крепи. - On which (insulating overlap) a layer of granular material is laid at least equal to the double height of the mechanized lining.

Данное техническое решение обеспечивает равномерное распределение нагрузки от крупноблочных горных пород, заполняющих отработанное пространство кимберлитовой трубки. Высота механизированной крепи 2-3 м и для того, чтобы при полуволновом изгибе (высота полуволны равна высоте механизированной крепи) не вскрывался стык механизированной крепи с ограждающим щитом из этих соображений рекомендуется минимальная высота насыпного материала 4-6 м (двойная высота механизированной крепи). Чем больше высота мелкого сыпучего материала, тем надежнее работает гибкое ограждающее перекрытие и защищенная им механизированная крепь. This technical solution provides uniform load distribution from large-block rocks filling the spent space of a kimberlite pipe. The height of the mechanized roof support is 2–3 m, and so that in case of half-wave bending (the half-wave height is equal to the height of the mechanized roof support) the joint of the mechanized roof support with the enclosing shield is not opened, for these reasons a minimum height of the bulk material of 4-6 m is recommended (double height of the powered roof support). The greater the height of the fine bulk material, the more reliably the flexible enclosing ceiling and the mechanized roof support protected by it work.

- Соединительные полосы (пояса) выполнены в виде ряда концентрических окружностей вокруг рудоспускного ствола, уложены с шагом не более ширины секции механизированной крепи, которые элементами крепления закреплены к ограждающим балкам. - The connecting strips (belts) are made in the form of a series of concentric circles around the ore shaft, laid in increments of not more than the width of the section of the mechanized lining, which are fastened to the enclosing beams by fastening elements.

Данное техническое решение обеспечивает надежное скрепление (соединение) гибкого ограждающего перекрытия при вращающемся радиальном перемещении механизированной крепи. Причем кольца набраны из отдельных секторов, не соединенных между собой, длина отдельного сектора от 5-10 и более метров. This technical solution provides reliable fastening (connection) of a flexible enclosing ceiling with a rotating radial movement of a powered roof support. Moreover, the rings are drawn from separate sectors that are not interconnected, the length of a single sector from 5-10 or more meters.

Для обеспечения работоспособности соединительные полосы могут быть изготовлены из листового металла или швеллеров. Для уменьшения трудоемкости отдельные сектора могут быть выполнены хордами в виде многоугольника. To ensure operability, connecting strips can be made of sheet metal or channels. To reduce the complexity, individual sectors can be made chords in the form of a polygon.

Расстояние между смежными концентрическими окружностями (многоугольниками) должно быть не более ширины секции механизированной крепи 0,8-1,5 м. Этим обеспечивается надежное скрепление ограждающих балок, исключающих их прогиб. The distance between adjacent concentric circles (polygons) should be no more than the width of the section of the powered roof support 0.8-1.5 m. This ensures reliable fastening of the enclosing beams, eliminating their deflection.

Соединительные полосы хомутами или болтами скрепляются с ограждающими балками, образуя гибкое перекрытие круговой площади над механизированной крепью. The connecting strips with clamps or bolts are fastened to the enclosing beams, forming a flexible overlap of the circular area above the mechanized roof support.

- Гибкое ограждающее перекрытие периферийной части выполнены ограждающими балками, уложенными параллельно касательным к окружности действия механизированной крепи, а соединительные полосы уложены и закреплены перпендикулярно ограждающим балкам. - Flexible enclosing the peripheral part is made of enclosing beams laid parallel to the tangent to the circumference of the action of the mechanized lining, and connecting strips are laid and secured perpendicular to the enclosing beams.

Данное техническое решение обеспечивает максимальный изгиб в плоскости перпендикулярно касательным к окружности действия механизированной крепи. Периферийная часть раздувов кимберлитовой трубки отрабатывается проходческим оборудованием с креплением переносными гидротумбами. Для удобства эксплуатации желательно погашение выработанного пространства слоевой приконтактной траншеи вести параллельно окружности действия механизированного комплекса, этими соображениями обусловлена схема укладки ограждающих балок и их закрепления соединительными поясами. This technical solution provides maximum bending in the plane perpendicular to the tangent to the circumference of the action of the mechanized lining. The peripheral part of the kimberlite pipe blow-offs is worked out by tunneling equipment with fastening portable water tables. For ease of operation, it is desirable to repay the worked-out space of a layered near-contact trench parallel to the circumference of the action of the mechanized complex, these considerations determine the layout of the enclosing beams and their fastening with connecting belts.

- В сыпучем материале на высоте 1,0-5,0 м уложены соединительные полосы, к которым прикреплены стержневыми элементами крепления составные ограждающие балки. - In the bulk material at a height of 1.0-5.0 m, connecting strips are laid to which composite enclosing beams are attached with rod fasteners.

Данное техническое решение позволяет увеличить надежность работы соединительных полос за счет уменьшения углов изгиба и помещением в деформируемый сыпучий материал. This technical solution allows to increase the reliability of the connecting strips by reducing the bending angles and placing in a deformable bulk material.

Высота 1,0-5,0 м определяется из практических возможностей. Чем больше высота, тем меньше угол изгиба в материале полосы и большие возможности распределения нагрузок, но при этом увеличивается расход металла на стержневые элементы крепления. При высотах менее 1,0 м снижается эффективность данного решения. Незначительно снижается напряжение в материале полосы, уменьшаются возможности перераспределения нагрузки на сыпучий материал под поясом и выполнение крепления стержневыми элементами только усложняет конструкцию. Проведены модельные исследования по определению размещения соединительных полос в сыпучем материале. The height of 1.0-5.0 m is determined from practical possibilities. The higher the height, the smaller the bending angle in the strip material and the greater the possibility of load distribution, but at the same time, the metal consumption for the rod fixing elements increases. At heights of less than 1.0 m, the effectiveness of this solution is reduced. The voltage in the strip material is slightly reduced, the chances of redistributing the load on the bulk material under the belt are reduced, and the fastening by the rod elements only complicates the design. Model studies were carried out to determine the placement of connecting strips in bulk material.

- Ограждающая балка выполнена из секций железобетонных балок с гибкими торцевыми соединениями (шарнирами) между собой. - The enclosing beam is made of sections of reinforced concrete beams with flexible end connections (hinges) to each other.

Данное техническое решение позволяет обеспечить продольную гибкость конструкции гибкого ограждающего перекрытия, что увеличит работоспособность. This technical solution allows to provide longitudinal flexibility in the design of flexible enclosing floors, which will increase the efficiency.

Балка может быть выполнена в виде цельной конструкции, разделенной на секции, соединенные между собой гибким элементом в виде полосы металла. Кроме того, железобетонные секции могут иметь гибкие торцевые элементы с отверстиями для болтового присоединения между собой. Такое решение позволит собрать гибкую ограждающую балку любой необходимой длины. Кроме того, железобетонные секции могут иметь на торцах шарнирные элементы, посредством этих шарнирных элементов также можно собрать гибкую ограждающую балку любой необходимой длины, любой гибкости. The beam can be made in the form of an integral structure, divided into sections, interconnected by a flexible element in the form of a metal strip. In addition, reinforced concrete sections can have flexible end elements with holes for bolting to each other. This solution will allow you to assemble a flexible enclosing beam of any desired length. In addition, reinforced concrete sections can have hinged elements at the ends, by means of these hinged elements it is also possible to assemble a flexible enclosing beam of any required length, any flexibility.

В сечении железобетонная балка может быть выполнена круглой, квадратной, прямоугольной, трапециевидной, треугольной, Т-образной, конструкция сечения определяется конструктивными соображениями и расчетом. In the section, the reinforced concrete beam can be made round, square, rectangular, trapezoidal, triangular, T-shaped, the design of the section is determined by design considerations and calculation.

- По меньшей мере часть сыпучего материала над изолирующим покрытием выполнена термоизоляционным материалом, например керамзитовой крошкой. Общее термическое сопротивление слоя должно быть не менее 1(м²К)/Вт. Это значение дается из условия величины сезонного протаивания не более 1 м (Изаксон В.Ю., Самохин А. В. и др. Вопросы устойчивости обнажений многолетнемерзлых горных пород.- Новосибирск: Недра, 1994, стр.92-93).- At least part of the bulk material above the insulating coating is made of insulating material, such as expanded clay chips. The total thermal resistance of the layer must be at least 1 (m ² K) / W. This value is given from the condition of seasonal thawing value of not more than 1 m (Izakson V.Yu., Samokhin A.V. et al. Issues of stability of exposures of permafrost rocks. Novosibirsk: Nedra, 1994, pp. 92-93).

Данное техническое решение позволяет термоизолировать в некоторой степени забой с механизированной крепью, уменьшить подвод тепла в глубь массива, сохраняя его устойчивость. This technical solution allows to insulate to some extent the face with a mechanized support, to reduce the supply of heat into the interior of the array, while maintaining its stability.

