Способ формирования закладочного массива при слоевой нисходящей выемке руды

 

Изобретение относится к горнодобывающей промышленности и может быть использовано при нисходящей слоевой выемке руды с твердеющей закладкой. Цель - управление сдвижением налегающих пород путем регулирования сжимаемостью закладочного массива и снижение расхода Изобретение относится к подземной разработке месторождений с нисходящей слоевой выемкой и предназначено для повышения эффективности и безопасности горных работ. Известен способ закладки при слоевой отработке в нисходящем порядке, заключающийся в возведении однородных по сжимаемости закладочных массивов. закладочных смесей при отработке слоев заходками первой и второй очередей. Отработку рудного тела осуществляют известными приемами. При этом заходки первой и второй очереди в смежных слоях располагают в шахматном порядке, т.е. заходки первой очереди нижележащего слоя располагают под заходки второй очереди вышележащего слоя, а заходки второй очередь нижележащего слоя - под заходки второй очереди вышележащего слоя. Отработанные заходки первой очереди полностью закладывают твердеющей закладочной смесью. Перед закладкой заходки второй очереди в их кровле укрепляют столбчатые опоры (СО) 1 с помощью расклинивающих стержней 2, устанавливаемых в заранее пробуренных коротких шпурах. Длину СО 1 принимают равной разности между высотой заходки Н и толщиной несущего слоя закладки hH, обеспечивающей устойчивость искусственной кровли. После установки СО 1 производят укладку несущего слоя закладки. Управление сжимаемостью закладочного массива производят путем изменения жесткости СО 1 или их количества в заходке. 4 ил. Недостатком этого способа является неравномерное распределение давления на закладочный массив, которое зависит от пролета выработанного пространства. Наибольшую нагрузку испытывает центральная часть закладочного массива, а, учитывая однородность массива, приходим к выводу, что в центральной части будет наблюдаться максимальный прогиб кровли за счет сжатия закладки. По этой причине в налегаюсл С 2 XI VJ а о

COIO3 СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„5U „„1747716 А1 (si>s E21 F 15/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР 1> 82

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ им. B.È.Ëåíèíà и Жезкентский торнообогатительный комбинат (72) В;А.Мельников, М.Н,Политаев, Л.В.Пятигорский, Б,В.Чумаков, Г.M.Ïóñòîõèí и второй очереди в смежных слоях располагают в шахматном порядке, т.е. заходки первой очереди нижележащего слоя располагаюТ под заходки второй очереди

В.M.Òêà÷åâ (53) 622,273.2(088.8) (56) Мельников В.А, и др. Развитие методов вышележащего Слоя, а заходки второй очередь нижележащего слоя — под заходки второй очереди вйшележащего слоя. управления качеством твердеющих закла-: . Отработанные заходки первой очереди полдочных массивов. Алма-Ата, КазНИИВТИ, ностью закладывают твердеющей закладоч1987, рис.9-10..: ной смесью. .Перед закладкой заходки на рудниках; М., Недра, 1983, с. 41-44, рис.. бчатые опоры(СО)1с помощью расклинива21в. ющих стержней 2, устанавливаемых в: 3 (54) СПОСОБ ФОРМИРОВАНИЯ ЗАКЛА- заранее пробуренных коротких шпурах.

ДОЧНОГО МАССИВА ПРИ СЛОЕВОЙ НИ- Длину СО 1 принимают равной разности .

СХОДЯЩЕЙ ВЫЕМКЕ РУДЫ вЂ” между вйсотой заходки Н и толщиной несу(57) Изобретение относится к горнодобыва- щего слоя закладкй h<, обеспечивающей усющей промышленности и может быть ис- тойчивость искусственной кровли, После . ". второй очереди в их кровле укрепляют столустайовки СО 1 производят укладку несущепользовано при нисходящей слоевой выемке руды с твердеющей закладкой. Цель го слоя закладки. Управление сжимаемо— управление сдвижением налегающих по- стью закладочного массива производят родпутемрегулированиясжимаемостьюза- путем изменения жесткости СО 1 или. их кладочного массива и снижение расхода количества взвходке,4 ил.

, Изобретение относится к подземной разработке месторождений с нисходящей слоевой выемкой и предназначено для повышения эффективности и безопасности

ro рных. работ.

