RU1789702C

RU1789702C - Method for mining flooded bench

Info

Publication number: RU1789702C
Application number: SU904841205A
Authority: RU
Inventors: Владимир Самуилович Эскин; Игорь Иванович Леляков; Леонид Валентинович Бутхарейт; Анатолий Вадимович Волотовский; Георгий Георгиевич Шарко; Владимир Дмитриевич Лафа; Владимир Васильевич Емец; Виталий Иванович Клюс; Анатолий Анатольевич Кононенко
Original assignee: Днепропетровский горный институт им.Артема
Priority date: 1990-06-19
Filing date: 1990-06-19
Publication date: 1993-01-23

Abstract

СПОСОБ РАЗРАБОТКИ ОБВОДНЕННОГО УСТУПАMETHOD FOR DEVELOPING A WATERFLOWED ACCESS

Изобретение относитс к горной промети и м.б. использовано при открытой разраб . обводненных горизонтальных м-ний. Цель изобретени - повышение устойчивости откосов уступа и внутреннего отвала за счет предотвращени попадани обводненных пород в выработанное пространство при отработке подуступов, разделенных во- доупором. Отработку массива ведут под уступами 2 и 3. Экскавационное оборудование устанавливают на верхней площадке нижнего подуступа 3 и предотвале 13. Выемку пород осуществл ют заходками 7 и 8 со смещением заходок 7 верхнего подуступа 2 по отношению к заходкам 8 нижнего подуступа 3 к массиву. В пределах ширины заходки 8 нижнего подуступа 3 проход т вруб 11. Укладку пород ведут во внутренний отвал 15. В пределах ширины второй от выработанного пространства заходки верхнего подуступа 2 до кровли 6 водоупора 4 формируют полутраншею 10. Непосредственно после выемки обводненных пород производ т заполнение формируемой полутраншеи 10 водонепроницаемыми породами с уплотнением последних. 1 ил. ел сThe invention relates to mining prometheus and may used with open developer. watered horizontal deposits. The purpose of the invention is to increase the stability of the slopes of the ledge and the internal dump by preventing waterlogged rocks from entering the mined space when working off sub-taps separated by water pressure. The mining of the massif is carried out under ledges 2 and 3. Excavation equipment is installed on the upper platform of the lower sub-step 3 and prevented 13. The excavation of the rocks is carried out by stops 7 and 8 with a shift of the stops 7 of the upper step 2 in relation to the stops 8 of the lower step 3 to the massif. Within the width of the entry 8 of the lower sub-step 3, a cut 11 passes. The rocks are laid into the internal dump 15. Within the width of the second from the worked-out space of the entry of the upper sub-step 2 to the roof 6 of the water support 4, a half-trench 10 is formed. Immediately after excavation of the irrigated rocks, the formed half trenches 10 waterproof rocks with a seal of the latter. 1 ill. ate with

Description

П 15P 15

NN

0000

SS

V|V |

ОABOUT

ЮYU

Изобретение относитс к способам отработки обводненного уступа экскаваторами-драглайнами по бестранспортной схеме и может быть использовано при открытой разработке обводненных горизонтальных месторождений.The invention relates to methods for mining a waterlogged ledge with dragline excavators according to a transport-free scheme and can be used in open pit mining of irrigated horizontal deposits.