Сущность предлагаемого технического решения
Для отработки кимберлитовой трубки в нисходящем порядке в зависимости от горнотехнических условий по одному из вариантов, например после окончания открытых горных работ на днище карьера производят монтаж механизированного комплекса. По центру кимберлитовой трубки проходят рудоспускный ствол, от рудоспускного ствола по радиусу образуют забой, в котором монтируют механизированную крепь до контура кимберлитовой трубки. По окружности, равной действию механизированной крепи (при ее вращении вокруг рудоспускного ствола), проходят ряд вертикальных вентиляционно-ходовых выработок через 20-80 м, на транспортном горизонте вентиляционно-ходовые выработки соединяют с вентиляционным стволом. От конца механизированной крепи по контакту кимберлитовой трубки проходят приконтактную траншею, которую по мере проходки соединяют с вентиляционно-ходовыми выработками.The essence of the proposed technical solution
To work out a kimberlite pipe in a descending order, depending on mining conditions, according to one of the options, for example, after the end of open mining operations, a mechanized complex is installed on the bottom of the quarry. In the center of the kimberlite pipe there is an ore-discharge shaft, from the ore-discharge shaft along the radius they form a face in which the mechanized support is mounted to the outline of the kimberlite pipe. In a circle equal to the action of the mechanized lining (when it rotates around the ore shaft), a series of vertical ventilation and running openings pass through 20-80 m, on the transport horizon, the ventilation and running openings are connected to the ventilation shaft. From the end of the mechanized lining, a contact trench passes through the contact of the kimberlite pipe, which, as it is drilled, is connected to the ventilation-running workings.

В приконтактную траншею устанавливают гидрофицированные тумбы и снабжают проходческим оборудованием и краном для установки и переноса гидрофицированных тумб. Hydrified stands are installed in the contact trench and are equipped with tunneling equipment and a crane for installing and carrying hydrified stands.

После монтажа оборудования всю площадь кимберлитовой трубки закрывают гибким ограждающим перекрытием, включающим ограждающие балки, уложенные радиально. Промежутки между балками перекрыты изолирующим покрытием, на которое уложен слой сыпучего материала. After installation of the equipment, the entire area of the kimberlite pipe is covered with a flexible enclosing ceiling, including enclosing beams laid radially. The gaps between the beams are covered by an insulating coating on which a layer of bulk material is laid.

Ограждающие балки связаны между собой посредством соединительных полос в виде концентрических окружностей вокруг рудоспускного ствола. The enclosing beams are interconnected by means of connecting strips in the form of concentric circles around the ore-discharge shaft.

Причем конструкция гибкого ограждающего перекрытия выполнена с возможностью плавного полуволнового изгиба при прохождении под ней механизированного комплекса при слоевой добыче кимберлита по винтовой линии в нисходящем порядке. При этом приконтактная часть кимберлитовой трубки за окружностью действия механизированной крепи вынимается проходческим оборудованием во время оконтуривания очередного слоя. Отработанное пространство заполняют обрушенными породами на гибкое разделяющее перекрытие, засыпанное слоем сыпучего материала в качестве демпфирующей прослойки. Moreover, the design of the flexible enclosing ceiling is made with the possibility of a smooth half-wave bend when passing under it a mechanized complex with layer mining of kimberlite along a helical line in a descending order. In this case, the contact part of the kimberlite pipe behind the circumference of the action of the mechanized lining is removed by tunneling equipment during the contouring of the next layer. The spent space is filled with collapsed rocks on a flexible separating overlap, covered with a layer of granular material as a damping layer.

Слой сыпучего материала может быть использован для термоизоляции забоя механизированной крепи и выполнен, например, керамзитовой крошкой. A layer of bulk material can be used for thermal insulation of the bottom of the mechanized lining and is made, for example, expanded clay crumb.

Пример выполнения способа отработки кимберлитовой трубки в нисходящем порядке механизированным комплексом и конструкция ограждающего перекрытия показана на фиг. 1 - 20. An example of a method for working out a kimberlite pipe in a descending order by a mechanized complex and the design of the enclosing ceiling are shown in FIG. 1 - 20.

На фиг. 1 показана принципиальная схема способа отработки кимберлитовой трубки в нисходящем порядке механизированным комплексом (вертикальный разрез);
фиг. 2 - тоже сечение I-I (фиг. 1) в плане;
фиг. 3 - вариант выполнения монтажного слоя на днище карьера в плане;
фиг. 4 - тоже сечение II - II (фиг.3) вертикальный разрез;
фиг. 5 - узел "а" (фиг. 3) радиальный забой, оборудованный механизированной крепью (в разрезе);
фиг. 6 - узел "б" (фиг. 3) приконтактная траншея-схема размещения гидрофицированных тумб и самоходных горных машин (в разрезе);
фиг. 7 - монтажная схема гибкого ограждающего перекрытия на кимберлитовой трубке (план монтажного слоя);
фиг. 8 - принципиальная схема варианта монтажа гибкого разделяющего перекрытия и механизированного комплекса в траншее с переэкскавацией горной породы;
фиг. 9 - принципиальная схема варианта монтажа гибкого разделяющего перекрытия механизированного комплекса в секциях подземных монтажных камер;
фиг. 10 - поперечный разрез радиального забоя с механизированной крепью под гибким разделяющим перекрытием;
фиг. 11 - пример выполнения гибкого разделяющего перекрытия при использовании в качестве ограждающих балок одинарного слоя из круглых бревен (поперечный разрез);
фиг. 12 - то же, что и фиг. 11 при использовании в качестве ограждающих балок оконтованных бревен в два слоя;
фиг. 13 - то же, что и фиг. 11 при использовании в качестве ограждающих балок железобетонных балок;
фиг. 14 - торцевое соединение секций железобетонных балок металлической полосой (разрез III-III фиг. 13);
фиг. 15 - торцевое соединение секций, железобетонных балок посредством болтов;
фиг. 16 - торцевое соединение секций железобетонных балок шарнирами;
фиг. 17 - схемы перемещения секций механизированной крепи вдоль очистного забоя;
фиг. 18 - схема перемещения секций механизированной крепи вдоль очистного забоя;
фиг. 19 - то же, что фиг. 18, четные секции (2) передвинуты на заданную длину;
фиг. 20 - то же, что фиг. 18, передвижение нечетных секций.In FIG. 1 shows a schematic diagram of a method for mining a kimberlite pipe in a descending order by a mechanized complex (vertical section);
FIG. 2 - also section II (Fig. 1) in plan;
FIG. 3 - embodiment of the installation layer on the bottom of the quarry in plan;
FIG. 4 - also section II - II (figure 3) is a vertical section;
FIG. 5 - node "a" (Fig. 3) radial face equipped with mechanized support (in section);
FIG. 6 - node "b" (Fig. 3) is a contact trench-layout of hydraulic stands and self-propelled mining machines (sectional view);
FIG. 7 is a wiring diagram of a flexible enclosing ceiling on a kimberlite pipe (layout of the mounting layer);
FIG. 8 is a schematic diagram of a mounting option of a flexible separating ceiling and a mechanized complex in a trench with perekaskavaty rocks;
FIG. 9 is a schematic diagram of a mounting option of a flexible separating ceiling of a mechanized complex in sections of underground mounting chambers;
FIG. 10 is a transverse section of a radial face with a mechanized support under a flexible dividing overlap;
FIG. 11 is an example of a flexible dividing overlap when using a single layer of round logs as enclosing beams (cross section);
FIG. 12 is the same as FIG. 11 when used as enclosing beams of open logs in two layers;
FIG. 13 is the same as FIG. 11 when using reinforced concrete beams as enclosing beams;
FIG. 14 - end connection of sections of reinforced concrete beams with a metal strip (section III-III of Fig. 13);
FIG. 15 - end connection of sections, reinforced concrete beams by means of bolts;
FIG. 16 - end connection of sections of reinforced concrete beams with hinges;
FIG. 17 is a diagram of the movement of sections of mechanized lining along the face;
FIG. 18 is a diagram of the movement of sections of mechanized lining along the face;
FIG. 19 is the same as FIG. 18, even sections (2) are moved to a predetermined length;
FIG. 20 is the same as FIG. 18, the movement of odd sections.

Кимберлитовая трубка 1 (фиг 1, 2) по вертикали разрезается на этажи высотой 50-100 м. В этаже трубка отрабатывается одним блоком, даже если ее диаметр будет более 100 м. The kimberlite pipe 1 (FIGS. 1, 2) is vertically cut into floors with a height of 50-100 m. In the floor, the pipe is worked out in one block, even if its diameter is more than 100 m.

Месторождение вскрывается основными (рудоподъемными) и вентиляционными стволами и горизонтальными квершлагами известными техническими решениями. The field is discovered by the main (ore-lifting) and ventilation shafts and horizontal cross-pits with well-known technical solutions.