Известей способ закладки при слоевой отработке в нисходящем порядке, заключающийся в возведении однородных по сжимаемости закладочных массивов.

1 (21) 4787038/03 (22) 15.12.89 (46) 15.07.92. Бюл, М 26 (71) Казахский политехнический институт

2 закладочных смесей при отработке слоев заходками первой и второй очередей. Отработку рудного тела осуществляют известными приемами. При этом заходки первой и

Недостатком этого способа является неравномерное распределение давления на закладочный массив, которое зависит от пролета выработанного пространства. Наибольшую нагрузку испытывает центральная часть закладочного массива, а, учитывая одйородность массива. приходим к выводу, что в центральной части будет наблюдаться максимальный прогиб кровли за счет сжатия заклвдки. По этой причине в налегаю1747716 щих породах и на поверхности образуются ный твердеющий массив, а к периферии опасные деформации для охраняемых объ- рудноготела — массивс заниженными прочностными показателями, Это достигается за

Кроме того, в этом способе не предус- счет различной прочности опор, их количе" мотрено снижение расхода закладочных 5 ства и величины поперечного сечения, Таким образом, предлагаемый способ

Известен способ отработки залежи со соответствует критерию "новизна". сплошной слоеной выемкой сверху вниз(ни- . Признаки, отличающие предлагаемое сходящий порядок отработки). решение от прототипа, не выявлены в друНедостатком указанного способа также 10 гих технических" решениях, следовательно, -" является. неравномерное распределение обеспечивают предлагаемому решению согорного давления на закладочный массив за ответствие критерию "существенные разлисчет плотного подбучивания кровли всех от- чия". рабатываемых заходок, в результате чего Сущность предлагаемого технического происходит неуправляемое сдвижение на- 15 решения заключается в том, что при отралега ощих пород, Неуправляемое сдви>ке- ботке слоев заходками первой и второй очение мо>кет привести к нежелательным редей, указанные заходки в смежных слоях последствиям: разрушению поверхности располагают в шахматном порядке;заходки зданий и сооружений, коммуникаций, про- первой очереди дозакладывгют закладочрыву грунтовых вод и т.п.. 20 ной смесью, а в кровле заходок второй очеКрометого,данныйспособ предполага- реди перед образбвайием несущего слоя

: ет излишний расход дорогостоящих закла-. укрепляют столбчатые опоры. Максимальдочных смесей.. ": ная высота опор равна разности между вы. Целью изобретения является управле- сотой заходки и толщиной несущего слоя, нйя сдвижением налегающих пород и сни- 25 По мере подачи закладки ее уровень поднижение расхода закладочных смесей, . мается и достигает нижней кромки опор, .

Пдстзвленная цель достигается тем;что после чего, с учетом последующей усадки в йзвестном способе формирования закла- .. искусственного массива подачу смеси предочного массива при слоевой нисходящей кращают. выемке полезного ископаемого, включаю- 30 Сжимаемостью закладочного массива щем образованием несущего слоя из твер- управляют путем изменения прочности де бщей закладки в нижней части соосно столбчатых опор, их поперечного сечения и распбложенных очистных заходок и после- изменения шага сетки столбчатых опор и дующее их укрепление, которые согласно, т,д. изобретению при отработке слоев заходка- 35 Образованный по предлагаемому crto-.. ми первой и второй очередей в смежных собу закладочный массив взаимодействует слоях располагают в шахматном порядке, с налегающими породами следующим образаходки первой очереди дозакладывают за зом. Известно, что максимальные нагрузки кладочной смесью, а в кровле"заходок вто- испытывает центральная часть закладочнорой очереди перед образованием несущего 40 го массйва. С целью создания максимальслоя укрепляют столбчатые опоры высотой, ной реакции отпора этим максимальным равной разности между высотой заходки и нагрузкам в центральной части массива лотолщиной несущего слоя, кально формируют выработки с опорами с

