Способ определения величины подработки твердеющей закладки при механическом разрушении рудного массива



Способ определения величины подработки твердеющей закладки при механическом разрушении рудного массива
Способ определения величины подработки твердеющей закладки при механическом разрушении рудного массива
Способ определения величины подработки твердеющей закладки при механическом разрушении рудного массива

 


Владельцы патента RU 2569663:

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Сибирский федеральный университет" (RU)

Изобретение относится к горной промышленности, а именно к подземной разработке месторождений полезных ископаемых, с заполнением выработанного пространства твердеющей закладкой. Техническим результатом является определение длины полости, оставшейся в закладочном массиве после отработки рудного массива путем исключения попадания в полость кусков руды или закладки, а следовательно, и величины подработки твердеющей закладки. Способ включает формирование отверстия в рудном массиве и закрепление в нем неподвижно на фиксированную глубину жесткого стержня, имеющего внутри несквозную полость, подачу твердеющей закладочной смеси в выработанное пространство, отработку рудного массива с частью массива твердеющей закладки с разрушением стержня в зоне отработки, определение полной длины несквозной полости стержня, длины заглубления стержня в отверстии в рудном массиве и длины полости, оставшейся в закладочном массиве после отработки рудного массива, перед закреплением стержня в рудном массиве часть его полости, расположенной в выработанном пространстве, заполняют низкопрочным материалом, отрабатывают рудный массив и определяют длину несквозной полости стержня, оставшейся в закладочном массиве после отработки рудного массива, путем протыкания низкопрочного материала спицей и измерения этой длины с помощью мерной линейки, расположенной на спице, причем в качестве низкопрочного материала применяют, например, монтажную пену. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

 

Изобретение относится к горной промышленности, а именно к подземной разработке месторождений полезных ископаемых, с заполнением выработанного пространства твердеющей закладкой, и предназначено для определения величины подработки массива твердеющей закладки при механическом разрушении рудного массива.

Известен способ определения величины подработки массива твердеющей закладки, включающий формирование отверстия в рудном массиве и закрепление в нем неподвижно жесткого стержня на фиксированную глубину, подачу твердеющей закладочной смеси в выработанное пространство, разрушение рудного массива с частью приконтактного слоя массива твердеющей закладки (Патент РФ №2464425, МПК E21F 15/00, 2012 г.).

Недостатком данного способа является невозможность определения величины подработки твердеющей закладки при механическом разрушении рудного массива. Например, при использовании горных комбайнов прочность стержня должна быть меньше прочности резцов, используемых для разрушения отрабатываемого массива, вследствие чего происходит срезание стержня в зоне действия инструмента без разрушения самого инструмента.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к заявляемому является способ определения величины подработки твердеющей закладки при механическом разрушении рудного массива, включающий формирование отверстия в рудном массиве и закрепление в нем неподвижно на фиксированную глубину жесткого стержня, имеющего внутри несквозную полость, подачу твердеющей закладочной смеси в выработанное пространство, отработку рудного массива с частью массива твердеющей закладки с разрушением стержня в зоне отработки, определение полной длины несквозной полости стержня, длины заглубления стержня в отверстии в рудном массиве и длины полости, оставшейся в закладочном массиве после отработки рудного массива (Патент РФ №2513467, МПК E21F 15/00, 2014 г.).

Использование данного способа не позволяет достоверно установить длину полости, оставшейся после отработки рудного массива, известным инструментом вследствие попадания в полость кусков руды или закладки, а следовательно, и величину подработки твердеющей закладки при механическом разрушении рудного массива.

Задачей изобретения является обеспечение достоверности определения длины полости, оставшейся после отработки рудного массива путем исключения попадания в полость кусков руды или закладки, тем самым достоверно установить величину подработки твердеющей закладки при механическом разрушении рудного массива.

Поставленная задача достигается тем, что в способе определения величины подработки твердеющей закладки при механическом разрушении рудного массива, включающем формирование отверстия в рудном массиве и закрепление в нем неподвижно на фиксированную глубину жесткого стержня, имеющего внутри несквозную полость, подачу твердеющей закладочной смеси в выработанное пространство, отработку рудного массива с частью массива твердеющей закладки с разрушением стержня в зоне отработки, определение полной длины несквозной полости стержня, длины заглубления стержня в отверстии в рудном массиве и длины полости, оставшейся в закладочном массиве после отработки рудного массива, перед закреплением стержня в рудном массиве часть его полости, расположенной в выработанном пространстве, заполняют низкопрочным материалом, отрабатывают рудный массив и определяют длину несквозной полости стержня, оставшейся в закладочном массиве после отработки рудного массива, путем протыкания низкопрочного материала спицей и измерения этой длины с помощью мерной линейки, расположенной на спице, причем в качестве низкопрочного материала применяют, например, монтажную пену.