На транспортном горизонте 2 через центр кимберлитовой трубки 1 проходят транспортный штрек 3. По центру кимберлитовой трубки проходят рудоспускный ствол 4. On the transport horizon 2 through the center of the kimberlite pipe 1 pass transport drift 3. In the center of the kimberlite pipe pass the ore shaft 4.

В зависимости от горнотехнических условий на период нарезки блока осуществляется один из трех вариантов подготовки монтажного слоя. Depending on the mining conditions for the block cutting period, one of the three options for preparing the installation layer is carried out.

Первый вариант. Верх кимберлитовой трубки отрабатывался карьером. Открытые горные работы завершены, днище карьера свободно (фиг. 3, 4). В этом варианте по центру кимберлитовой трубки со дна карьера бурится скважина, которая расширяется и разделывается в рудоспускный ствол 4, состоящий по меньшей мере из двух отделений: одно - для спуска руды, второе - для спуска и подъема горного оборудования, людей, вентиляции, прокладки кабелей, труб. Желательно рудоспускный ствол проходить из трех отделений: одно - для спуска руды, второе - для спуска и подъема горного оборудования и людей, третье - для прокладки кабелей труб и оборудовано запасным лестничным отделением. First option. The top of the kimberlite pipe was worked out by a quarry. Open pit mining is completed, the bottom of the quarry is free (Fig. 3, 4). In this embodiment, a well is drilled in the center of the kimberlite pipe from the bottom of the quarry, which is expanded and cut into an ore shaft 4, consisting of at least two compartments: one for lowering the ore, the second for lowering and lifting the mining equipment, people, ventilation, laying cables, pipes. It is advisable to pass the ore shaft from three compartments: one for lowering the ore, the second for lowering and lifting the mining equipment and people, the third for laying pipe cables and is equipped with a spare staircase.

От рудоспускного ствола по радиусу образуют радиальный забой 5 высотой 2 - 3 м, в котором монтируют механизированную крепь 6 с наклонным оградительным щитом 7 (фиг. 5). Посредством механизированной крепи 6, при ее вращении вокруг рудоспускного ствола 4 вынимается слой руды до контакта кимберлитовой трубки 1 по окружности 8. Необходимо, чтобы при этом вынимался слой руды без прихвата пустых пород при минимальных остатках на периферийной части. A radial face 5 of a height of 2 - 3 m is formed from the ore shaft along the radius, in which a mechanized roof support 6 with an inclined guard shield 7 is mounted (Fig. 5). By means of a powered roof support 6, when it rotates around the ore-launching shaft 4, the ore layer is removed until the kimberlite pipe 1 contacts around the circle 8. It is necessary that the ore layer be removed without trapping empty rocks with minimal residues on the peripheral part.

По окружности 8 действия механизированной крепи 6 размечают устья вентиляционно-ходовых выработок 9 не менее двух штук. Для улучшения условия вентиляции и создания более безопасных работ вентиляционно-ходовые выработки могут проходить через 20-80 м и более. Для снижения стоимости проходки вентиляционно-ходовых выработок 9 на транспортном горизонте 2 проходят кольцевую выработку 10 (фиг. 1) по окружности 8, равной действию механизированной крепи. Вентиляционно-ходовые выработки 9 проходят с использованием глубоких скважин. В настоящее время промышленностью освоены буровые машины, способные бурить выработки диаметром до 1000 мм и более, глубиной до 100 м в породах с крепостью по шкале Протодьяконова М.М., равной 10. On a circle 8, the actions of the mechanized lining 6 mark the mouths of the ventilation-running workings 9 of at least two pieces. To improve the ventilation conditions and create safer work, ventilation and running workings can pass through 20-80 m or more. To reduce the cost of driving the ventilation-running workings 9 on the transport horizon 2 pass the ring working 10 (Fig. 1) along the circle 8, equal to the action of the mechanized lining. Ventilation workings 9 are using deep wells. Currently, industry has mastered drilling machines capable of drilling workings with a diameter of up to 1000 mm and more, depths of up to 100 m in rocks with a fortress on the MM Protodyakonov scale of 10.

Сначала бурится скважина диаметром 190 мм с горизонта на горизонт, которая в последующем расширяется специальными расширителями до необходимой величины с выдачей разбуренной породы через кольцевую выработку 10. Производительность машины при коэффициенте крепости 5 составляет 2,7 м/час, при коэффициенте крепости до 10 производительность 1,7 м/час. First, a borehole with a diameter of 190 mm is drilled from horizon to horizon, which is subsequently expanded by special reamers to the required size with the delivery of drilled rock through the ring hole 10. Machine productivity with a coefficient of strength 5 is 2.7 m / h, with a coefficient of strength up to 10 productivity 1 7 m / hour.

По контакту кимберлитовой трубки 1 от конца механизированной крепи 6 (фиг. 3) проходят приконтактную траншею 11 (фиг. 2), которую соединяют по мере проходки с устьями вентиляционно-ходовых выработок 9. Приконтактную траншею оснащают переносными гидрофицированными тумбами 12 и самоходной горной техникой 13 (фиг. 6). В комплект самоходной горной техники входят: проходческий комбайн, самоходный кран для переноса и монтажа гидрофицированных тумб, машины для доставки руды и т.п. После проходки выработок и монтажа оборудования вся площадь кимберлитовой трубки 1 (фиг. 7) на днище карьера покрывается гибким ограждающим перекрытием 14, причем в центральной части в пределах окружности 8 действия механизированной крепи 6 ограждающие балки 15 уложены радиально (по радиусу), а соединительные полосы 16 выполнены в виде ряда концентрических окружностей вокруг рудоспускного ствола 4. At the contact of the kimberlite pipe 1 from the end of the powered roof support 6 (Fig. 3), a contact trench 11 (Fig. 2) passes, which is connected as it is drilled with the mouths of the ventilation and mine workings 9. The contact trench is equipped with portable hydroficated stands 12 and self-propelled mining equipment 13 (Fig. 6). The set of self-propelled mining equipment includes: a roadheader, a self-propelled crane for the transfer and installation of hydraulic stands, machines for ore delivery, etc. After excavation and installation of equipment, the entire area of the kimberlite pipe 1 (Fig. 7) on the bottom of the quarry is covered with a flexible enclosing ceiling 14, and in the central part within the circumference of the action 8 of the mechanized roof support 6, the enclosing beams 15 are laid radially (in radius), and the connecting strips 16 are made in the form of a series of concentric circles around the ore-containing barrel 4.

Гибкое ограждающее перекрытие периферийной части (за окружностью 8 действия механизированного комплекса 6) выполнено ограждающими балками 17, уложенными параллельно касательным к окружности 8 действия механизированной крепи, а соединительные полосы 18 уложены и закреплены перпендикулярно к ограждающим балкам. Flexible enclosing the peripheral part (behind the circumference 8 of the action of the mechanized complex 6) is made of enclosing beams 17, laid parallel to the tangent to the circumference 8 of the mechanized lining, and the connecting strip 18 is laid and secured perpendicular to the enclosing beams.

Второй вариант подготовки монтажного слоя в блоке осуществляется тогда, когда верхняя часть кимберлитовой трубки не выходит на дневную поверхность и покрыта слоем горных пород естественного или искусственного происхождения (дно карьера завалено горными породами от обрушения бортов). The second option for preparing the mounting layer in the block is when the upper part of the kimberlite pipe does not reach the day surface and is covered with a layer of rocks of natural or artificial origin (the bottom of the quarry is littered with rocks from the collapse of the sides).

Причем высота слоя горных пород небольшая и экономически целесообразно ее переэкскавация для проведения монтажных работ по механизированному комплексу. Moreover, the height of the rock layer is small and it is economically feasible to re-excavate it for installation work on a mechanized complex.

На фиг. 8 показана принципиальная схема по второму варианту. Укладку гибкого перекрытия 14 и монтаж механизированного комплекса ведут в траншеях 19 с переэкскавацией горных пород на части траншеи, где проведены монтажные работы. Причем при переэкскавации горных пород непосредственно на гибкое ограждающее перекрытие укладывают слой материала мелкой фракции. In FIG. 8 shows a schematic diagram of a second embodiment. Laying flexible floors 14 and the installation of a mechanized complex are carried out in trenches 19 with perekaskavaty rocks on the part of the trench, where installation work has been carried out. Moreover, during re-excavation of rocks, a layer of fine material is laid directly on a flexible enclosing ceiling.

Третий вариант подготовки монтажного слоя в блоке осуществляют тогда, когда верхняя часть кимберлитовой трубки отработана (например, аналогичным механизированным комплексом) и заполнена горными породами или же когда кимберлитовая трубка находится на большой глубине и переэкскавация экономически не целесообразна. The third option for preparing the mounting layer in the block is carried out when the upper part of the kimberlite pipe is worked out (for example, by a similar mechanized complex) and is filled with rocks or when the kimberlite pipe is at a great depth and re-excavation is not economically feasible.

