Способ управления горным давлением
СОЮЗ СОВЕТСНИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ
РЕСПУБЛИН
nu < Е 21 С 41/06
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3860911/22-03 (22) 22.02.85 (46) 23.05.88. Бюл. Ф 19 (71) Всесоюзный научно-исследовательский проектный и конструкторский институт горного дела цветной металлургии (72) В.В. Жуков (53) 622.273(088.8) (56) Именитов В.Р. Процессы подземных горных пород при разработке рудных месторождений. — M. Недра, 1978, с. 393.
Авторское свидетельство СССР
В 998759, кл. E 21 С 41/Об, 1981. (54) (57) i СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ГОРНЫМ
ДАВЛЕНИЕМ, включающий формирование опорных элементов в выработанном пространстве, поддержание массива налегакщей толщи пород опорными элементами и закладочным материалом, о т— л и ч а ю шийся тем, что, с целью снижения затрат на управление горным давлением за счет сокращения потерь полезного ископаемого в опорных элементах, формируемые опорные элементы оконтуривают в массиве налегающей толщи пород высотой, по меньшей мере равной мощности выработан„„Я0„„1З976О7 Л1 ного пространства, перемещают оконтуренные элементы в выработанное пространство без нарушения их сплошности, устанавливают опорные элементы на почве выработанного пространства, герметизируют зазор между выработанным пространством и образованной в массиве налегающей толщи пород полостью по контуру опорного элемента, а закладочный материал подают в указанную полость.
2. Способ по п. 1, о т л и ч а— ю шийся тем, что в почве выработанного пространства выполняют углубление соосно опорному элементу.
3. Способ по и ° 1, о т л и ч аю шийся тем, что образованную в массиве налегающей толщи пород полость заполняют закладочным материалом, обладающим свойствами пластичности и текучести.
4 ° Способ по и. 1, о т л и ч а— ю шийся тем, что перед оконтуриванием опорного элемента массив налегающей толщи пород упрочняют, в процессе оконтуривания опорного элемента производят его обсадку, а после установки опорного элемента на почву выработанного пространства осуществляют его укрепление.
i 397607
Изобретение относится к горному делу и подземному строительству и предназначено для обеспечения надежного поддержания кровли выработок и подземных сооружений, заданного режима управления деформапиеи (напряженным состоянием) и сдвижением вмешающих пород при подземной разработке полезных ископаемьпс. tO
Целью изобретения является снижение затрат на управление горным давлением за счет сокращения потерь полезного ископаемого в опорных зле= ментах. т5
На фиг. 1 дана схема формирования опорных элементов, вид в плане; на фиг. 2 — проекция на вертикальную плоскость, Способ заключается в следующем.
В опережающей горной выработке или в выработанном пространстве с некоторым отставанием от фронта очистных работ в массиве налегающей ". îëùè пород зежи 1 оконтуривают опорный эле15 мент 2 на высоту не менее вынимаемой мощности выработанного пространства
3 в данном месте; верхнюю часть этого элемента нодсекают до отделения от массива принудительным путем от- 30 резной щелью ч или используют условия ослабления взаимодействия слоев по контакту; оконтуренньп» таким образом элемент 2 перемещают на почву
5 выработанного пространства.. гермети 5 зируют зазор б между выработанным пространством и образованной полос,тью 7. Образованную в результате перемещения опорного элемента полость
7 заполняют через герметизированный зазор по его контуру или через специально пробуренные скважины 8 закладочным материалом с заданными свойствами. Конструктивное исполнение узла контактирования опорного элемента с почвой зависит от свойств пород и состояния почвы, а также угла падения залежи. При слабой, легко деформируемой почве опорный элемент устанавливают и бетонируют в приям33 ке глубиной до О,5-i О и, выполняе-мом соосно опорному элементу. При прочной почве опорный элемент устанавливают на бетонную подушку, укреп-ляют анкерами или применяют их котт5 бинацию. При этом дпя улучшения сцепления бетона с почвои производят специальную подготовку па.".ледней (зачистку, рифление и т, и,; .
