Способ возведения искусственного целика

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК,.SU„„) 222856

15П4 E 21 F 15/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ц,"

НБДН1 Т„.-"1,. >

+ (С я ) е, h о о Н

Ф где С нормативное удельное содержание вяжущего, кг/м ; полная наклонная высота основного массива, м; наклонная высота камеры, на уровне которой в данное вре«1 о

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

К ABTOPCKOIVIY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3742073/22-03 (22) 27.02.84 (46) 07.04.86. Бюп. У 13 (71) Криворожский ордена Трудового

Красного Знамени горнорудный институт (72) Г.Т.Фаустов, С.О.Попов и А.В.Гломозда (53) 622.273.2 (088 ° 8) (56) Авторское свидетельство СССР

В 708062, кл. Е 21 F 15/00, 1980.

Кравченко В.П. и др. Применение твердеющей закладки при разработке . рудных месторождений. М.: Недра, 1974, с. 194. (54) (57) СПОСОБ ВОЗВЕДЕНИЯ ИСКУССТВЕННОГО ЦЕЛИКА из твердеющей закладки при коперной системе разработки месторождений полезных ископаемых в восходящем порядке, включающий формирование днища камеры и основного закладочного массива,,о т л и ч а— ю шийся тем, что, с целью снижения удельного расхода вяжущего при формировании основного массива,удельное содержание вяжущего в твердеющей закладке определяют из выражения мя производится закладка,м; удельное содержание вяжущего в начале закладки основного С массива при h О, кг/м в

12228

45

55

Ф

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при подземной разработке месторождений полезных ископаемых с закладкой выработанного пространства.

Цель изобретения — снижение удельного расхода вяжущего.

На фиг. 1 изображен искустсственный целик из твердеющей закладки с эпюрой распределения удельного содер- 10 жания вяжущего по его наклонной высо" те, разрез; на фиг. 2 — график зависимости коэффициента фильтрации К схватившейся закладки от удельного содержания вяжущего q при времени от- 15 стаивания твердеющей смеси 6 сут; на фиг. 3 — график зависимости относительного содержания вяжущего q/Ñ от относительной наклонной высоты заполнения камеры h/Н; на фиг. 4 — график 20 зависимости предела прочности твердеющей закладки от времени твердения ) при различном удельном содержании вяжущего

Искусственный целик из закладки (фиг. 1) имеет днище 1, размещенное в выработке доставки 2 и выпускных воронок 3. Над днищем 1 расположен основной массив 4, размещенный в отработанной камере на всю ее высоту. Удельное содержание вяжущего q в днище 1 составляет 1/3 часть от нормативного его содержания С.

По высоте основного массива 4 удельное содержание вяжущего переменное от значения с1, определенного расчетным путем, до нормативного

С в самой верхней его части.

Основное назначение днища — сдержать гидростатическое давление закладки на изолирующие перемычки, размещенные в выработках доставки при заполнении камеры твердеющей смесью. Для этого днище после заполнения закладкой отстаивают 5—

7 сут. 3а этот срок закладка приобретает определенную плотность и полностью теряет подвижность. Таким образом образуется плотный массив, воспринимающий давление закладки при последующей заливке камеры.

Заполнять днище целика заклад-. кой без вяжущего нецелесообразно, так как при заливке закладкой камеры вода затворения твердеющей смеси фильтруется через закладку днища и размывает его.

Заполнять днище закладкой повышенной прочности также нет необхо56 2 димости, так как за 5-7 дней отстаивания твердеющая закладка успевает только схватиться, однако кристаллизационной прочности она за этот срок не наберет. Кроме того, при восходящем порядке выемки блоков закладка днища практически никогда не обнажается. Поэтому достаточно иметь такое удельное содержание вяжущего при образовании днища целика, которое обеспечивало бы полное отсутствие фильтрации воды через схватившуюся закладку в днище, Из графика фиг. 2 видно, что при повышении удельного содержания вяжущего q в закладке от 0 до 130 кг/м коэффициент фильтрации К на шестые сутки отстаивания падает от 16 мм/ч до О. Следовательно, величину удельного содержания вяжущего о=130 кг/м в данном случае можно считать опти— мальной.

