Способ разработки мощного пласта полезного ископаемого

(51)21 41/16 НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ СПОСОБ РАЗРАБОТКИ МОЩНОГО ПЛАСТА ПОЛЕЗНОГО ИСКОПАЕМОГО(71) Заявители Общество с ограниченной ответственностью Проекция мыслиЗубов Владимир Павлович(72) Авторы Зубов Владимир Павлович Смычник Анатолий ДаниловичКириенко Валерий Михайлович(73) Патентообладатели Общество с ограниченной ответственностью Проекция мыслиЗубов Владимир Павлович(57) Способ разработки мощного пласта полезного ископаемого, включающий разделение пласта на панели, подготовку столбов полезного ископаемого в панелях путем проведения подготовительных выработок и монтажных камер, монтаж механизированных комплексов в монтажных камерах, отработку столбов лавами, демонтаж механизированных комплексов в демонтажных камерах при подходе лав к границам выемочных участков, проведение монтажных камер подготавливаемых к отработке лав в створе с демонтажными камерами отрабатываемых лав, отличающийся тем, что пласт полезного ископаемого в пределах панелей разделяют на два наклонных слоя, параллельных плоскостям напластования пород и отрабатываемых в нисходящем порядке, а отработку рядом размещенных столбов в пределах каждого слоя полезного ископаемого производят во взаимно противоположных направлениях. 8145 1 2006.06.30 Изобретение относится к горному делу и может быть использовано при подземной разработке мощных пластов полезных ископаемых. Известен способ разработки мощных пластов полезных ископаемых, включающий проведение подготовительных выработок в верхнем слое забоев в пределах выемочных столбов встречными забоями, подготовительные выработки в нижнем слое в пределах выемочных столбов проводят вслед за подвиганием очистных забоев верхнего слоя, а отработку нижнего слоя производят из разрезной печи в середине выемочных столбов во взаимно противоположных направлениях 1 Известен также способ проведения подготовительных горных выработок, включающий проходку подготовительных выработок в замках пликативных складок параллельно осям этих складок, причем при залегании слоев неустойчивых пород в кровле пласта подготовительные выработки проходят без нарушения сплошности этих слоев в замках плиактивных складок, обращенных изгибами вверх, а при залегании слоев неустойчивых пород в почве пласта подготовительные выработки проходят без нарушения сплошности этих слоев в замках пликативных складок, обращенных изгибами вниз 2. Наиболее близким техническим решением к заявляемому известен способ разработки пластов полезных ископаемых, включающий отработку столбов полезных ископаемых во взаимно противоположных направлениях, при этом к началу отработки первого столба проходят участковые откаточные выработки первого и второго столбов, между которыми проходят вспомогательную выработку, первый столб отрабатывают прямым ходом от основных подготовительных выработок к границам выемочного участка с погашением участковой откаточной выработки первою столба за лавой на участке между разрезной печью первой лавы и вспомогательной выработкой, разрезную печь лавы, отрабатывающей второй столб, проходят на одной линии с демонтажной камерой первой лавы до начала демонтажа оборудования в первой лаве, второй столб отрабатывают обратным ходом от границ выемочного участка к основным подготовительным выработкам, причем до начала его отработки между вспомогательной и основными подготовительными выработками проходят участковую вентиляционную выработку второго столба 3 - прототип. Недостатками известного способа-прототипа являются значительная стоимость и продолжительность выполнения монтажно-демонтажных работ в лавах при отработке пластов полезных ископаемых очистными механизированными комплексами. Это связано с необходимостью выполнения трудоемких операций по погрузке секций крепи и других элементов механизированного комплекса (конвейера, комбайна и др.) в средства их доставки и последующей разгрузке транспортных средств, а также с необходимостью транспортирования элементов демонтируемого комплекса из демонтажных камер отработанного участка в монтажные камеры подготавливаемого участка на значительные расстояния. Задачей заявляемого способа является уменьшение стоимости и продолжительности монтажно-демонтажных работ при отработке мощных пластов полезных ископаемых механизированными комплексами. Поставленная задача решается тем, что в способе разработки мощного пласта полезного ископаемого, включающем разделение пласта на панели, подготовку столбов полезного ископаемого в панелях путем проведения подготовительных выработок и монтажных камер, монтаж механизированных комплексов в монтажных камерах, отработку столбов лавами, демонтаж механизированных комплексов в демонтажных камерах при подходе лав к границам выемочных участков, проведение монтажных камер подготавливаемых к отработке лав в створе с демонтажными камерами отрабатываемых лав, пласт полезного ископаемого в пределах панелей разделяют на два наклонных слоя, параллельных плоскостям напластования пород и отрабатываемых в нисходящем порядке, а отработку рядом размещенных столбов в пределах каждого слоя полезного ископаемого производят во взаимно противоположных направлениях. 