На фиг. 9 показана принципиальная схема по третьему варианту. In FIG. 9 shows a schematic diagram of a third embodiment.

Над кимберлитовой трубкой 1 секциями проходят монтажную камеру 20. В пройденных секциях монтажной камеры ведут монтаж гибкого ограждающего перекрытия 14 и монтаж оборудования механизированного комплекса 6. После монтажа кровля секций монтажной камеры 20 разбуривается шпурами 21 и взрывается. Мелкая горная порода от взрыва шпуров 21 должна покрывать гибкое разделяющее перекрытие на высоту 4-10 м. Горный массив над секциями монтажных камер разбуривают скважинами 22 и взрывают для обеспечения заполнения в последующем обработанного пространства. Over the kimberlite pipe 1 sections pass the mounting chamber 20. In the sections of the mounting chamber passed, a flexible enclosing ceiling 14 is installed and the equipment of the mechanized complex is installed 6. After installation, the roof of the sections of the mounting chamber 20 is drilled with holes 21 and explodes. Small rock from the explosion of holes 21 should cover a flexible dividing overlap to a height of 4-10 m. The rock mass above the sections of the mounting chambers is drilled with bore holes 22 and blown up to ensure filling in the subsequently treated space.

Когда над монтажной камерой расположен ранее отработанный механизированным комплексом блок, демонтаж комплекса и разрушение отслужившего гибкого перекрытия производят по локальному проекту, исходя из сложившейся обстановки. When a block previously worked out by a mechanized complex is located above the mounting chamber, the dismantling of the complex and the destruction of the old flexible floor are carried out according to a local project, based on the current situation.

В конце зимнего периода на снежно-ледяной покров 23 (фиг. 1) в очистном пространстве укладывают пенистое термоизоляционное покрытие 24. At the end of the winter period, a foamy thermal insulation coating 24 is laid on the snow-ice cover 23 (Fig. 1) in the treatment space.

Надежность работы механизированного комплекса 6 зависит от конструкции гибкого ограждающего перекрытия 14. The reliability of the mechanized complex 6 depends on the design of the flexible enclosing floor 14.

Гибкое ограждающее перекрытие выполнено слоем по всей площади кимберлитовой трубки (фиг. 7) с возможностью плавного полуволнового изгиба 25 (фиг. 10) над механизированной крепью 6 с наклонным под углом 25-75^o к горизонту оградительного щита 7.Flexible enclosing overlap is made by a layer over the entire area of the kimberlite pipe (Fig. 7) with the possibility of a smooth half-wave bend 25 (Fig. 10) over the mechanized roof support 6 with an inclined angle of 25-75 ^o to the horizon of the shield 7.

Гибкое ограждающее перекрытие 14 включает в себя ограждающие балки 15, которые могут быть выполнены в виде металлических швеллерных балок (фиг. 10). Flexible enclosing ceiling 14 includes enclosing beams 15, which can be made in the form of metal channel beams (Fig. 10).

Кроме того, ограждающие балки 15 могут быть выполнены из бревен круглого леса диаметром от 30 до 50 мм в один слой, как показано на фиг.11. Бревна посредством хомутов 26 и соединительных полос 16 (фиг. 7, 11) скреплены между собой. In addition, the enclosing beams 15 can be made of roundwood logs with a diameter of 30 to 50 mm in one layer, as shown in Fig.11. Logs by means of clamps 26 and connecting strips 16 (Fig. 7, 11) are fastened together.

Длина бревен до 6,5 м (стандартная длина бревна), а для увеличения прочности торцевые стыки между бревнами равномерно распределены по площади гибкого ограждающего перекрытия. The length of the logs is up to 6.5 m (the standard length of the log), and to increase the strength, the end joints between the logs are evenly distributed over the area of the flexible enclosing floor.

Расход леса и металла на 1 м² площади гибкого ограждающего перекрытия соответственно 0,56 м³ и 50 кг, что составляет на 1 м³ извлекаемых запасов кимберлита леса 0,06 м³ металла 0,5 кг (при отработке блока высотой 100 м).The consumption of wood and metal per 1 m ^{2 of the} area of flexible enclosing floors, respectively, 0.56 m ³ and 50 kg, which is 1 m ^{3 of} recoverable reserves of forest kimberlite 0.06 m ^{3 of} metal 0.5 kg (when mining a block 100 m high) .

Для увеличения несущей способности ограждающие балки могут быть выполнены из двух слоев окантованных бревен (фиг. 12). Бревна между собой соединены внахлестку, образуя единую составную балку длиной 20 и более метров. Соединяются окантованные бревна хомутами 26 и скрепляются соединительными полосами 16. To increase the bearing capacity, the enclosing beams can be made of two layers of edged logs (Fig. 12). The logs are interconnected by an overlap, forming a single composite beam with a length of 20 meters or more. The edged logs are connected by clamps 26 and fastened by connecting strips 16.

Расход леса на 1 м² гибкого ограждающего перекрытия 0,7 м³ металла 90 кг, что составляет на 1 м³ добытого кимберлита леса 0,07 м³ металла 0,9 кг. Кроме того, ограждающие балки могут быть выполнены из железобетона (фиг. 13-16). При изготовлении из железобетона сечение балок может иметь круглую, квадратную, прямоугольную, трапециевидную, треугольную и Т-образную форму, которая определяется конструктивно. При выполнении ограждающих балок из железобетона ввиду их большей прочности они могут быть рассредоточены образованием промежутков 27. Для увеличения длины, с целью повышения надежности работы перекрытия, ограждающие балки могут быть выполнены секционными с торцевыми соединениями гибкими связями в виде металлической полосы 28, соосно сваренной с арматурой 29 (фиг. 14) секций железобетонной балки.Forest consumption per 1 m ^{2 of} flexible enclosing ceiling 0.7 m ³ metal 90 kg, which is 1 m ³ mined timber kimberlite 0.07 m ³ metal 0.9 kg. In addition, the enclosing beams can be made of reinforced concrete (Fig. 13-16). In the manufacture of reinforced concrete, the cross section of the beams can have a round, square, rectangular, trapezoidal, triangular and T-shaped, which is determined structurally. When making enclosing beams of reinforced concrete, due to their greater strength, they can be dispersed by the formation of gaps 27. To increase the length, in order to increase the reliability of the overlap, the enclosing beams can be made sectionally with end connections by flexible connections in the form of a metal strip 28, coaxially welded with reinforcement 29 (Fig. 14) sections of reinforced concrete beams.

Кроме того, железобетонные секции балок могут иметь торцевые гибкие элементы в виде железной полосы с отверстиями (фиг. 15) для болтового соединения 30 между собой. Это позволяет собрать гибкую ограждающую балку любой необходимой длины. In addition, the reinforced concrete sections of the beams can have end flexible elements in the form of an iron strip with holes (Fig. 15) for bolting 30 together. This allows you to assemble a flexible enclosing beam of any desired length.

Секции железобетонных балок могут иметь на торцах шарнирные элементы 31 (фиг. 16), посредством этих шарнирных элементов также можно собирать гибкую ограждающую балку любой необходимой длины и, кроме того, любой гибкости. The sections of reinforced concrete beams can have hinge elements 31 at the ends (Fig. 16), by means of these hinge elements it is also possible to assemble a flexible enclosing beam of any desired length and, in addition, any flexibility.

Продольные промежутки 27 (фиг. 13) между ограждающими балками 15 перекрыты общим изолирующим перекрытием 32. The longitudinal gaps 27 (Fig. 13) between the enclosing beams 15 are overlapped by a common insulating overlap 32.

Размер продольных промежутков 27 может колебаться в широких пределах от щелей в виде неплотностей при слоевой укладке бревен (фиг. 11, 12) до одного метра и более (фиг. 13) между железобетонными балками. The size of the longitudinal gaps 27 can vary widely from slots in the form of leaks when layering logs (Fig. 11, 12) up to one meter or more (Fig. 13) between reinforced concrete beams.

Изолирующее перекрытие 32 может быть выполнено из металлической сетки (фиг. 11, 12), плетеное из стальных полос (фиг. 13) с настилом из деревянных досок, а также специальных синтетических пленочных материалов. Изолирующее перекрытие может быть выполнено комбинированным из вышеуказанных материалов. The insulating overlap 32 can be made of metal mesh (Fig. 11, 12), woven from steel strips (Fig. 13) with a deck of wooden boards, as well as special synthetic film materials. The insulating overlap can be made combined of the above materials.

На изолирующее перекрытие 32 уложен слой из сыпучего материала 33, по меньшей мере равный двойной высоте механизированной крепи. Сыпучий материал обеспечивает равномерное распределение нагрузки от крупных кусков горных пород, заполняющих отработанное пространство кимберлитовой трубки. A layer of granular material 33 is laid on the insulating floor 32 at least equal to the double height of the powered roof support. Bulk material provides a uniform load distribution from large pieces of rock filling the spent space of a kimberlite pipe.

