Способ р.б.юна комбинированной разработки месторождений

1 Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для отработки месторождений полезных ископаемых независимо от их мощности и угла залегания. Известен способ комбинированной разработки месторождений, включающий ведение добычных работ открытым способом с использованием самоходной техники, перепуском горной массы в пройденные ранее подземные выработки и последующей выдачей ее по конвейерному уклону на поверхность (патент США 4103972 кл. 299/18, 1978). Недостатком известного решения является невозможность отработки значительных по площади залежей и значительные объемы вскрышных работ. Наиболее близким к изобретению является способ комбинированной разработки месторождений, включающий вскрытие залежи вертикальным стволом и квершлагами и отработку основных запасов открытыми горными работами. В пределах горизонта добычные работы начинают с обрушения и выпуска пород висячего бока, после чего ведут отработку запасов. Бурение взрывных скважин для отбойки руды осуществляют со дна карьера, горную массу транспортируют по выработкам отрабатываемого горизонта (а.с. СССР 1461930 кл. Е 21 С 41/06, 1989). Недостатком известного решения является значительный объем вскрышных работ, обусловленный невозможностью формирования карьера с крутым конечным углом борта. Изобретение направлено на сокращение объема вскрышных работ за счет крутого угла заложения борта карьера. Это достигается тем, что в способе комбинированной разработки месторождений, включающем вскрытие месторождения подземными выработками и отработку основных запасов открытыми горными работами с формированием предохранительных берм на уступах карьера,бурением нисходящих скважин с поверхности уступов и транспортом горной массы по подземным выработкам отрабатываемого горизонта на поверхность, в плане отработку запасов каждого горизонта ведут в направлении бортов карьера с формированием предохранительных призм у проектного его контура, отбойку которых осуществляют на заключительной стадии работ на горизонте с формированием вертикального или близкого к вертикальному откоса в пределах горизонта, а отбитую при этом горную массу перепускают на подземные транспортные выработки нижележащего горизонта,после чего извлекают на поверхность, при этом основные запасы горизонта отрабатывают от рудоспуска к борту карьера с привлечением самоходной техники, для отработки предохранительных призм используют оборудование с дистанционным управлением, запасы последних извлекают селективными методами, а предохра 000568 2 нительную берму борта карьера формируют на несколько горизонтов, породы за контуром карьера, расположенные в пределах зоны сдвижения, укрепляют предварительно напряженными анкерами и/или инъектированием вяжущих растворов через скважины, пробуренные через тело предохранительных призм, а на различных глубинах в них дополнительно замоноличивают концы стальных канатов, размещаемых на земной поверхности и анкеруемых вне зоны сдвижения, причем разбуривание предохранительных призм осуществляют горизонтальными или восходящими скважинами. Предусмотренный порядок ведения работ позволяет сформировать в пределах горизонта вертикальный или близкий к вертикальному угол заложения борта. Это стало возможным за счет того, что формируемые на отрабатываемом горизонте вдоль всего борта предохранительные призмы препятствуют возникновению аварийных ситуаций вследствие возможных локальных обрушений пород в совокупности с предусмотренным порядком ведения работ по выемке запасов упомянутых предохранительных призм, а дополнительные мероприятия по повышению устойчивости зоны в приконтурном массиве пород обеспечивают устойчивость его на весь период работы горнодобывающего предприятия. На фиг. 1 представлена схема реализации способа в условиях отработки мощной крутопадающей рудной залежи, вскрытой посредством спирального съезда, при формировании предохранительных берм на каждом горизонте; на фиг. 2 - то же при формировании предохранительной бермы на два горизонта и укреплении законтурного массива пород. Способ реализуют следующим образом. Вскрытие месторождения осуществляют посредством выработки 1, например, спирального съезда для самоходного оборудования,располагаемой вне зоны сдвижения, и транспортных горизонтальных или наклонных выработок (заездов) 2. В качестве вскрывающей выработки 1 также могут быть использованы наклонный ствол, оборудованный конвейером,или вертикальный, со скиповым подъемом. Вскрытие значительных по площади месторождений возможно несколькими выработками 1. В случае распространения полезного ископаемого на значительную глубину, отработку запасов месторождения ведут несколькими горизонтами 3. На уровне каждого горизонта 3 от транспортных выработок 2 к вышележащему горизонту проходят рудоспуски 4. Отработку месторождения ведут карьерными уступами, при этом запасы каждого горизонта 3 разбуривают с поверхности этих уступов нисходящими скважинами 5, взрыванием которых осуществляют отбойку основных запасов горизонта 3. Отбитую горную массу транспортируют по заездам 2, например, при помощи 3 самоходного оборудования, после чего по спиральному съезду 1 доставляют на поверхность. В плане выемку основных запасов горизонта 3 ведут в направлении бортов 6 карьера,оставляя по их периметру временные предохранительные призмы 7 шириной, достаточной для обеспечения безопасных условий работы на весь период присутствия рабочих на данном горизонте. В качестве варианта возможно ведение выемки от рудоспуска 4, используемого на начальной стадии в качестве компенсационной щели. Для удержания приконтурного массива 8 от обрушения в период ведения работ в карьере может быть сформирован упрочняющий пояс 9 путем инъекции скрепляющими растворами или смолами пород зоны предполагаемого сдвижения 10 на заключительной стадии работ по отработке месторождения, а также установкой предварительно напряженных анкеров 11, замки которых размещены за пределами зоны предполагаемого сдвижения 10. С этой же целью на различных глубинах в породах зоны предполагаемого сдвижения 10 могут замоноличиваться концы стальных канатов 12, размещаемых на земной поверхности и анкеруемых вне зоны сдвижения 10. Под уложенные на поверхности канаты 12 до их натяжения укладывают бывшие в употреблении рельсы, трубы и т.