2 8145 1 2006.06.30 Предлагаемый способ поясняется схемами, где на фиг. 1 представлен вид в плане двух панелей и на фиг. 2 - разрез по 1-1 на фиг. 1. На фиг. 1, 2 пл - мощность пласта полезного ископаемого в - мощность верхнего слоя н - мощность нижнего слоя 1,2 - лавы, отрабатывающие верхний слой(стрелками показано направление подвигания лав)3,4 - лавы, отрабатывающие нижний слой н - длина нижних лав в - длина верхних лав 1 - ширина целика полезного ископаемого, оставляемого между столбами в верхнем слое 2 - ширина целика полезного ископаемого, оставляемого между столбами в нижнем слое 5, 6, 7, 8 - подготовительные выработки лав верхнего слоя 9 - монтажная камера лавы 1 верхнего слоя 10 - демонтажная камера лавы 1 верхнего слоя 11 - монтажная камера лавы 2 верхнего слоя 12 - демонтажная камера лавы 2 верхнего слоя 13 - вспомогательная выработка, пройденная между демонтажной 10 и монтажной 11 камерами 14, 15, 16, 17 - подготовительные выработки лав нижнего слоя 18,19 - демонтажная камера лавы нижнего слоя 3 20 монтажная камера лавы нижнею слоя 4 21 - демонтажная камера лавы нижнего слоя 4 22 - вспомогательная выработка, пройденная между демонтажной 19 и монтажной 20 камерами ,- столбы полезного ископаемого, отрабатываемые лавами 1 и 2 верхнего слоя ,- столбы полезного ископаемого, отрабатываемые лавами 3 и 4 нижнего слоя. При реализации заявляемого способа горные работы в пределах верхнего слоя (фиг. 1) выполняют в следующей последовательности. Подготавливают столб полезного ископаемогопутем проведения подготовительных выработок 5, 6 и монтажной печи 9. Отрабатывают столблавой 1. К моменту завершения отработки столбапроходят монтажную камеру 11 лавы 2 в створе с демонтажной камерой 10 лавы 1 и вспомогательную выработку 13 между монтажной 11 и демонтажной 10 камерами. Демонтируемое оборудование механизированного комплекса из демонтажной камеры 10 по выработке 13 транспортируют в монтажную камеру 11 лавы 2 без погрузочноразгрузочных операций. После монтажа механизированного комплекса лавой 2 в направлении, противоположном направлению подвигания лавы 1, отрабатывают столб . Горные работы в пределах нижнего слоя выполняют в следующей последовательности. После завершения отработки столбалавой 1 проходят монтажную камеру 18, монтируют механизированный комплекс и отрабатывают лавой 3 столб . В демонтажной камере 19 комплекс демонтируют и по вспомогательной выработке 22,пройденной между точкамии Е, транспортируют оборудование в монтажную камеру 20 лавы 4. Реализация указанной выше совокупности существенных признаков позволяет уменьшить стоимость и продолжительность монтажно-демонтажных работ при отработке пластов полезных ископаемых механизированными комплексами. Уменьшение стоимости монтажно-демонтажных работ связано с тем, что при использовании данного способа исключается необходимость в трудоемких операциях, связанных с погрузкой оборудования механизированных комплексов на транспортные средства и последующую его разгрузку. Затраты на транспорт оборудования и продолжительность монтажно-демонтажных работ снижаются также за счет значительного уменьшения длины транспортирования оборудования. Длина транспортирования при использовании заявляемого способа равна длине вспомогательных выработок 13 или 22, проходимых между демонтажными и монтажными печами лав, отрабатывающих рядом расположенные столбы, т.е. равна ширине целиков 1 или 2, оставляемых между столбами. В то время как при использовании известного способа (прототипа) минимальная длина транспортирования равна длине столба, которая составляет при использовании современных механизированных комплексов 2000-3000 м и более. 3 8145 1 2006.06.30 Следует подчеркнуть, что фактическая продолжительность монтажно-демонтажных работ, связанных с переходом из отработанного участка в подготовленный, на российских угольных шахтах составляет 3-4 мес. и более. То есть, использование заявляемого способа позволяет уменьшить) промежуток времени между завершением очистных работ в первой лаве и началом очистных работ во второй лаве на 1,5-2,0 мес. и более. Максимальный эффект от использования предлагаемого способа достигается при разработке пологих пластов полезных ископаемых (угольных, соляных и др.) мощностью 2,53,5 м с использованием современных высокопроизводительных механизированных комплексов. Получение экономического эффекта связано, в основном, с уменьшением стоимости монтажно-демонтажных работ и их продолжительности. Сокращение сроков монтажнодемонтажных работ приводит, в свою очередь, к снижению невосполнимых потерь добычи шахтой в периоды монтажно-демонтажных работ. Пример конкретного использования заявляемого способа при отработке Третьего калийного пласта на соляных рудниках РУП ПО Беларуськалий. Третий калийный пласт отрабатывают на глубинах 600-800 м от поверхности. Угол падения пласта - 1-3. Для отработки шахтное поле делят на панели. В пределах панели отрабатывают две лавы одну по нижнему слою, вторую по верхнему слою. Третий калийный пласт при отработке делят на два слоя мощностью верхний - 1,3 м, нижний - 2,3 м. Слои отрабатывают в нисходящем порядке с опережением очистных работ по верхнему слою. Между отрабатываемыми столбами по верхнему слою оставляют целики полезного ископаемого шириной 20 м, по нижнему слою - 45 м. Столбы в пределах панели отрабатывают последовательно в нисходящем порядке вначале отрабатывают столб в верхнем слое, затем столб в нижнем слое. Последовательность выполнения горных работ в панелях иллюстрируется схемой,приведенной на фиг. 1. Использование заявляемого способа при отработке Третьего калийного пласта позволяет за счет сокращения длины транспортирования оборудования и трудоемкости погрузочно-разгрузочных операций уменьшить продолжительность монтажно-демонтажных работ на 2,5-3,0 месяца и более. Стоимость данных работ при этом снижается на 20-45 и более. Дополнительные объемы добычи за счет уменьшения продолжительности простоев комплексов составляют 75-120 тыс. т в год соли и более. Источники информации 1.589400, 1978. 2.1810546 А 1, 1993. 3.2101497 С 1, 1998 (прототип). Фиг. 2 Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 4