Высота механизированной крепи 2-3 м, и для того, чтобы при полуволновом изгибе слоя сыпучего материала не вскрывался стык механизированной крепи и ограждающего щита рекомендована минимальная высота насыпного материала 4-6 м (двойная высота механизированной крепи). В то же время, чем больше высота насыпного материала, тем надежнее работает механизированная крепь, защищенная гибким ограждающим перекрытием. The height of the mechanized roof support is 2-3 m, and in order to prevent the joint of the mechanized roof support and the enclosing shield from opening during the half-wave bending of the layer of bulk material, a minimum height of bulk material of 4-6 m is recommended (double height of the mechanized roof support). At the same time, the greater the height of the bulk material, the more reliable the mechanized support works, protected by a flexible enclosing ceiling.

Соединительные полосы 16 выполнены в виде концентрических окружностей вокруг рудоспускного ствола 4 (фиг. 7) и уложены с шагом не более ширины секций механизированной крепи, которые элементами крепления, например хомутами 26 (фиг. 11-14), закреплены к ограждающим балкам 15. The connecting strip 16 is made in the form of concentric circles around the ore shaft 4 (Fig. 7) and laid in increments of no more than the width of the sections of the mechanized lining, which fastening elements, for example clamps 26 (Fig. 11-14), are fixed to the enclosing beams 15.

Кольца набраны из отдельных секторов, не соединенных между собой. Длина отдельного сектора от 5-10 м и более. Для обеспечения работоспособности соединительные полосы листового металла толщиной от 5-20 мм, шириной от 100 до 250 мм, или из швеллера N 15-22. Для уменьшения трудоемкости изготовления по дуге они могут быть изготовлены хордами, и тогда концентрические кольца будут в виде многоугольников. Rings are drawn from separate sectors that are not interconnected. The length of a single sector is from 5-10 m or more. To ensure operability, connecting strips of sheet metal with a thickness of 5-20 mm, a width of 100 to 250 mm, or from channel N 15-22. To reduce the complexity of manufacturing along an arc, they can be made by chords, and then the concentric rings will be in the form of polygons.

Расстояние между смежными концентрическими окружностями (многоугольниками) должно быть не более ширины секции механизированной крепи (ширина секции механизированной крепи 0,8-1,5 м). Этим обеспечивается надежное скрепление ограждающих балок. The distance between adjacent concentric circles (polygons) should be no more than the width of the section of the powered roof support (the width of the section of the powered roof support is 0.8-1.5 m). This ensures reliable fastening of the enclosing beams.

Ограждающие балки 15, скрепленные хомутами 26 с соединительными полосами 16, образуют гибкое перекрытие круговой площади над механизированным комплексом 6 (фиг. 7). Enclosing beams 15, fastened with clamps 26 with connecting strips 16, form a flexible overlap of the circular area above the mechanized complex 6 (Fig. 7).

За пределами окружности 8 действия механизированного кольца соединительные полосы 18 (фиг. 7) выполнены прямыми перпендикулярно оградительным балкам 17 и скреплены с ними также хомутами. Материал для изготовления соединительных полос 18 аналогичен описанному выше. Конструкция оградительных балок также аналогична описанной выше. Различие только в ориентации относительно фронта действия механизированного комплекса. Outside the circumference 8 of the action of the mechanized ring, the connecting strips 18 (Fig. 7) are made straight perpendicular to the guard beams 17 and are also fastened with them with clamps. The material for the manufacture of connecting strips 18 is similar to that described above. The design of the fence beams is also similar to that described above. The difference is only in orientation relative to the front of action of the mechanized complex.

Соединительные полосы 16, 18 могут быть уложены на высоте 1,0-5,0 м в сыпучем материале 33 (фиг. 10) и соединены стержневыми элементами крепления 34 с ограждающими балками 15, что позволяет увеличить радиус изгиба соединительной полосы. Помещение соединительной полосы 16 в легко деформируемый сыпучий материал позволят избегать крутых (изломных) перегибов, что в совокупности увеличивает эластичность гибкого разделяющего перекрытия и надежность работы. Высота 1,0- 5,0 м определяется из практических возможностей. Чем больше высота, тем меньше угол изгиба в материале полосы и больше несущая способность за счет перераспределения напряжений в сыпучем материале. В то же время с увеличением высоты растет расход металла на изготовление стержней и трудоемкость монтажа. Из этих практических соображений принята большая высота 5 м. The connecting strips 16, 18 can be laid at a height of 1.0-5.0 m in the bulk material 33 (Fig. 10) and connected by rod fasteners 34 to the enclosing beams 15, which allows to increase the bending radius of the connecting strip. The placement of the connecting strip 16 in an easily deformable bulk material will allow avoiding sharp (kink) kinks, which together increases the elasticity of the flexible separating overlap and the reliability of the work. The height of 1.0-5.0 m is determined from practical possibilities. The greater the height, the smaller the bending angle in the strip material and the greater the bearing capacity due to the redistribution of stresses in the bulk material. At the same time, with an increase in height, the metal consumption for the manufacture of rods and the complexity of installation increase. For these practical reasons, a large height of 5 m is adopted.

При высотах менее 1,0 м снижается эффективность данного решения за счет того, что незначительно растет величина радиуса изгиба, что не сказывается на напряженном состоянии в металле полосы, на небольшом расстоянии от гибкого ограждающего перекрытия не происходит заметного перераспределения напряжений в сыпучем материале. At heights of less than 1.0 m, the effectiveness of this solution decreases due to the fact that the value of the bending radius increases slightly, which does not affect the stress state in the strip metal, and a noticeable redistribution of stresses in the bulk material does not occur at a small distance from the flexible enclosing overlap.

На фиг. 17 - 20 показана принципиальная схема перемещения и изгиба оградительных балок 15 по длинной оси (вдоль фронта очистных работ) механизированной крепи 6. Механизированная крепь 6 состоит из четных (ч) и нечетных (н) секций шириной 0,8 - 1,5 м. Во время отбойки кимберлита очистным комбайном, все секции (четные и нечетные) находятся на одном уровне (фиг. 18) и оградительные балки 15 гибкого перекрытия равномерно опираются на них. In FIG. 17 - 20 shows a schematic diagram of the movement and bending of the guard beams 15 along the long axis (along the front of the treatment works) of the powered roof support 6. The powered roof 6 consists of even (h) and odd (n) sections 0.8 - 1.5 m wide. During kimberlite breaking by a shearer, all sections (even and odd) are at the same level (Fig. 18) and the safety beams 15 of the flexible floor are evenly supported on them.

На фиг. 17 показана принципиальная схема перемещения секций механизированной крепи на величину шага передвижки l (толщины стружки, снимаемой очистным комбайном). Наклонные плоскости 35 обозначают положения оградительного щита 7, (наклонного под углом α), до начала передвижки и после передвижки на величину l. In FIG. 17 shows a schematic diagram of the movement of the sections of mechanized lining by the value of the step of movement l (thickness of the chips removed by the shearer). Inclined planes 35 denote the positions of the shield 7 (inclined at an angle α), before the start of the movement and after the movement by the value of l.

Величина H обозначает высоту механизированного комплекса, a Δh величина перемещения оградительной балки 15 в вертикальной плоскости за один шаг передвижки крепи,
Δh = l•tgα, но не более H.The value of H denotes the height of the mechanized complex, a Δh the amount of movement of the fence beam 15 in a vertical plane in one step of moving the lining,
Δh = l • tgα, but not more than H.

При большом угле α более 70^o и большем шаге передвижки l более 1,0 м за время одного шага оградительная балка опустится на полную высоту H и будет лежать на нижнем слое.With a large angle α of more than 70 ^o and a larger step of moving l more than 1.0 m in one step, the guard beam will lower to full height H and will lie on the lower layer.

Ориентировочная ширина B зоны, в которой происходят вертикальные смещения гибкого ограждающего перекрытия. The approximate width B of the zone in which the vertical displacements of the flexible enclosing ceiling occur.

Общая площадь гибкого ограждающего перекрытия, в котором осуществляется полуволновое смещение пород в зоне работы механизированной крепи,
S=BL,
где L - длина механизированной крепи.

The total area of the flexible enclosing floor, in which the half-wave displacement of the rocks in the area of operation of the powered roof support is carried out,
S = BL,
where L is the length of the powered roof support.