Сопоставительный анализ предлагае- высокими прочностными свойСтвами. С увемого технического решения с прототипом 45 личением пролета отработки на центральпоказывает, что в прототипе закладочный ную часть искусственного массива будет массив представляет собой сплошную од- воздействовать BGB большее напряжение, в народную по свойству сжимаемоститверде- связи с чем столбчатые опоры в централь. ющую среду, в связи с чем отсутствует нойчастизакладочногомассивабудетвдав"возможностьуправлениясдвижениемнале- 50 ливаться в нижележащий закладочный гающих пород, массив, частично уходя от нагрузки, В предлагаемом техническом решении . По мере приближения к границе руднозакладочный массив йредставляет собой ro массива; давление со стороны налегаютвердеющую среду, с>кимаемость которой щих пород снижается. Здесь в заходках изменяется от воздействующего на него 55 укрепляют столбчатые опоры с пониженныгорного давления — чем больше, величина ми прочностными свойствами, исходя изус горного давления, тем меньше сжимае- . ловия постоянства деформации мость искусственно о массива. Это обьяс- искусствейного массива (смещения кровли).

: няется тем, что в середине пролета Другими словами. создав повышенную создается более упрочненный искусствен- жесткость искусственного массива в его

1747716 центральной части и повышенную с>кимаемость в периферийной части путем изменения прочности, поперечного сечения или изменения шага столбчатых опор, создают и такую с>кимаемость искусственному мас- 5 сиву в целом, при которой прогиб кровли в основной (центральной части) отсутствует.

Т.о. обеспечивается воэможность управления сдвижением налегающих пород, Кроме того, наличие пустоты в зоне раэ- 10 мещения столбчатых опор создает существенную экономию дорогостоящих закладочных смесей.

На фиг. 1 показан общий вид разрабатываемой залежи; на фиг, 2 — поперечный 15 разрез закладочного массива; на фиг, 3 и фиг. 4 — графики распределения давления P и усадки il кровли по длине пролета, На фиг.

5 — устройство в процессе осуществления 20 способа.

Способ осуществляется следующим образом: залежь разрабатывается слоевой нисходящей выемкой, при которой слои отрабатываются заходками первой и второй 25 очередей (фиг, 1 и фиг. 2). 8 верхнем слое заходки первой очереди отрабатываются в обычном порядке с полной закладкой заходок, Перед заполнением заходок второй 30 очереди в кровле укрепляют столбчатые опоры 1 с помощью расклинивающих приспособлений 2 (фиг. 2 и фиг. 5). Длина этих столбчатых опор hpn равна разности между высотой заходки Н и толщиной несущего 35 слоя hH (фиг. 2). Под несущим слоем понимают первый слой в закладываемой выработке hH,, толщина которого обеспечивает устойчивость искусственной кровли.

При отработке слоев заходками первой 40 и второй очередей, укаэанные эаходки в смежных слоях располагают в шахматном порядке. С целью управления сжимаемостью закладочного массива в центральной части массива локально формируют выработки с опорами с высокими прочностными свойствами. С удалением от центра пролета. формируют выработки со столбчатыми опо-, рами с пониженными прочностными свойствами, исходя из условия постоянства деформации искусственного массива, Для установки железобетонных опор применяют специальное механизированное устройство 3 (фиг. 4), которое представляет собой платформу 5 с установленными на ней обоймами 4, оборудованными домкратами 6. Ка;кдая опора снабжена штырем с расклинивающим приспособлением 2.

Этот штырь с приспособлением вводится в заранее пробуренные шпуры.

Формула изобретения

Способ формирования закладочного массива при слоеной нисходящей выемке руды, включающйй образование несущего слоя из твердеющей закладки в нижней части соосно расположенных очистных заходок и послед . ющее их укрепление, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью управления сдвижением налегающих пород путем регулирования с>кимаемостью закладочного массива и снижения расхода закладочных смесей при отработке слоев заходками первой и второй очередью, укаэанные заходки в смежных слоях располагают в шахматном порядке, заходки первой очереди дозакладывают закладочной смесью, а в кровле эаходок второй:очереди перед образованием несущего слоя укрепляют столбчатые опоры высотой, равной разности между высотой заходки и толщиной несущего слоя.

1747716 я%

Составитель M,Политаев

Редактор Н.Сильнягина Техред M.Mîðråéòàë

Корректор С.Черни

Пооизводственно-излательский комбинат "Патент". r. Ужгоооа. чл.Гагаоина. 101

Заказ 2484 . Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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