Известен способ отработки уступа, включающий разделение его на два под- уступа, установку экскаватора-драглайна на верхней площадке Нй:жнё1 о подуступа, выемку породы и укладку ее в о внутренний отвал. Недостатками указанного способа вл етс небольша высота отрабатываемого уступа и сложность ведени горных работ при наличии в толще уступа трудноосушаемого водоносного горизонта, поскольку вода из обнаженного водоносного пласта будет вытекать на нижележащие породы откоса уступа и приведет к их обрушению . При этом, стека в основание отвала, вода вызовет оползни его откосов, В результате , вскрытое полезное ископаемое за- плывет породой и его выемка будет сопровождатьс значительными потер ми.There is a known method of working off a ledge, including dividing it into two steps, installing a dragline excavator on the upper platform Ny: reaping of the approach, excavating the rock and laying it in an internal dump. The disadvantages of this method are the small height of the worked ledge and the difficulty of mining when there is a hard-to-drain aquifer in the thickness of the ledge, since water from the exposed aquifer will flow to the underlying rocks of the ledge slope and will lead to their collapse. At the same time, the stack at the base of the dump, water will cause landslides of its slopes. As a result, the discovered mineral will be flooded by the rock and its excavation will be accompanied by significant losses.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату вл етс способ отработки уступа экскаватором-драглайном, (выбран в качестве прототипа), включающий разделение его на два подуступа, установку экскаватора на верхней площадке нижнего подуступа и предотвале, выемку породы и укладку ее во внутренний отвал при сооружении в пределах ширины отрабатываемой заходки нижнего подуступа вруба. Однако, нар ду с возможностью увеличени высоты уступа; указанному способу присущ главный недостаток - сложность ведени горных работ при наличии в толще уступа трудноосушаемого водоносного горизонта (например, обводненных песков (плывунов в верхней части нижнего подуступа) из-за низкой устойчивости откосов уступа и внутреннего отвала.The closest to the proposed technical essence and the achieved result is a method of working out the ledge with a dragline excavator (selected as a prototype), including dividing it into two sub-steps, installing an excavator on the upper platform of the lower sub-step and preventing, excavating and laying it in the inner a dump during construction within the limits of the width of the worked-in entry of the lower subcut of the cut. However, along with the possibility of increasing the height of the ledge; This method has a main disadvantage - the complexity of mining operations in the presence of a hard-to-drain aquifer (for example, irrigated sands (floaters in the upper part of the lower access) in the thickness of the ledge due to the low stability of the escarpment slopes and the internal dump.

Действительно, при обнажении водоносного горизонта откосом уступа, вода из него будет стекать по нижележащим породам , что приведет к их обрушению. Попада далее в выработанное пространство, вода будет способствовать деформации и обрушению откосов внутреннего отвала. В результате увеличиваютс потери полезного ископаемого, усложн етс организаци и снижаетс безопасность горных работ. При этом следует отметить, что при вскрытии водоносного горизонта врубом, последний через небольшой промежуток времени заплывет , т.е. заполнитс переувлажненной породой, что приведет к снижению эффективности рассматриваемого способа из-заIndeed, when the aquifer is exposed by the escarpment of the ledge, water will flow from it along the underlying rocks, which will lead to their collapse. Once further into the worked out space, water will contribute to the deformation and collapse of the slopes of the internal dump. As a result, mineral losses increase, organization is complicated and mining safety is reduced. It should be noted that when the aquifer is uncovered, the latter will swim after a short period of time, i.e. filled with waterlogged rock, which will lead to a decrease in the effectiveness of the considered method due to

необходимости смещени места установки драглайна на предотвале в сторону уступа. При этом известный способ предотвращени попадани подземных вод в выработанное пространство карьера, включающий проходку выемки до кровли водоупора с непосредственным заполнением последней водонепроницаемой породой, неприемлем при разработке уступа, который содержитthe need to shift the installation location of the dragline on the prevent to the side of the ledge. Moreover, the known method of preventing the entry of groundwater into the mined space of the quarry, including the excavation of a recess to the roof of the confinement with the direct filling of the last waterproof rock, is unacceptable when developing a ledge that contains

0 толщу обводненной породы, залегающей на значительной глубине от земной поверхности , т.к. сооружение противофильтраци- онного экрана приведет к резкому увеличению объема вскрышных работ и со5 ответственно повышению затрат на разработку полезного ископаемого при дополнительном отчуждении значительной площади сельскохоз йственных угодий. Цель изобретени - повышение устой0 чивости откосов уступа и внутреннего отвала за счет предотвращени попадани обводненных пород в выработанное пространство при отработке подуступов, разделенных водоупором.0 the thickness of waterlogged rock, lying at a considerable depth from the earth's surface, because the construction of an anti-filtration screen will lead to a sharp increase in the volume of stripping operations and, correspondingly, an increase in the costs of developing mineral resources with the additional alienation of a significant area of agricultural land. The purpose of the invention is to increase the stability of the slopes of the ledge and the internal dump by preventing waterlogged rocks from entering the excavated space when working off the sub-steps separated by a water seal.