Для уменьшения теплового влияния работающего забоя с механизированной крепью по меньшей мере часть сыпучего материала 33 (фиг. 11) выполнена теплоизоляционным материалом, например керамзитовой крошкой. Общее термическое сопротивление слоя должно быть не менее 1(м²•К)/Вт. Это значение дается из условия величины сезонного протаивания не более 1 м (Изаксон В.Ю., Самохин А. В., и др. Вопросы устойчивости обнажений многолетнемерзлых горных пород.- Новосибирск: Недра, 1994, стр.92-93).To reduce the thermal effect of the working face with a mechanized support, at least part of the bulk material 33 (Fig. 11) is made of heat-insulating material, such as expanded clay crumb. The total thermal resistance of the layer must be at least 1 (m ² • K) / W. This value is given from the condition of seasonal thawing value of not more than 1 m (Izakson V.Yu., Samokhin A.V., et al. Issues of stability of exposures of permafrost rocks. Novosibirsk: Nedra, 1994, pp. 92-93).

Для обоснования угла наклона ограждающего щита 7 механизированной крепи 6 (фиг. 10) были проведены исследования на физической модели. To justify the angle of inclination of the enclosing shield 7 of the mechanized lining 6 (Fig. 10), studies were conducted on a physical model.

Пример осуществления способа отработки кимберлитовой трубки в нисходящем порядке механизированным комплексом и работа гибкого ограждающего перекрытия при этом. An example implementation of a method for working out a kimberlite pipe in a descending order by a mechanized complex and the operation of a flexible enclosing ceiling in this case.

Часть кимберлитовой трубки отработана карьером, открытые горные работы завершены. Ведется подготовка кимберлитовой трубки 1 к подземной разработке. Известными приемами проходят рудоподъемный и вентиляционные стволы (фиг. 1, 2). Месторождение разбивают на этажи высотой 50-100 м. Для вскрытия первого этажа проходят квершлаги и образуют транспортный горизонт 2. Днище карьера (фиг. 3, 4) используют для монтажа механизированного комплекса. По центру кимберлитовой трубки бурят скважины до транспортного горизонта 2 и разделывают известными приемами в трехотделенный рудоспускный ствол 4. От рудоспускного ствола образуют в днище карьера радиальный забой 5 (фиг.3, 4, 5) до контакта кимберлитовой трубки 1. A part of the kimberlite pipe has been mined by a quarry; opencast mining has been completed. The kimberlite pipe 1 is being prepared for underground mining. Known techniques are ore-lifting and ventilation shafts (Fig. 1, 2). The deposit is divided into floors with a height of 50-100 m. To open the first floor, cross-hoses pass and form a transport horizon 2. The bottom of the quarry (Fig. 3, 4) is used for installation of a mechanized complex. Wells are drilled in the center of the kimberlite pipe to the transport horizon 2 and cut up by a well-known trick into a three-separated ore shaft 4. From the ore channel, a radial face 5 is formed at the bottom of the quarry (Figs. 3, 4, 5) to the contact of the kimberlite pipe 1.

В радиальном забое монтируют механизированную крепь 6 с оградительным щитом 7 (фиг.5). При работе механизированная крепь 6 будет вращаться вокруг рудоспускного ствола 4 (фиг. 2, 3), описывая окружность 8 (область кимберлитовой трубки, отрабатываемая механизированной крепью 6). По окружности 8 располагают вентиляционно-ходовые выработки 9. По осям вентиляционно-ходовых выработок бурят вертикальные скважины до транспортного горизонта 2, которые пересекают круговой выработкой 10 (фиг. 1). In the radial face mounted mechanized lining 6 with a protective shield 7 (figure 5). During operation, the powered lining 6 will rotate around the ore-lowering barrel 4 (Fig. 2, 3), describing the circle 8 (the area of the kimberlite pipe worked out by the powered lining 6). Around the circumference 8 are located ventilation-running workings 9. Along the axes of the ventilation-running workings, vertical wells are drilled to the transport horizon 2, which intersect with a circular working hole 10 (Fig. 1).

Вертикальные скважины специальными расширителями разделывают до сечения вентиляционно-ходовых выработок 9 (диаметром 1000-1500 мм и более). Попутная руда при этом выдается через транспортный горизонт 2 и рудоподъемный ствол. Vertical wells with special expanders are cut up to the section of ventilation-running workings 9 (with a diameter of 1000-1500 mm and more). In this case, passing ore is discharged through transport horizon 2 and an ore-lifting trunk.

По контакту кимберлитовой трубки 1 проходят слоевую приконтактную траншею 11 (фиг. 3, 4, 6), которую по мере проходки сбивают с вентиляционно-ходовыми выработками 9. В приконтактной траншее 11 устанавливают гидрофицированные тумбы 12, которые в последующем используются для поддержания гибкого разделяющего перекрытия. Для проходки траншеи, а также выемки слоя руды за пределами окружности 8 действия механизированного комплекса 6, траншея снабжается самоходным горным оборудованием 13 (проходческим комбайном, самоходными машинами для доставки руды, самоходным краном для установки и перемещения гидрофицированных тумб и т.п.). At the contact of the kimberlite pipe 1 pass a layered contactless trench 11 (Figs. 3, 4, 6), which, as they are drilled, are knocked down with ventilation and running workings 9. Hydraulic stands 13 are installed in the contact trench 11, which are subsequently used to maintain a flexible dividing overlap . To dig a trench, as well as to excavate an ore layer outside the circumference 8 of the action of the mechanized complex 6, the trench is equipped with self-propelled mining equipment 13 (a roadheader, self-propelled machines for ore delivery, a self-propelled crane for installing and moving hydrated stands, etc.).

Вся площадь кимберлитовой трубки закрывается гибким ограждающим перекрытием (фиг. 7). В зависимости от горнотехнических условий выбирается один из вариантов конструкции гибкого ограждающего перекрытия:
а) гибкое ограждающее перекрытие, когда ограждающие балки 15 (грузонесущие элементы) выполнены из одного рядя (слоя) круглых бревен, скрепленных хомутами с соединительными полосами (фиг. 11);
б) гибкое ограждающее перекрытие - ограждающими балками, выполненными из двух рядов окантованных бревен (фиг. 12);
в) гибкое ограждающее перекрытие - ограждающими балками, выполненными из железобетонных балок (фиг. 13-16);
г) гибкое ограждающее перекрытие - ограждающими балками, выполненными из металлических швеллеров (фиг. 10).The entire area of the kimberlite pipe is closed by a flexible enclosing ceiling (Fig. 7). Depending on the mining conditions, one of the design options for a flexible enclosing ceiling is selected:
a) a flexible enclosing overlap when the enclosing beams 15 (load-bearing elements) are made of one row (layer) of round logs fastened with clamps with connecting strips (Fig. 11);
b) flexible enclosing overlapping - enclosing beams made of two rows of edged logs (Fig. 12);
c) flexible enclosing overlapping - enclosing beams made of reinforced concrete beams (Fig. 13-16);
d) flexible enclosing ceiling - enclosing beams made of metal channels (Fig. 10).

Конструктивное оформление у всех перечисленных вариантов аналогично отличается материалом, из которого сделаны ограждающие балки (материал вносит некоторые изменения в конструкцию, но они не существенны). The design of all of the above options is similarly different in the material from which the enclosing beams are made (the material makes some changes to the design, but they are not significant).

При подборе конструкции учитывается срок отработки блока (столба) по вышеуказанному способу, наличие материалов, величина нагрузки и глубина работ, режим работы (при отрицательной или положительной температуре работает очистной забой), агрессивность среды. При этом возможен вариант, когда часть секторов гибкого перекрытия выполнена с другими материалами при изготовлении ограждающих балок. Ограждающие балки скреплены между собой соединительными полосами 16, 18 (фиг. 7), посредством которых образуется единое целое гибкое разделяющее перекрытие. When choosing a design, the term of working out the block (column) according to the above method, the availability of materials, the amount of load and the depth of work, the operating mode (the working face works at negative or positive temperatures), and the aggressiveness of the environment are taken into account. In this case, it is possible that some of the flexible overlapping sectors are made with other materials in the manufacture of enclosing beams. The enclosing beams are fastened together by connecting strips 16, 18 (Fig. 7), by means of which a single flexible dividing overlap is formed.

Продольные промежутки 27 (фиг. 13) между балками (размером от щели неплотности укладки бревен до 1 м и более заданные конструктивно) закрывают изолирующим слоем (покрытием) 32 в виде металлической сетки, покрытием из синтетического материала и т. п. , на который укладывают слой из сыпучего материала 33 (фиг. 10). Посредством сыпучего материала осуществляется перераспределение нагрузки на механизированную крепь от крупнокускового материала, заполняющего очистное пространство. The longitudinal gaps 27 (Fig. 13) between the beams (the size from the gap of the log loosening up to 1 m or more specified constructively) are closed with an insulating layer (coating) 32 in the form of a metal mesh, a coating of synthetic material, etc., on which they are laid a layer of granular material 33 (Fig. 10). By means of bulk material, the load is redistributed to the mechanized support from the lumpy material filling the treatment space.

