Способ возведения искусственного целика при разработке крутопадающих рудных тел и штанга для возведения искусственного целика

 

О П И С А Н И Е 1004040

Союз: Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 06,03.81 (21) 3284005/22-03 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М. Кл.

Е 21 С 41/06

Е 21 Р 21/00

Гесудвретвеемй квввтет

СССР

Опубликовано 15.03.83. Бюллетень № 10 (53) УДК 622.271 (088.8) ав делам взееретени» в Открытий

Дата опубликования описания 25.03.83 (72) Авторы изобретения

В. Г. Жук, П. Д. Чабан; Н. И. Попов и Н. П. С эрокин

Всесоюзный научно-исследовательский институт золота и редких металлов (71) Заявитель (54) СПОСОБ ВОЗВЕДЕНИЯ ИСКУССТВЕННОГО ЦЕЛИКА

ПРИ РАЗРАБОТКЕ КРУТОПАДАЮЩИХ РУДНЫХ ТЕ,Л

И ШТАНГА Д,ЛЯ ВОЗВЕДЕНИЯ ИСКУССТВЕННОГО ЦЕЛИКА

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при разработке крутопадающих рудных залежей, например, в зоне распространения многолетнемерзлых горных пород., Известен способ возведения искусствен- 5 ных целиков из льдопородной закладки посредством замораживания воды в дробленной породе с ее искусственным охлаждением с помощью специальных колонок с рассольным охлаждением и холодильной установки ФДС-20 М. При этом способе в первую очередь отрабатывают камеры короткими забоями с оставлением между ними рудных целиков. После закладки камер на второй стадии производят выемку междука мерных цел иков (Ц . 15

Недостатком данного способа является сложность и трудоемкость работ по возведению искусственных льдопородных целиков, требующих монтажа и эксплуатации специальной замораживающей системы с холодильной установкой.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является способ возведения искус2 ственного целика при разработке крутопадающих рудных тел; включающий выемку полезного ископаемого, заполнение выработанного пространства закладочным материалом и уплотнение указанного материала взрыванием с недозарядом скважин, пробуренных в приконтактной с искусственным целиком зоне параллельно продольной оси целика (2).

Недостатком данного способа является невысокая несущая способность при оставлении целика в потолочине.

Известна штанга, включающая тело, опорный элемент и замок. предназначенная для крепления слоистых пород (3).

Цель изобретения — повышение несущей способности при возведении потолочных целиков.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу возведения целика при разработке крутопад@ющих рудных тел, включающем выемку полезного ископаемого, заполнение выработанного проетранства закладочным материалом и уплотнение указанного материала взрыванием с недозарядом скважин, пробуренных в приконтактной пространства закладочным материалом, например льдопородной смесью 15, монтируют закрепляющие устройства — металл ические «самозапирающиеся» штанги 16. Этим завершают предварительное образование опалубки для закладки.

Закладочный материал, например, льдопородную смесь 15 подают по фланговому восстающему 6 и доставляют метательными машинами в выработанное пространство 10 в объеме искусственной потолочины под кровлю до уровня откаточного горизонта.

«Мертвое пространство» 17, неподдающееся закладке метательными машинами, закладывают через фланговый восстающий 6.

Затем из фланговых восстающих 6 и 7 по рудному телу, в приконтактной с искусственной потолочиной зоне, бурят, заряжают взрывчатыми веществами и взрывают скважины 18. Во избежание разрушения восстающих заряжение и взрывание производят с недозарядом скважин у восстающих.

В результате взрыва скважин 18 уплотняется льдопородная закладка в объеме искусственной потолочины. При этом процесс уплотнения закладки взрывом подобен отбойке руды в зажатой среде, при которой часть энергии взрыва расходуется на разрушение взрываемой части массива, а другая — на дополнительное дробление закладочного материала в приконтактной зоне и его уплотнение.

1004640 с искусственным целиком зоне параллельно продольной оси целика; перед заполнением выработанного пространства закладочным материалом на почву последнего укладывают металлическую эластичную сетку и закрепляют на ней штанги, а скважины для последующего уплотнения бурят в рудном теле по ее п рости ра нию.

А также тем, что штанга, включающая тело штанги, опорный элемент и замок, снабжена металлической эластичной сеткой, к которой прикреплен опорный элемент, а замок выполнен в виде конусов, жестко установленных на теле штанги с шагом, уменьшающимся к опорному элементу.

На фиг. 1 изображен участок рудного тела в пределах очистного блока на стадии выемки рудного тела на высоту потолочины ниже уровня откаточного горизонта, продольный разрез; на фиг. 2 — разрез А — А на фиг. 1; на фиг. 3 — разрез Б — Б на фиг. 1; на фиг. 4 — участок рудного тела в пределах очистного блока на стадии производства закладки выработанного пространства в объеме искусственной потолочины льдопородной смесью, бурения скважин по рудному телу, продольный разрез; на фиг. 5 — разрез  — В на фиг. 4; на фиг. 6 — разрез участка рудного тела в пределах очистного блока на стадии завершения производства работ по возведению искусственной льдопородной потолочины, продольный разрез; на фиг. 7 — разрез

à — Г на фиг. 6; на фиг. 8 — конструкция ЭО

«самозапирающихся» штанг.

Подготовительные работы в пределах очистного блока включают проведение транспортного полевого штрека 1, ортов-заездов

2 на двух смежных горизонтах, возведение междублоковых целиков 3, например, из льдопородной смеси и фланговых восстающих 4 и 5, а также восстающих 6 и 7 по руде на нижележащем горизонте.