д. для предотвращения прорезания канатами 12 грунтов на поверхности в процессе приложения к ним нагрузки. Скрепляющие составы могут нагнетаться как до установки анкеров 11, гак и после. В случае инъектирования растворов до установки анкеров 11, в их состав могут дополнительно включаться добавки, замедляющие процесс твердения. Количество и состав этих добавок подбираются из условия наступления полимеризации нагнетаемого состава после натяжения анкеров 11. В этом случае прочностные характеристики упрочненного массива будут более высокими за счет выдавливания из трещин лишнего раствора и более глубокой проработки этим раствором трещиноватого массива пород. Инъекцию пород для упрочняющего пояса 9 ведут при помощи горизонтальных или наклонных скважин 13, пробуренных через тело предохранительных призм 7. Количество, величину натяжения и несущую способность предварительно напряженных анкеров 11 определяют, исходя из условия обеспечения устойчивости борта 6 карьера в течение срока службы горнодобывающего предприятия. Место заложения рудоспуска 4 горизонта 3 определяют из условия расположения его устья у границы предохранительной призмы 7 на дне выработанного простpaнства карьера. После выемки основных запасов горизонта 3 осуществляют отработку оставшихся запасов полезного ископаемого в предохранительных 4 призмах 7 с формированием конечного проектного контура 6 карьера. Их массив предварительно разбуривают горизонтальными скважинами 14 посредством буровых кареток, устанавливаемых у груди забоя, или веерами восходящих скважин (не показаны), буримых от подошвы предохранительных призм 7. Обуривание предохранительных призм 7 веерами восходящих скважин возможно также из специально пройденных для этого заходок (не показаны) или транспортных выработок (заездов) 2. Буровзрывные работы при отбойке предохранительных призм 7 ведут с формированием конечной поверхности формируемого борта 6 горизонта 3 вертикальной или же близкой к вертикальной в пределах этого горизонта. На заключительной стадии отработки запасов горизонта 3 отбитую горную массу предохранительных призм 7 посредством оборудования с дистанционным управлением доставляют к рудоспуску 4 и перепускают на нижний горизонт 3, после чего транспортируют на поверхность по выработкам 2 и спиральному съезду 1. В случае расположения предохранительных призм 7 на границе "руда" - "порода" осуществляют селективную выемку. В процессе отработки горизонта 3 борт 6 карьера формируют с предохранительной бермой 15, ширину которой определяют из условия обеспечения достаточно надежной защиты находящихся на нижележащих отрабатываемых горизонтах 3 людей и оборудования от падения камней и аккумулирования материала осыпи на время ведения работ. Данные бермы не предполагают использования их для транспорта или иных, кроме указанных, целей, что обеспечивает их минимальную ширину и максимальную суммарную крутизну борта 6. В отдельных случаях при весьма устойчивых вмещающих породах целесообразно формировать одну предохранительную берму 15 на несколько горизонтов 3. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Способ комбинированной разработки месторождений, предусматривающий вскрытие его подземными выработками и отработку основных запасов открытыми горными работами с формированием предохранительных берм на уступах карьера, бурением нисходящих скважин с поверхности уступов и транспортом горной массы по подземным выработкам отрабатываемого горизонта на поверхность, отличающийся тем, что в плане отработку запасов каждого горизонта ведут в направлении бортов карьера с формированием предохранительных призм у проектного его контура, отбойку которых осуществляют на заключительной стадии работ на горизонте с формированием вертикального или близкого к вертикальному откоса в пределах горизонта, а отбитую при этом горную массу перепускают на подземные транспортные выработки нижележащего горизонта, после чего извлекают на поверхность. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что основные запасы горизонта отрабатывают от рудоспуска к борту карьера с привлечением самоходной техники, для отработки предохранительных призм используют оборудование с дистанционным управлением, запасы последних извлекают селективными методами, а предохранительную берму борта карьера формируют на несколько горизонтов. 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что породы за контуром карьера, расположенные в 6 пределах зоны сдвижения, укрепляют предварительно напряженными анкерами и/или инъектированием вяжущих растворов через скважины,пробуренные через тело предохранительных призм. 4. Способ по пп.2, 3, отличающийся тем,что в породы за контуром карьера на различных глубинах дополнительно замоноличивают концы стальных канатов, размещаемых на земной поверхности и анкеруемых вне зоны сдвижения. 5. Способ по п.1, отличающийся тем, что разбуривание предохранительных призм осуществляют горизонтальными или восходящими скважинами.