Когда кимберлитовая трубка не вскрыта карьером (или днище карьера завалено пустыми породами) и над рудным телом имеется слой пустых пород, монтаж механизированного комплекса и гибкого перекрытия ведут в траншеях 19 (фиг. 8), для чего вскрывают часть кимберлитовой трубки и проводят необходимые монтажные работы на этом участке. Затем вскрывают переэкскавацией породы соседний участок, при этом горную породу размещают над участком, где уже проведены работы по монтажу механизированного комплекса и гибкого перекрытия. When the kimberlite pipe is not opened by a quarry (or the bottom of the quarry is littered with empty rocks) and there is a layer of waste rock above the ore body, the installation of the mechanized complex and flexible overlap are carried out in trenches 19 (Fig. 8), for which a part of the kimberlite pipe is opened and the necessary installation work is carried out on this site. Then, the adjacent section is opened by re-excavation of the rock, while the rock is placed over the section where installation of the mechanized complex and flexible overlap have already been carried out.

Так, последовательно выбирая траншею и монтируя оборудование, подготавливают к отработке блок. So, sequentially choosing a trench and mounting equipment, the block is prepared for mining.

Когда кимберлитовая трубка расположена на большой глубине и переэкскавация покрывающих пород не рациональна, верх кимберлитовой трубки вскрывают секциями подземных монтажных камер 20 (фиг. 9). When the kimberlite pipe is located at great depths and perekaskavatsiya covering rocks is not rational, the top of the kimberlite pipe is opened by sections of the underground mounting chambers 20 (Fig. 9).

В подземных камерах 20 ведут монтаж механизированного комплекса 6 и гибкого ограждающего перекрытия 14. Затем кровлю секции камеры 20 разбуривают шпурами 21 (для получения отбитых горных пород мелкой фракции не более 300 мм) и взрывают заряды ВВ в шпурах не гибкое перекрытие. А основную толщу горных пород над камерой 20 разбуривают скважинами 22 и взрывают зарядами ВВ в этих скважинах, образуя единое очистное пространство, связанное с поверхностью. Это необходимо, чтобы при отработке столба кимберлитовой трубки происходило самозаполнение отработанного пространства над гибким перекрытием. Самозаполнение очистного пространства обеспечивает безопасность работы. In the underground chambers 20, a mechanized complex 6 and a flexible enclosing ceiling are installed 14. Then the roof of the section of the chamber 20 is drilled with holes 21 (to obtain broken rocks of a fine fraction of not more than 300 mm) and explosive charges in the bore holes are not flexible. And the main rock mass above the chamber 20 is drilled by wells 22 and blown up by explosive charges in these wells, forming a single treatment space associated with the surface. This is necessary so that when working out a column of a kimberlite pipe, self-filling of the worked space over a flexible ceiling occurs. Self-filling of the treatment space ensures safe operation.

Так последовательной проходкой секций камер с монтажом оборудования производят вскрытие всей площади кимберлитовой трубки, установку механизированной крепи и укладку гибкого ограждающего перекрытия. So, by sequentially driving sections of the chambers with the installation of equipment, they open the entire area of the kimberlite pipe, install mechanized lining and lay a flexible enclosing ceiling.

Вариант вскрытия кимберлитовой трубки секциями камер также применяют тогда, когда верхнюю часть кимберлитовой трубки отработали другими способами с обрушением налегающих пород или тогда, когда над подготавливаемым блоком отработан блок механизированным комплексом в нисходящем порядке (предполагаемым вариантом), отличие в этом варианте заключается только в том, что работы по соединению с отработанным пространством ведут по локальному проекту, учитывающему фактическое состояние горного массива на камерах, в которых ведется монтаж механизированного комплекса и гибкого ограждающего перекрытия. The option of opening the kimberlite pipe by the chamber sections is also used when the upper part of the kimberlite pipe was worked out in other ways with collapsing overlying rocks or when the block was worked out over the prepared block by a mechanized complex in a descending order (the suggested option), the difference in this version consists only in that work on connecting to the spent space is carried out according to a local project that takes into account the actual state of the massif on the chambers in which the fur is being mounted anisized complex and flexible enclosing floor.

Одним из вышеперечисленных вариантов ведут подготовку блока к очистным работам. One of the above options is preparing the unit for sewage treatment.

Отработку блока ведут слоями по винтовой линии нисходящим порядком (фиг. 1,2) механизированным комплексом. Отбойку кимберлита в слое ведут, например, струговой установкой с активными зубьями (струговая установка не показана). Отбойка стружки кимберлита толщиной 100-500 мм ведут под защитой секций механизированной крепи. Для уменьшения энергоемкости процесса отбойки кимберлита и снижения повреждаемости кристаллов могут производить разупрочнение кимберлита химико-синтетическими (безвзрывное разупрочнение) или химико-динамическими (взрывание низко-бризантными ВВ) процессами. Block mining is carried out in layers along a helical line in a descending order (Fig. 1,2) by a mechanized complex. The kimberlite is broken in the layer, for example, by a plow installation with active teeth (a plow installation is not shown). The breaking of kimberlite chips with a thickness of 100-500 mm is carried out under the protection of the sections of the powered roof support. To reduce the energy intensity of the process of breaking off kimberlite and to reduce the damage to crystals, kimberlite can be softened by chemical-synthetic (explosion-free softening) or chemical-dynamic (blasting with low-explosive explosives) processes.

Для чего в слое кимберлита бурят шпуры (скважины) по сетке, обеспечивающей разупрочнение кимберлита на величину одной или нескольких стружек, определяемую опытным путем. For this purpose, boreholes (wells) are drilled in the kimberlite layer along a grid that provides softening of kimberlite by the value of one or more shavings, determined experimentally.

В шпуры закладывают невзрывной разрушающий состав, который в течение 4-8 часов способен в результате химической реакции расширяться на 10 - 20%, создавая статически разрушающее усилие, разрывая кимберлит. An explosive destructive composition is laid in the borehole, which can expand by 10–20% as a result of a chemical reaction, creating a statically destructive force, breaking kimberlite.

Если в шпурах заданы зародышевые трещины, то разрыв происходит в заданном направлении. If germ cracks are specified in the bore holes, then the rupture occurs in a given direction.

В шпуры могут закладывать низкобризантные взрывчатые вещества для сотрясательного взрывания и разупрочнения массива. Low-explosive substances can be put into holes for shocking blasting and softening of the massif.

Отбитый кимберлит транспортируется конвейером, установленным по секциям механизированной крепи до рудоспускного ствола 4, а затем через транспортный горизонт 2 к рудоподъемному стволу и на поверхность. The beaten-off kimberlite is transported by a conveyor installed along the sections of the mechanized lining to the ore shaft 4, and then through the transport horizon 2 to the ore-lifting shaft and to the surface.

После отбойки ленты (лента может содержать несколько стружек) толщиной 500-800 мм производят перемещение секций механизированной крепи. Перемещение секций механизированной крепи ведется в две стадии (фиг. 17-20). After breaking the tape (the tape may contain several chips) with a thickness of 500-800 mm, the sections of the powered roof support are moved. The movement of the sections of powered roof supports is carried out in two stages (Fig. 17-20).

Например, в первой стадии освобождаются от распора четные (ч) секции механизированной крепи и перемещаются на забой на величину l (фиг. 10), толщину стружки, снятой стругом с груди очистного забоя. For example, in the first stage, even (h) sections of mechanized lining are freed from thrust and moved to the face by a value of l (Fig. 10), the thickness of the chips removed in a chest from the stope.

На фиг. 17 это перемещение выразится плоскопараллельным перемещением наклонной плоскости 35 (обозначающей оградительный щит 7). In FIG. 17 this movement is expressed by plane-parallel movement of the inclined plane 35 (denoting the shield 7).

На продольном сечении фиг. 19 четные (ч) секции показаны утопленными на величину Δh и оградительные балки 15 опираются на нечетные (н) секции механизированной крепи 6. In a longitudinal section of FIG. 19 even (h) sections are shown recessed by Δh and the guard beams 15 are based on the odd (n) sections of the powered roof support 6.

Величина Δh = l•tgα.
Во второй стадии снимается давление гидрожидкости в распорных стойках нечетных (н) секций механизированной крепи 6 и под действием давления налегающих пород 33 на оградительные балки 15 происходит их опускание (фиг. 20). Разработаны варианты управления посадкой гибкого разделяющего перекрытия регулированием давления жидкости в стойках механизированной крепи, которое позволяет плавно вести эту операцию.The quantity Δh = l • tgα.
In the second stage, the hydraulic fluid pressure is removed in the struts of the odd (n) sections of the powered support 6 and under the pressure of the overlying rocks 33 on the guard beams 15 they are lowered (Fig. 20). Variants of controlling the landing of a flexible dividing floor by adjusting the pressure of the liquid in the posts of the powered roof support have been developed, which allows this operation to be carried out smoothly.