При нормативном удельном содержании вяжущего — молотого гранулированного шпака в .твердеющей закладочной смеси 400 кг/м установленное требуемое содержание составит 1/3 часть.

В случае использования более активных вяжущих веществ при одном и том же соотношении 1/3 достижение коэффициента фильтрации равным нулю происходит в более ранние сроки.

По графику зависимости предела прочности закладки на одноосное сжатие от времени твердения при различном удельном содержании вяжущего определяется содержание вяжущего, при котором за рассчитанный срок твердения прочность нижней части целика достигает нормативного значения.

По мере увеличения высоты заполнения закладкой камеры удельное содержание вяжущего в смеси повышают до нормативного в самой верхней части заполняемой камеры.

Удельное содержание вяжущего в смеси при каждой данной высоте заполнения камеры устанавливается по графику зависимости относительного содержания вяжущего q/Ñ от относительной высоты заполнения камеры h/Н (фиг. 3), где Н вЂ” полная наклонная высота основного массива, м; С вЂ” нормативное удельное содержание вяжущего, кг/м ; h — высота камеры,на уровне которой .в данное время проводится закладка, м; q — удельное содержание вяжущего в смеси при данной высоте заполнения камеры h, кг/м .

856 4

При среднемесячной производительности закладочной фабрики 10-15 тыс.м смеси такая камера будет заполнена закладкой за 1,5-2,5 мес.

3 1222

Из графика видно, что между отношениями q/Ñ и h/× существует функциональная связь, описываемая следующей зависимостью:

= а+Ь (1) 5

С Н где а — коэффициент, численно равный отношению q /С на момент начаО ла закладки основного массива, т.е. при h = 0 где q соотЭ а 10 ветствует удельному содержанию вяжущего смеси, обеспечивающему нормативную прочность в нижней части основного массива за суммарное время за!

5 .кладки всей камеры н нормативного срока твердения;

Ь вЂ” коэффициент, численно равный

1-а = 1-(q. /С) .

Из выражения (1) удельное содержание вяжущего q при заполнении камеры

20 на уровне наклонной высоты h будет определяться из следующей зависимости:

Я

С 25

35

+ (С вЂ” q,) 362,5 кг/xs

Назначение материала

Удельный расход на

1 м смеси, кг/Ms.Вид материала

Молотый гра- 400 нулированный шпак

Вяжущее

1300

Заполнитель

Супесь

Питьевая во- 400 допроводная вода.

Затворитель

+ (1 )»ý

С Й

Я = Чз + (С - q,)"- — ° (2)

Полученная зависимость (2) позволяет определить требуемое удельное содержание вяжущего в твердеющей закладке на любом уровне образуемого искусственного целика любой высоты.

Пример. В условиях горного предприятия средний объем наиболее характерной камеры составляет

25 тыс. м с наклонной высотой 40 м.

Для образования искусственных целиков на предприятии используется твердеющая закладочная смесь состава, приведенного в таблице.

Таким образом, нижняя часть искусственного целика с учетом срока твердения по действующим нормативам

3 мес будет твердеть около 5 мес °

Из графика фиг. 4 видно, что sa

5 мес твердения нижняя часть целика при нормативном содержании вяжущего

С = 400 кг/м наберет прочность 6 = — 150 кг/см, в то время как нормативная прочность закладки для этого рудника при трехмесячном сроке твердения составляет о = 120 кг/cMs .

Таким образом, для того, чтобы выдержать нормативный показатель

6, = 120 кг/м по всей высоте искусственного целика к началу образования смежной камеры необходимо снизить удельное содержание вяжущего в нижней части целика до величины

q = 325 кг/м . Затем по мере заполнения камеры закладкой повышать это ,содержание до нормативного в верхней части целика.

Конкретное значение удельного .расхода вяжущего в смеси при заполнении камеры на установленном уровне ее высоты определяется из выражения (2) .

Допустим, что камеру с наклонной высотой 40 м в данный момент. времени заполняют на уровне 20 м, удельный расход вяжущего составит:

1222856

Ж

Фик 2

ЦЬе. J

Х 7;>ra

Составитель Б.Левчаев

Редактор С.Лыжова Техред В.Кадар Корректор Т. Колб

Заказ 1685/33 Тираж 436 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная,4