Способ определения структурно-прочностных свойств искусственной кровли при нисходящей слоевой выемке руды

 

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при подземной добыче руд с закладкой выработанного пространства. Цель - повышение достоверности определения свойств за счет учета слоистости, вызванной неоднородностью подаваемого состава закладочной смеси. На выходе из смесителя, в который подают вяжущее с активными веществами (АВ), инертный заполнитель и воду, измеряют производительность закладочного комплекса, плотность закладочной смеси с АВ, концентрацию АВ и время подачи смеси с одинаковой концентрацией АВ. Определяют геометрические размеры - ширину и высоту - закладываемых выработок между нижней и верхней закладочными перемычками. По полученным данным по специальным математическим соотношениям угла растекания смеси и угла наклона выработки рассчитывают мощность каждого слоя, образованного закладочной смесью с одинаковой концентрацией АВ. Затем по калибровочным кривым определяют прочность каждого из образованных слоев и составляют структурно-прочностную карту закладочного массива, которая служит основанием для рабочего проектирования очистных работ нижележащего рудного слоя - выбора вида крепления, изменения ширины выработки, производительности очистных работ. 5 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК ивЯО по 1 6 -" "« 64

А1, . «, ъ л у з,« .

ОПИСАНИЕ ИЗОБР г1КЯ

Н А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСВ ВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И OTHPbfTHRM

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4432446/31-03 (22) 13.. 04. 88 (46) 23. 12. 90. Бюл. Р 47 (71) Казахский политехнический институт им.В.И.Ленина (72) В.А.Иельникоь, Р.Н.Джумабаев, M.MàãàóÿHoâ и А.К.Калдасов (53) 622.273 (088.8) (56) Правила технической эксплуатации рудников. — М.: Недра, 1980Ä с.35.

Справочник по горнорудному делу.—

N. Недра, 1983, с.606,618. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СТРУКТУРНОПРОЧНОСТНЫХ СВОЙСТВ ИСКУССТВЕННОЙ

КРОВЛИ ПРИ НИСХОДЯЩЕЙ СЛОЕВОЙ ВЫЕМКЕ

РУДЫ (57) Изобретение относится-к горной пром-сти и м.б. использовано при подземной добыче руд с закладкой выработанного пространс-..ва. Цель — повышение достоверности определения свойств за счет учета слоистасти, вызванной неоднородностью подаваемого состава закладочной смеси . На выходе из смесителя, в который подают

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при подземной добыче руд с закладкой выработанного пространства.

Целью изобретения является повышение достоверности определения свойств за счет учета слоистости . .вызванной неоднородностью подаваемого состава закладочной смеси.

1@1 5 Е 21 с 41/ 16 - Е 21 F 15!00 .- )—.тl

1 с. вяжушее с активнь- и веществами (АВ) инертный заполнитель и вод «измеряют производит=i .üûññòü закладочного комплекса., плотность -акладочной

c AB концентраь ю AB u HpehfH подачи смеси с одинаковой концентрацией АВ. Определяют геометрические размеры — ширину и высоту — закладываемых выработок между нижней и верхней закладочными перемычками. По полученным данным по специальным математическ,.-"м соотношениям угла растекания смеси и угла наклона выработки рассчитывают мощность каждого слон, образованного закладочной смесью с одинаковой концентрацией АВ. Затем по калибровочным кривьп" определяют прочность каждого из образованных слоев и составляют -труктурно-прочностную карту закладочного массива, которая служит основанием для рабочего проектирования очистных работ нижележащего рудного слоя — выбора вида крепления, изменения ширины выработки, производительности очистых работ. 5 ил.

На фиг.1 .приведень:. расчетные схемьг высоты подьема уровня однородного структурного слоя на фиг.2 — искусственная кровля с указанием толщины слоев однородного состава и прочности закладки в этих слоях, вертикальгый разрез; на фиг.3 — калибровочные зависимости прочности закладки от электрического тока через стекло- углеродн:: электрод,. "-:G фиг.4 — ка1615364 либровочные зависимости угла растекания от плотности смеси; на фиг.5— диаграммы, характеризующие изменение во времени электрического тока Т, пропорционального концентрации, и производительности комплекса Q, Способ может быть осуществлен следующим образом.

На выходе из смесителя, в который подают вяжущее, инертный заполнитель и воду, устанавливают расходомер измеритель концентрации активных веществ и плотномер. В качестве расходомера используют электромеханичес- 15 кий расходомер твердеющих закладочных смесей. Для измерения концентрации активных веществ заподпицо с внутренней стенкой трубопровода встраивают стеклоуглеродный электрод и измеряют величину тока I через этот электрод.

Между током Т и прочностью R твердею" щей закладки находят калибровочные зависимости, для чего одновременно с измерением тока закладывают образцы - 25 кубики, которые хранятся в шахтных условиях необходимый срок, например

28 сут, после чего образцы подвергают раздавливанию на прессе. Вид калибровочных зависимостей ток I — проч-3О ность R показан на фиг.3.