На фиг. 17 принципиально показано, как за один цикл перемещения секций механизированной крепи ограждающая балка 15 перемещается на величину Δh.
В плоскости, параллельной радиальному фронту очистных работ оградительная балка 15, расположена по длинной оси. Минимальная длина ее отрезка 6,5 м (стандартная длина бревна), а составные балки могут иметь длину, равную длине механизированной крепи до 100 м и более. Чем больше длина оградительной балки, тем меньше торцевых стыков и больше возможность изгиба в продольном направлении. В то же время при длине механизированной крепи 100 м и более и величине опускания за один шаг Δh менее 0,5 м можно использовать весьма прочные и жесткие балки, обеспечивающие необходимую гибкость при прохождении механизированной крепи. В поперечном сечении жесткость ограждающих балок не влияет на изгиб гибкого ограждающего перекрытия. В этой плоскости изгиб осуществляется за счет гибкости соединительных полос в точках А и D (фиг. 17) и зависит только от угла α наклона оградительного щита 7. Проведенными исследованиями установлен оптимальный угол от 25^o до 75^o наклона оградительного щита 7. В примере угол наклона равен 30^o, что обеспечивает работоспособность и гибкость.In FIG. 17, it is shown in principle how, in one cycle of moving sections of powered support, the enclosing beam 15 moves by Δh.
In a plane parallel to the radial front of the treatment works, the guard beam 15 is located along a long axis. The minimum length of its segment is 6.5 m (standard log length), and composite beams can have a length equal to the length of the powered roof support up to 100 m or more. The greater the length of the guard beam, the fewer the end joints and the greater the possibility of bending in the longitudinal direction. At the same time, with a length of powered roof supports of 100 m or more and a lowering value per step Δh of less than 0.5 m, it is possible to use very strong and rigid beams that provide the necessary flexibility for the passage of powered roof supports. In cross section, the rigidity of the enclosing beams does not affect the bending of the flexible enclosing ceiling. In this plane, bending is carried out due to the flexibility of the connecting strips at points A and D (Fig. 17) and depends only on the angle α of the inclination of the shield 7. The studies have established the optimal angle from 25 ^o to 75 ^{o of the} inclination of the shield 7. In the example, the angle the slope is 30 ^o , which ensures performance and flexibility.

Кроме того, соединительные полосы 16 могут быть помещены в сыпучем материале 33 на высоте 1,0-5,0 м (фиг. 10). Размещение соединительной полосы 16 в сыпучем материале увеличивает работоспособность за счет уменьшения углов перегиба и возможности деформации в сыпучем материале. In addition, the connecting strip 16 can be placed in the bulk material 33 at a height of 1.0-5.0 m (Fig. 10). The placement of the connecting strip 16 in the bulk material increases efficiency by reducing bending angles and the possibility of deformation in the bulk material.

Соединительная полоса 16 и сыпучий материал 33 при прохождении механизированной крепи 6 с ограждающим щитом 7 изгибаются в виде полуволны. The connecting strip 16 and the bulk material 33 when passing mechanized lining 6 with the enclosing shield 7 are bent in the form of a half wave.

Ориентировочно, ширину В полуволны можно определить по формуле

,
где H - высота механизированного комплекса.Tentatively, the width of the half-wave can be determined by the formula

,
where H is the height of the mechanized complex.

При каждой передвижке механизированной крепи на шаг 0.8 l гибкое перекрытие изгибается полуволной на площади

,
где L- длина механизированной крепи, например L=100 м.With each movement of the mechanized lining by a step of 0.8 l, the flexible overlap is bent by a half-wave in the area

,
where L is the length of the powered roof support, for example, L = 100 m.

При такой площади над механизированной крепью в отработанном пространстве почти полностью исключаются застойные зоны в обрушенных пустых породах. With such an area above the mechanized roof support in the waste space, stagnation zones in collapsed waste rocks are almost completely eliminated.

Если учесть, что при непрерывной работе механизированной крепи в сутки может производиться несколько ее шагов (передвижек), то это полностью исключает образование застойных зон, обеспечивает плавное опускание горной массы в отработанном пространстве и безопасные условия работы по предлагаемому способу. If we take into account that during continuous operation of the powered roof support several steps (moves) can be made per day, this completely eliminates the formation of stagnant zones, ensures smooth lowering of the rock mass in the waste space and safe working conditions for the proposed method.

Отработанное пространство может заполняться обрушенными породами с контактов кимберлитовой трубки, пополняется отходами от переработки полезного ископаемого. The spent space can be filled with collapsed rocks from the contacts of the kimberlite pipe, replenished with waste from mineral processing.

В условиях Якутии целесообразно в конце зимнего периода на снежно-ледяной покров 23 (фиг. 1) укладывать пенистое термоизоляционное покрытие 24, препятствующее таянию как снежно-ледяного покрова, так и многолетнемерзлых пустых пород приконтактной зоны кимберлитовой трубки. In the conditions of Yakutia, it is advisable at the end of the winter period to put a foamy thermal insulation coating 24 on the snow-ice cover 23 (Fig. 1), which prevents the melting of both the snow-ice cover and the permafrost empty rocks of the contact zone of the kimberlite pipe.

Идеально, если после обработки блока очистное пространство будет в основном заполнено смесью снега, льда и пенистого материала, которое будет надежно предохранять от больших смещений многолетнемерзлый массив горных пород около отработанной кимберлитовой трубки. Ideally, if after processing the block, the treatment space will be mainly filled with a mixture of snow, ice and foam material, which will reliably protect the permafrost rock mass near the spent kimberlite pipe from large displacements.

Claims

1. A method for working out a kimberlite pipe in a descending order by a mechanized complex, including sinking in the central part of the tube of the ore shaft, excavation of the layers from top to bottom along the helical line with a radial face, equipped with a mechanized complex under flexible enclosing overlap, sinking of ventilation openings, characterized in that from the installation layers on the upper horizon are at least two ventilation and running workings at a distance from the ore-discharge shaft equal to the length of the mechanized cr At the same time, on the transport horizon, the ventilation ducts are connected to the ventilation shaft, and in the assembly layer they form a radial face between the ore shaft and the ventilation duct, in which the mechanized roof support is mounted with an inclined guard, and along the contact of the kimberlite pipe in a downward spiral line pass a layered contactless trench, in which hydrified stands are installed to maintain a flexible enclosing ceiling, and the trench as it moves along a downward spiral l the lines are connected to the ventilation-running workings, the peripheral part of the kimberlite layer between the layer of contact contact trench and the outer contour along the radius of action of the mechanized lining is worked out during penetration of the layer contact contact trench by passes using tunneling equipment while maintaining a flexible enclosing overlap with hydrified stands.

2. The method according to claim 1, characterized in that the mounting layer is performed in the bottom of the quarry after completion of open work, and a protective layer of rocks is laid on a flexible enclosing ceiling.

3. The method according to claim 2, characterized in that the installation work on the mechanized complex and the laying of the flexible enclosing floor in the layer is carried out in trenches opening the kimberlite pipe with re-excavation of rocks into parts of the trench where the installation work was carried out.

4. The method according to claim 3, characterized in that the mounting chamber passes over the kimberlite pipe sections, the mechanized complex and flexible enclosing floors are installed in the sections of the mounting chamber, and as the complex is installed, the overlying rock mass above the mounting chamber is collapsed to ensure filling in the future waste space.

5. The method according to claim 1, characterized in that at the end of the winter period a foamy thermal insulation coating is laid on the snow-ice cover in the treatment space.

6. The design of the flexible enclosing ceiling, comprising rows of enclosing beams, an insulating coating, a layer of granular material, connecting strips and fasteners, characterized in that the flexible reflective overlap is made with the possibility of smooth half-wave bending during rotation in a descending order around the barrel under a flexible enclosing overlap mechanized lining with an inclining shield inclined at an angle of 25 - 75 ^o to the horizon for this, the enclosing beams are made integral and radially laid, and the longitudinal gaps between the composite enclosing beams are covered by a common insulating overlap (for example, a metal mesh), on which layers of granular material are laid at least equal to the double height of the mechanized lining, and the connecting strips are made in the form of a series of concentric circles around the ore discharge shaft and are not laid in increments more than the width of the section of mechanized lining, which are fastened by fastening elements to the enclosing beams, and the flexible enclosing the peripheral part is made about the enclosing beams laid parallel to the tangent to the circumference of the action of the mechanized lining, and the connecting strips are laid and fixed perpendicular to the enclosing beams.

7. The construction according to claim 6, characterized in that in the bulk material at a height of 1.0 to 5.0 m, connecting strips are laid, which are attached by rod fastening elements to the composite enclosing beams.

8. The construction according to claim 6, characterized in that the enclosing beams are made of sections of reinforced concrete beams with end flexible (articulated) joints between the sections.

9. The construction according to claim 6, characterized in that at least a portion of the bulk material above the insulating coating is made of heat-insulating material, for example expanded clay aggregate, the total thermal resistance of the layer must be at least 1 (m ² K) / W.