5Поставленна цель достигаетс тем, что при способе разработки обводненного уступа , включающем отработку массива с установкой экскавационного оборудовани на верхней площадке нижнего подуступа и на5 The goal is achieved by the fact that with the method of developing an irrigated ledge, including mining the array with the installation of excavation equipment on the upper platform of the lower approach and on

0 предотвале, выемку пород заходками со смещением заходок верхнего подуступа по отношению к заходкам нижнего подуступа к массиву, проходку вруба в пределах ширины заходки нижнего подуступа, примыкаю5 щей к выработанному пространству, и укладку пород во внутренний отвал, в пределах ширины второй от выработанного пространства заходки верхнего подуступа до кровли водоупора формируют полутран0 шею. При этом непосредственно после выемки , обводненных пород, производ т заполнение сформированной полутраншеи водонепроницаемыми породами с уплотнением последних. Несмотр на то, что от5 дельные элементы предлагаемого способа известны из других источников, в данном случае сочетание их придает совершенно новые признаки, позвол ющие повысить устойчивость откосов уступа и внутреннего за0 prevented the excavation of rocks by approaches with a shift of the approaches of the upper approach relative to the visits of the lower access to the massif, the cutting of a cut within the width of the entry of the lower access, adjacent to the mined space, and the laying of rocks in an internal dump, within the width of the second from the worked out space of the entry of the upper access to the roof of the aquilege form a half-neck. In this case, immediately after the excavation of waterlogged rocks, the formed semi-trench is filled with waterproof rocks with the latter being compacted. Despite the fact that the individual elements of the proposed method are known from other sources, in this case, a combination of them gives completely new features that can improve the stability of the slopes of the ledge and internal

0 счет предотвращени попадани обводненных пород в выработанное пространство при отработке подуступов, разделенных водоупором . Так, .сооружение в пределах ширины второй от выработанного0 by preventing the penetration of flooded rocks into the worked out space during the development of sub-steps separated by a water seal. So, the construction within the width of the second from the worked out

5 пространства заходки верхнего подуступа до кровли водоупора полутраншеи позвол ет отсечь водоносный горизонт целика от обводненных пород, наход щихс в пределах ширины отрабатываемой в данный момент времени заходки. При этом5, the entry space of the upper approach to the roof of the half-trench water-repellent roof allows the aquifer of the pillar to be cut off from the flooded rocks that are within the width of the current sunset time. Wherein

заполнение указанной выемки водонепроницаемой породой (например, из нижнего подуступа) непосредственно за выемкой грунта предотвратит ее затопление и заполнение обводненной породой из водоносного горизонта, наход щегос в целике, а также обеспечит сооружение водоупорной пробки, котора предотвратит сток воды в выработанное пространство по откосу отрабатываемого уступа, А это, как было показа- но выше, обеспечит повышение устойчивости откосов как уступа, так и внутреннего отвала. Поскольку дл удержани воды водонепроницаема порода должна быть хорошо утрамбована, то предлагаемый способ предусматривает ее уплотнение (например , за счет отсыпки при максимальной высоте разгрузки ковша экскаватора). Таким образом, эффект достигаемый от использовани определенных элементов в составе известных и за вленного способов не одинаков. Включение этих элементов в состав совокупности признаков за вл емого способа привело к возникновению новой св зи между отдельными элементами совокупности и вследствие этого возник дополнительный новый эффект, который не достигалс при включении таких элементов в другие известные совокупности признаков . Следовательно, каждый из приведенных в формуле изобретени признаков, отдельно вз тый, необходим, а все вместе вз тые, достаточны дл того, чтобы отличить данный способ от всех других и характеризовать его в том качестве, которое про вл етс в положительном эффекте. А отсутствие каждого признака в совокупности признаков не дает возможности получить этот положительный эффект, который вл етс целью изобретени и лишь его наличие в совокупности признаков обеспечивает получение этого положительного эффекта.filling the indicated recess with a waterproof rock (for example, from the lower access point) directly behind the soil recess will prevent its flooding and filling it with waterlogged rock from the aquifer located in its entirety, and will also ensure the construction of a water-resistant plug that will prevent water from flowing into the worked out space along the slope of the worked-out ledge , And this, as was shown above, will provide increased stability of the slopes of both the ledge and the internal dump. Since the water-impermeable rock must be well compacted to hold water, the proposed method provides for its compaction (for example, by dumping at the maximum discharge height of the excavator bucket). Thus, the effect achieved by using certain elements in the known and claimed methods is not the same. The inclusion of these elements in the totality of the features of the claimed method led to the emergence of a new relationship between the individual elements of the population and, as a result, an additional new effect arose which was not achieved when such elements were included in other known sets of features. Therefore, each of the features described in the claims, taken separately, is necessary, but taken together, are sufficient to distinguish this method from all others and to characterize it in a quality that is manifested in a positive effect. And the absence of each characteristic in the totality of signs does not allow to obtain this positive effect, which is the purpose of the invention and only its presence in the totality of signs provides this positive effect.