Измерение плотности осуществляют например, плотномером ПР-1024В.

Для определения угла растекания . находят калибровочные зависимости угла растекания от плотности смеси путем изменения .плотности смеси и замеров при этом угла растекания.

Электрический ток Х, характеризующий прочность структурного слоя, изменяется в некоторых пределах, которые определяются допустимыми изме-. нениями прочности, обычно на практике равными 15-2М . Если величина тока Т выходит за установленные преде- 4> лы QI отмечают время Т. в течение которого подается смесь нормативного состава, и по расходомеру определяют производительность Q, c которой работает закладочный комплекс это время.

Далее определяют мощность структурного слоя данной прочности (фиг,4). при этом, если заполняется нижняя часть пустоты до уровня нижней перемы г<и 1 высота определяется по форФ

55 муле

29 Т 81п rgL-ã)

Ь cosg cos $

Если формируется искусственная кровля между верхней и нижней отметкой соответственно нижней 1 и верхней 2 закладочных перемычек, высота определяется по формуле Т

«В »«

Ь ° L (2) а при формировании искусственной кровли на высоту верхней перемычки

2 по формуле

h =Ь tgg3 (3) ют предварительно в результате исследований (показаны на фиг.3 и 4}.

На фиг.2 приведен вертикальный разрез искусственной кровли с указанием толщины слоев, рассчитанных по формулам (1) — (3), и прочности закладки этих слоев, полученных по калибровочным зависимостям

Указанные на структурно-прочностной карте прочности слоев даны для трехмесячного возраста твердеющего закладочного массива. где с — производительность закладочного комплекса;

Т вЂ” время подачи смеси одинаковой концентрации активных веществ;

Ь вЂ” ширина;

L. — горизонтальная длина вырабг тки; — угол растекания смеси;

oL, — угол наклона выработки.

Прочность в каждом образованном структурном слое определяют по калибровочным кривым зависимости прочности закладки от электрического тока I„ пропорционального концентрации активных веществ в растворе.

Пример. В мельницу мокрого помола через приемный бункер подают воду и компоненты сложного вяжущего — цемент, ангидрит, гранулированный шлак. В нижней части бункера смесь поступает в трубопровод, в котором вмонтированы электрохимический расходомер, стеклоуглеродный электрод и плотномер ПР-1024В.В качестве регистрирующих приборов применены самописцы КСН-4. Калибровочные зависимости ток - прочность, угол растекания — плотность получа161

Полученную структурно-прочностную карту применяют при рабочем проектировании очистых работ ниже— лежащего рудного слоя. При этом в местах ослабления кровли предусматривают специальные мероприятия по сохранению ее устойчивости— крепление штангами уменьшение ширины выработок до пролетов, отвечающих требованиям прочности закладки.

Этим обеспечивается безопасность горных работ.

Когда из структурно-прочностной карты следует, что кровля является однородной и прочность ее отвечает нормативам, очистные работы ведут с максимальной производительностью, увеличивая вес одновременно взрываемых зарядов, работая .беэ крепления искусственной кровли. ,.Формула изобретения

Способ определения структурнопрочностных свойств искусственной кровли при нисходящей слоевой выемке руды, включающий измерение производительности закладочного комплекса, плотности закладочной смеси с активными веществами, геометрических размеров закладываемых выработок между верхней н нижней закладочными перемычками и прочности закладочного массива, отличающийся тем, что, с целью повышения достоверности определения свойств за счет учета слоистости, вызванной неоднородностыф.подаваемого состава закладочной смеси: дополнительно измеря ют концентрацию активных веществ в . готовой смеси, время подачи смеси содинаковой концентрацией активных

5364 б веществ и рассчитывают мощность каждого слоя, образуемого закладочной смесью с одинаковой концентрацией активных веществ, по соотношениям

5 о т

h 0 2 ЪХ

h -Ьeggгде h - мощность каждого из слоев

t) при заполнении выработки на высоту нижней перемычки, м;

20 производительность закладоч ного комплекса, м /ч;

Т вЂ” время подачи смеси с одина" ковой концентрацией активных веществ, ч;

0L — угол наклона выработки, 25 град, 1 — угол растекания смеси; град3

Ъ вЂ” ширина выработки, м;

h - мощность каждого из слоев и при заполнении выработки между верхней и нижней пе»ремычками, м;

Ь - горизонтальная длина выработки, м;

35 h — мощность каждого из слоев

3 при запслнении выработки на высоту верхней перемычки,м, а после определения прочности каждого" из образованных слоев составляют

40 структурно-прочностную карту закладоч:ного массива.

1615364 — МВР щр

Д фФ РФ

Ф, - ---= =-=- Bpdtc

: Л

-) /Оба>

8Ä&C

6

1

@ !

I г, Ф

1 !

7, й4

1615364

Составитель А. Логинский

Редактор И.Горная Техред П.Олейник Корректор А.Обручар

Заказ 3970 Тираж 399 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101