Способ создания породной опоры

 

Изобретение относится к горной промышленности и м.б. использовано при разработке месторождений полезных ископаемых, представленных пологими и наклонными залежами. Цель - повышение безопасности работ и сохранение целостности породного элемента (ПЭ). В рудном массиве образуют выработанное пространство (ВП), имеющее в поперечном сечении форму опрокинутой трапеции. Параметры ВП - ширину основания трапеции и угол наклона стенок (С) к вертикали - определяют по математическим соотношениям с учетом прочности и структуры породного массива. В кровле ВП в породном массиве оконтуривают ПЭ и отделяют его от массива, затем опускают на наклонные С. Под опущенным ПЭ со стороны С разрушают рудный массив и выбором разрушенной руды устанавливают ПЭ на почву ВП. Часть разрушенной руды размещают на почве ВП в качестве податливого слоя, жесткость которого регулируют, укрепляя его нагнетанием твердеющего раствора. Для повышения безопасности работ по выбору руды на сопряжении С рудного массива и почвы ВП проходят выработки. Для сокращения потерь руды на почве ВП возводят искусственное основание перед установкой ПЭ. Завершают создание породной опоры заполнением полости над ПЭ закладочным материалом с заданными свойствами. 4 з.п.ф-лы, 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (l9) (I () (Sl) 5 Е 2 1 С 41 / 1 6

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИ )ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВ ДЕТЕЛЬСТВУ

jQ1

О (лЭ

4 (21) 4669566/03 (22) 20.03.89 (46) 23.07.91. Бюл. ¹ 27 (71) Всесоюзный научно-исследовательский, проектный и конструкторский институт горного дела и металлургии цветных металлов (72) В. В. Жуков и Р. Б. Юн (53) 622.273 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР №705111,кл. Е21 С41/06,1977. i

Авторское свидетельство СССР

¹ 1397607, кл. Е 21 С 41./06, 1988. (54) СПОСОБ СОЗДАНИЯ ПОРОДНОЙ ОПОРЫ (57) Изобретение относится к горной промышленности и м. б. использовано при разработке месторождений полезных ископаемых, представленных пологими и наклонными залежами. Цель — повышение безопасности работ и сохранение целостности породного элемента (ПЭ). В рудном массиве образуют выработанное пространство (ВП), имеющее в поперечном сечении форму

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при разработке месторождений полезных ископаемых, представленных пологими и наклонными залежами.

Цель изобретения — повышение безопасности работ и сохранение целостности породного элемента.

На чертеже приведена схема к расчету параметров выработанного пространства, в котором производят установку породного элемента и последовательность этой установки.

Способ осуществляется при создании породной опоры на локальной отработанопрокинутой трапеции. Параметры ВП вЂ” ширину основания трапеции и угол наклона стенок (С) к вертикали — определяют по математическим соотношениям с учетом прочности и структуры породного массива, В кровле ВП в породном массиве оконтуривают ПЭ и отделяют его от массива, затем опускают на наклонные С. Под опущенным

ПЭ со стороны С разрушают рудный массив и выбором разрушенной руды устанавливают ПЭ на почву ВП. Часть разрушенной руды размещают на почве ВП в качестве податливого слоя, жесткость которого регулируют, укрепляя его нагнетанием твердеющего раствора. Для повышения безопасности работ по выбору руды на сопряжении С рудного массива и почвы ВП проходят выработки. Для сокращения по-. терь руды на почве ВП возводят искусствейное основание перед установкой ПЭ. Завершают создание породной опоры заполнением полости над ПЭ закладочным материалом с заданными свойствами. 4 з. и. ф-лы, 1 ил.

l ной площади в окружении рудного массива

1, как минимум (в ленточных целиках при камерно-столбовой системе разработки) с двух противолежащих сторон.

В рудном массиве путем поперечной рассечки ленточного целика или расширения выработки 2 образуют выработанное пространство под породную опору, имеющее в поперечном сечении форму опрокинутой трапеции с основанием, меньшим верхней стороны. Размеры выработанного пространства по низу и угол наклона стенок

3 выбирают таким образом. чтобы оконтуренный щелями 4 и подсеченный скважинами 5 породный элемент 6 опустился на

1665037 стенки 3 в верхней части выработанного и ространства. Параметры выработа нного пространства, породного элемента и оконтуривающих щелей и угол наклона стенок связаны следующими зависимостями: 5

Sg= b+2(a — htg а ), а =arctg а/К h, где S< — ширина выработанного пространства по низу, м;

b — размер породного элемента по ниж- 10 нему торцу, м; а — расстояние от породного элемента до стенки выработанного пространства, м;

h — высота выработанного пространства;

15 а — угол наклона стенок к вертикали;

К вЂ” коэффициент, характеризующий высоту свободного падения породной опоры в долях от высоты выработанного пространства. 20

С учетом степени разрушения породного элемента и стенок рудного массива в зоне соударения значения К в зависимости от прочности и структуры породного массива и структуры массива принимается в диапазо- 25 не 0,1 — 0,5, Уменьшение значения К приводит к увеличению угла а и, следовательно, снижению высоты свободного падения опорного элемента, однако минимальные значения К и а ограничиваются величиной 30

Ян, определяемой техническими и технологическими условиями образования выработанного пространства оконтуривающих щелей.