Форму и размеры опорного элемента устанавливают с учетом свойств пород кровли, выемочной мощности залежи и технических воэможностей их оформления.
C точки звени т использования известных технических средств (установки кольцевого бурения KR-E4 и KRZ6-S фирмы "Зальцгиттер А.Г.") и условий работы под íà- ð óçêîé эффективными являются опорные элементы цилиндрической формы.
Число и взаимное расположение опор--ных элементов определяются в каждом конкретном случае с учетом горного давления, которое передается на них при данном состоянии горных работ и о>кидаемых в результате их развития последствий, размеров устойчивых пролетов и площадей обнажений кровли, показателей физико-механических свойств и трещинной структуры вмешающих пород, в том числе и тех, из которых оформляются опорные элементы.
Опорные элементы могут быть ориентированы по рядам, располагаться в шахматном порядке или произвольно по площади выработанного пространства, сообразуясь со структурой и свойствами вмещающих пород, При большой выемочной мощнос ги залежи опорные элементы могут располагаться группами, причем могут быть приняты дополнительные меры по повышению прочности и устойчивости элементов путем взатмной обвязки их., а при необходимости и заполнения внутреннего пространства между ними породой, твердеющим материалом и т.r;, Выбор режима управления податливостью опорных элементов производят с учетом принятой системы разработки, порядка отработки залежей, их размеров и взаимного расположения, глубины отрабс тки, литологической структуры и нарушенности налегающего породногс- массива и свой тв слагающих пород, условиями и требованиями, ттредьявляемьтми к сохранности подрабатываемой толщин и земной поверхности.
Указанные режимы уттравгтения кровлей могут быть реализованы в применяемых системах разработки залежей малой и средней мощности и до опре.=-. деленно о предела мощных ттластов, но : б тьшим экономическим эффектом за. счет исключения потерь в рудных
1397607
V Д
V V
v ч
Яч
Составитель В. Фриауф
Техред М.Ходанич
Редактор Г. Гербер
Корректор N.Ìÿêñè æøèíåö
Заказ 2577/32 Тираж 459 Подпис ное
ВИИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб... д, 4/5
Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Про |.тная, 4 целиках как столбчатых, так и ленточных, и резкого сокращения объемов закладочных работ. Вместе с тем на основе использования принципов фор5 мирования опорных целиков из массива горных пород могут быть предложены новые системы разработки, обеспечивающие повышение эффективности:. эксплуатации не только залежей, отрабатываемых в один слой, но и слоямие
Процессы по оконтуриванию и перемещению опорного элемента, а также за- 15 полнению полости могут быть осуществлены комплексом машин с дистанционным или автоматическим управлением, которые в дальнейшем могут быть переведены на принципы робототехники. 2р
В случае недостаточной прочности пород или высокой трещиноватости массива производится упрочнение участков его, предназначенных под опорные элементы, штангами, инекцированием 25 цементного раствора, смол и т.п. При необходимости может быть выполнено дополнительное укрепление элемента и обсадка его после оионтуривания.
Заданные деформация и смещение кровли создают посредством подбора и изменения под нагрузкой физикомеханических свойств материала, которым заполняют полости, образовавшиеся в массиве горных пород после
"выхода" из него опорных элементов.
Соответствующим подбором материала этих опорных узлов можно задавать жесткую частично и полностью податливую систему "налегающие породив опорные элементы", причем процесс податливости легко поддается управлению во времени и пространстве в естественном (выдавливание материала опорного узла под нагрузкой) или принудительном (выпуск материала) режимах при полном выдавливании или выпуске материала-заполнителя из полости опорные элементы занимают исходное положение, входя в полости, образованные в массиве, кровля опускается на почву, передавая на нее вес подработанной породной толщи, тем самым обеспечивается разгрузка от горного давления прилегающего к выработанному пространству массива горных пород.