На чертеже представлена схема отработки обводненного уступа экскаватором- драглайном по предлагаемому способу. Способ осуществл етс следующим образом .The drawing shows a diagram of the development of a flooded ledge excavator dragline by the proposed method. The method is carried out as follows.

Вскрышный уступ, содержащий в толще слагаемых его пород водоносный горизонт 1, разбивают на верхний 2 и нижний 3 под- уступы по водоупору 4. Драглайн целесообразно устанавливать в положение 5 на кровле 6 водоупора 4, котора одновременно вл етс верхней площадкой нижнего подуступа 3. Драглайном 5 ведут отработку заходки 7 верхнего подуступа 2 и заходки 8 нижнего подуступа 3. При этом по мере отработки заходки 7 в пределах ширины второй от выработанного пространстваAn overburden ledge containing an aquifer 1 in the thickness of its rocks is divided into upper 2 and lower 3 benches along the stop 4. Dragline should be installed in position 5 on the roof 6 of the stop 4, which is also the upper platform of the lower step 3. Dragline 5 are working out sunset 7 of the upper sub-step 2 and sunset 8 of the lower sub-step 3. In this case, as the development of sunset 7 within the width of the second from the worked out space

заходки 9 верхнего подуступа сооружают выемку 10 в форме полутраншей до кровли 6 водоупора 4. Непосредственно за выемкой грунта указанную полутраншею 10 заполн ют водонепроницаемой породой (например глиной из нижнего подуступа 3), которую дл уплотнени отсыпают, например , при максимальной высоте разгрузки драглайна 5. В результате образуетс the openings 9 of the upper sub-step construct a recess 10 in the form of a half-trench to the roof 6 of the support 4. Directly behind the excavation, the specified half-trench 10 is filled with waterproof rock (e.g. clay from the lower sub-stage 3), which is poured for sealing, for example, at the maximum discharge height of dragline 5. As a result,

0 пробка, преп тствующа стоку воды из водоносного горизонта 1 в выработанное пространство и достигаетс поставленна цель - повышаетс устойчивость откосов уступа и внутреннего отвала. По мере отсыпки во5 донепроницаемой породы в полутраншею 10, драглайн 5 сооружает вруб 11 и, отрабатыва заходку 7, вынимает водонепроницаемую породу 12,отсыпанную при отработке предыдущей заходки верхнего подуступа 2.0 plug, which prevents the drainage of water from the aquifer 1 into the developed space and the goal is achieved - the stability of the escarpment of the ledge and the internal dump increases. As the water-impermeable rock is poured into the semi-trench 10, dragline 5 builds a cut 11 and, after completing the insert 7, removes the waterproof rock 12, which was dumped during the previous insert of the upper access 2.