Пример. Оценивают параметры вы- 35 работанного пространства под опорный элемент при h= 8м, а= 1м, в=8м,Принимаем.

К=О,З.

Находим а; =arctg0,5=18 . 40

Ян-4,7м, Отделенный от породного массива породный элемент опускают на наклонные стенки. До или после опускания породного элемента забуривают с внешней стороны 45 шпуры или скважины 7 в краевые части наклонных стенок рудного массива. Сотрясательным взрыванием зарядов ВВ в них ослабляют эту краевую часть. Дополнительно к этому рудный массив разрушается под 50 воздействием веса опорного элемента. Выбором иэ-под опорного элемента разрушенной рудной массы 8 (с к репером, дистанционными устройствами и т. и.) устанавливают его на почву выработанного про- 55 странства. При большой площади породной опоры неизвлекаемая из-под него часть руды служит в качестве податливого слоя, используемого для управления горным, давлением. Степень жесткости рудного слоя можно регулировать путем укрепления

его нагнетанием твердеющего раствора, Для исключения потерь руды под породной опорой нэ конечной стадии его опускания, повышения безопасности производства работ по выбору рудной массы и подкреплению основания породного элемента при большой ширине ленточного целика (более

5 м) на почве возводят искусственное основание 9 высотой 1 — 1,5 м, нэ которое опускают опорный элемент, тем самым предотвращая зажим рудной массы на конечной стадии опускания. В целях повышения безопасности работы проходят, при необходимости закрепляя ее, выработки 10, из которых производят указанные работы по выбору руды и укреплению опоры. Далее заполняют полость из-под опорного элемента материалом с заданными свойствами и в соответствии с принятым режимом производят отработку оставшихся рудных запасов под защитой образованных опорных опор, Формула изобретения

1. Способ создания породной опоры, включающий образование в рудном массиве выработанного пространства от кровли до почвы рудного тела, оконтуривэние над кровлей породного элемента, отделение породного элемента от породного массива, опускание отделенного элемента в выработанное пространство с образованием в породном массиве полости, установку породного элемента и заполнение полости закладочным материалом, о т л и ч а ю щ ий с я тем, что, с целью повышения безопасности работ и сохранения целостности породного элемента, выработанное пространство в рудном массиве образуют в поперечном сечении в форме опрокинутой трапеции с шириной основания, определяемой из соотношения

S,— = В+ 2(а-htg а) и наклоном боковых стенок к вертикали под углом, определяемым из соотношения а = arctg а/К h. где a — угол наклона боковых стенок к вертикали, и, определяемый из соотношения; а — расстояние от породного элемента до стенок выработанного пространства, м;

 — размер породного элемента по нижнему торцу, м;

h — высота выработанного пространства, м;

К вЂ” коэффициент, характеризующий высоту свободного падения породного элемента, выраженный в долях высоты выработанного пространства (в зависимости от прочности породного массива и его структуры к=0,1 — 0,5), 1665037 отделенный элемент опускают на наклонные стенки и разрушают рудный массив под опущенным элементом со стороны стенок, а устанавливают породный элемент на почву выбором разрушенной руды. пространства укрепляют раствором твердеющего материала после установки породного элемента.

4. Способ по пп. 1 — 3, о т л и ч а ю щ и й5 с я тем, что в рудном массиве на сопряжении стенок рудного массива и почвы проводят выработки.

5. Способ по пп. 1 — 3, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что перед установкой породного

10 элемента на почве возводят искусственное основание.

2. Способ по и. 1, отличающийся тем, что на почве выработанного пространства размещают слой разрушенной руды.

3. Способ по и. 2, отличающийся тем, что слой руды на почве выработанного

Составитель А. Логинский

Техред M,Ìîðãåíòàë Корректор O. Кундрик

Редактор Н. Яцола

Заказ 2376 Тираж 304 Подписное

ВНИ ПИ Г

НИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж 35, Раушская наб., 4/5 роизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина 101

1 ° ° !