После того, как подготовительные работы в блоке закончены, приступают к разра- 4о ботке рудного тела в объеме искусственной потолочины. Для этого в нише флангового восстающего 6 устанавливают скреперную установку 8, с помощью которой по рудному телу проходят подрезной штрек 9. Из подрезного штрека 9 по восстанию производят выемку рудного тела в объеме искусственной потолочины на высоту до уровня откаточного горизонта. Руду от проходки и выемки целика пропускают через фланговый восстающий 6 на нижележащий гори- so зонт. П ри необходимости пространство О, выработанное в объеме искусственной потолочины крепят расстрелами 1! . В бс ртах выработанного пространства 10 устанавливают распорную стоечную крепь 12, которую с внутренней стороны отшивают досками 13. По подошве выработанного пространства 10 укладывают металлическую сетку 14, и которую перед закладкой выработанного

Непосредственно у контакта «Массив— зажимающий материал» вследствие взрыва образуется зона неравномерного напряжения состояния с последующим перераспределением во времени и объеме всей разрыхленной части массива.

Под воздействием напряженного состояния и связанного с этим пластического течения закладочного материала, например, льда, образуется монолитная льдопородная закладка, в которой порода является каркасом: а заполняющий пустоты лед — связующим материалом.

При взрыве скважин 18 металлическая эластичная сетка 14 и закрепленные в нее штанги 16 переместятся в сторону уплотненной закладки в объеме искусственной потолочины, а конструкция «самозапирающихся» штанг позволяет прочно закрепить сетку к искусственной потолочине. Этим приемом завершается образование искусственной потолочины и опалубки из предохранительной сетки, закрепленной предварительными штангами к искусственной потолочине.

После образования искусственной потолочины, для производства очистных работ, из откаточного штрека 1 проходят ортызаезды 19, находящиеся в створе с потолочиной, а также подрезной штрек 20, из которого начинают очистную выемку руды в пределах камерного запаса блока, наприДля блоков с типовыми параметрами систем разработки с маганизированием и подэтажными штреками применение предлагаемого способа разработки позволяет снизить потери руды на 7,3 — 7,60/р.

Формула изобретения

1. Способ возведения искусственного целика при разработке крутопадающих рудных тел, включающий выемку полезного ископаемого, заполнение выработанного пространства закладочным материалом и уплотнение указанного материала взрыванием с недозарядом скважин, пробуренных в приконтактной с искусственным целиком зоне параллельно продольной оси целика, отличающийся тем, что, с целью повышения несущей способности при возведении потолочных целиков, перед заполнением выработанного пространства закладочным материалом на почву последнего укладывают металлическую эластичную сетку и закрепляют на ней штанги, а скважины для последующего уплотнения бурят в рудном теле по его простиранию.

2. Штанга для возведения искусственного целика, включающая тело штанги, опорный элемент и замок, отличающаяся тем, что она снабжена металлической эластичной сеткой, к которой прикреплен опорный элемент, а замок выполнен в виде конусов, жестко установленных на теле штанги с шагом, уменьшающимся к опорному элементу.

1. Дядькин Ю. Д. и др. Отработка междукамерного целика с предварительным замораживанием закладки. Горный журнал № 8, 1977, с. 32.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке № 2900962(03, кл. Е 21 С 41/06, 1980. (прототип) .

3. Семевский В. Н. и др. Штанговая крепь, М., «Недра», 1965, с. 13 — 48.

10046 v

5 мер, маганизированием руды. Отбитая скважинами 18 руда 21 является предохранительной подушкой, предотвращающей разрушение искусственной потолочины при производстве взрывных работ в процессе отработки камерных запасов блока.

Указанный способ возведения искусственного целика реализуется с помощью штанги, состоящей из опорного элемента 22, замков 23, выполненных в виде конусов, посаженных на тело штанги 24, с шагом, уменьшающимся к опорному элементу, и элас- 1 тичной сетки 14.

Штанга работает следующим образом.

При взрыве скважин 8 за счет давления фронта ударной волны и механического воздействия перемещающейся при взрыве горной массы на опорный элемент 22 штанга 16 внедряется в льдопородную смесь 15 искусственной потолочины, замок 23 штанги, выполненный в виде конусов, посаженных на тело штанги 24, способствует внедрению штанги 16 в массив искусственной потолочины, прочному ее закреплению при уплотнении искусственной потолочины взрывом скважин 18.

Прочность закрепления штанг в массиве закладки возрастает при увеличении количества закрепленных на теле штанги конусов. Однако с их увеличением возрастает и сопротивление проникновению штанги в массив потолочины.

В результате воздействия взрыва на льдопородную смесь и ее уплотнения в краевой 30 части массива потолочины, прилегающей непосредственно к взрываемой части рудного тела, уплотнение будет максимальным.

По мере удаления от приконтактовой части уплотнение будет несколько меньшим. Поэтому, для более прочного и надежного закреп35 ления массива искусственной потолочины штангами 16 с применением металлической сетки 14 шаг распределения замков 23 на теле штанги 24 по ее длине уменьшается по направлению от верхнего конца штанги 40 к опорному элементу 22.

Данное изобретение обеспечивает ловышения несущей способности и устойчивости искусственной потолочины.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1004640 1004640

2Ю М 15 1б 1f Л 13 1Я

%юг. 6

Составитель В. Фриауф

Редактор Л. Авраменко Техред И. Верес Корректор О. Билак

Заказ 1826/44 Тираж 601 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

I 13035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4