0 Вынута порода укладываетс в навал 13, и по мере отработки всего фронта работ драглайн перемещаетс в положение 14 (при этом может примен тьс другой экскаватор ), отрабатывает оставшуюс часть заход5 ки 8 нижнего подуступа 3, переэкскавирует часть навала 13 во внутренний отвал 15 и вскрывает пласт полезного ископаемого 16. В дальнейшем цикл работ повтор ют. Таким образом, использование предлагаемого0 The removed rock is placed in the bulk 13, and as the whole front of the work is completed, the dragline moves to position 14 (another excavator can be used), fulfills the rest of the input 5 of the 8 lower access 3, re-excavates part of the 13 in the internal dump 15 and opens a layer of mineral 16. In the future, the cycle of work is repeated. Therefore, the use of the proposed

0 изобретени по сравнению с прототипом позволит повысить устойчивость откосов уступа и внутреннего отвала за счет предотвращени попадани обводненных пород в выработанное пространство при отработке0 invention in comparison with the prototype will improve the stability of the slopes of the ledge and the internal dump by preventing the ingress of waterlogged rocks into the worked out space during mining

5 подуступов, разделенных водоупором. За базовый объект прин т способ отработки обводненного уступа, который описан в качестве прототипа к насто щей за вке и примен етс на Северо-Восточном участке5 sub-steps separated by a water stop. The base object is a method for working out an irrigated ledge, which is described as a prototype for this application and is used in the Northeast section

0 разреза Балахов ПО Александри уголь МУП СССР. При этом в толще основного вскрышного уступа, разрабатываемого драглайном ЗШ-10/70, на глубине 4- 6 мот верхней площадки уступа залегает пласт об5 водненных песков мощностью 1 - 3 м, который не поддаетс предварительному осушению известными методами. В результате при обнажении этого водоносного горизонта откосом уступа, вода из него0 open-pit mine Balakhov PO Alexandri coal MUP USSR. At the same time, in the thickness of the main overburden ledge, developed by dragline ZSh-10/70, at a depth of 4-6 mt of the upper platform of the ledge lies a layer of watered sands with a thickness of 1-3 m, which is not amenable to preliminary drainage by known methods. As a result, when this aquifer is exposed by the escarpment of a ledge, water from it

0 высачиваетс в выработанное пространство . Стека по откосу нижнего подуступа, она смачивает нижележащие породы и приводит к их обрушению. Попада далее в основание отвала, вода вызывает оползни его0 is pumped into the worked out space. Stack along the slope of the lower approach, it wets the underlying rocks and leads to their collapse. Falling further into the base of the dump, water causes its landslides

5 откосов. В результате вскрытый уголь заплывает породой и его разработка отдельным выемочно-погрузочным оборудованием не представл етс возможной. Поэтому, по мере отработки вскрышного уступа драглайн ЭШ-10/70 вынимает часть5 slopes. As a result, the opened coal floats with the rock and its development by separate mining and loading equipment is not possible. Therefore, as the overburden ledge is worked out, the dragline ESH-10/70 takes out part

угольного пласта, который не успел заплыть породой и укладывает его на верхней площадке верхнего подуступа. Остальна часть угл (до 20%) безвозвратно тер етс . Предлагаемый способ отработки.обводненного участка позволит повысить устойчивость откосов уступа и внутреннего отвала путем предотвращени попадани обводненной породы в выработанное пространство из водоносного горизонта, расположенного в верхней части нижнего подуступа и таким образом обеспечит снижение потерь угл на 17%.coal seam, which did not have time to swim with the rock and puts it on the upper platform of the upper access. The remainder of the coal (up to 20%) is irretrievably lost. The proposed method for watering the irrigated area will increase the stability of the escarpment of the ledge and the internal dump by preventing waterlogged rock from entering the excavated space from the aquifer located in the upper part of the lower access area and thereby reduce coal losses by 17%.

Claims

SUMMARY OF THE INVENTION A method for developing an irrigated ledge, including the mining of an array of ledges with the installation of excavation equipment on an upper platform lower

5

0

of the approach and prevented, the excavation of rocks by approaches with the offset of the approaches of the upper approach relative to the visits of the lower approach adjacent to the worked out space, and the laying of rocks in the internal dump, characterized in that, in order to increase the stability of the escarpment of the ledge and the internal dump by preventing ingress flooded rocks into the mined-out space during the development of sub-sections separated by an aquicore, within the width of the second from the mined-out space, the upper port of the entry to the roof of the aquicore They form a half-trench, and immediately after excavation of the irrigated rocks, the formed half-trench of the waterproof rocks is filled with the latter being compacted.