По отношению к прототипу в заявляемом способе имеются следующие отличия:

перед закреплением стержня в рудном массиве часть его полости, располагаемую в выработанном пространстве, заполняют низкопрочным материалом;

в качестве низкопрочного материала применяют, например, монтажную пену;

определяют длину несквозной полости стержня, оставшейся в закладочном массиве после отработки рудного массива, путем протыкания низкопрочного материала спицей и измерения этой длины с помощью мерной линейки, расположенной на спице.

Использование предлагаемого способа обеспечивает определение длины полости, оставшейся в закладочном массиве после отработки рудного массива путем исключения попадания в полость кусков руды или закладки, а следовательно, и величину подработки твердеющей закладки.

Это достигается следующим.

Заполнение полости стержня низкопрочным материалом перед закреплением стержня в рудном массиве исключает попадание в полость кусков руды или закладки и позволяет производить замеры длины полости, оставшейся после отработки рудного массива.

Заполнение низкопрочным материалом той части полости стержня, что располагается в выработанном пространстве, позволяет снизить затраты на осуществления способа.

Использование в качестве низкопрочного материала, например, монтажной пены упрощает процесс заполнения полости, так как данный материал доступен и поставляется в баллонах с клапаном для пистолета, что позволяет регулировать скорость и объем выхода пены. Монтажная пена является плотным материалом и препятствует попаданию в полость кусков руды или закладки, но вместе с тем хорошо подвержена механическому разрушению.

Применение спицы позволяет обеспечить протыкание низкопрочного материала по всей длине полости, оставшейся в закладочном массиве после отработки рудного массива, а по мерной линейке, расположенной на спице, определяют численное значение длины этой полости.

Сущность изобретения поясняется чертежами (римскими цифрами указана последовательность работ в смежных выработках): I - выемка запасов первой выработки и положение стержня; II - заполнение открытого выработанного пространства первой выработки закладочной смесью; III - выемка запасов второй выработки, после отработки смежного рудного массива, положение стержня и величина подработки твердеющей закладки.

Способ осуществляется следующим образом. Например, при слоевой системе разработки и с заполнением выработанного пространства твердеющей закладкой.

У жесткого стержня, имеющего несквозную полость внутри, измеряется общая длина этой полости L известным способом, например линейкой с шириной меньше ширины полости в стержне. Затем полость заполняется низкопрочным материалом, например монтажной пеной, на длину, равную длине полости, располагаемой в выработанном пространстве.

После отработки первой выработки на ее стенке в рудном массиве создается отверстие, например, путем бурения короткого шпура, в которое торцом с полостью, заполненной низкопрочным материалом, вставляется на фиксированную глубину L1 и закрепляется неподвижно жесткий стержень (например, из пластика). Другая часть стержня с глухим торцом находится в пространстве выработки. Затем данная выработка заполняется твердеющей закладочной смесью. После набора закладкой необходимой прочности осуществляют отработку руды в смежной выработке путем разрушения рудного массива механическим способом (например, с помощью горного комбайна). При этом полностью разрушается часть стержня, находящаяся в отверстии в рудном массиве, а также некоторая часть стержня, находящаяся в закладке вследствие ее разрушения коронкой комбайна. Далее устанавливают длину L2 несквозной полости стержня, оставшуюся в закладочном массиве после отработки рудного массива второй выработки. Для этого протыкают низкопрочный материал, находящийся в полости, на всю оставшуюся длину полости, прочной спицей. Затем измеряют длину спицы в полости с помощью мерной линейки, расположенной на самой спице, - получают численное значение длины несквозной полости, оставшейся в закладочном массиве после отработки рудного массива.

После этого определяют величину подработки твердеющей закладки по разности между полной длиной несквозной полости, расположенной внутри стержня, длиной несквозной полости, находящейся в отверстии в рудном массиве, и длиной несквозной полости, оставшейся в закладочном массиве после отработки рудного массива:

Δ=L-L1-L2,

где Δ - величина подработки твердеющей закладки; L - полная длина несквозной полости, расположенной внутри стержня; L1 - длина несквозной полости, находящаяся в рудном массиве; L2 - длина несквозной полости, оставшаяся в закладочном массиве после отработки рудного массива.

Параметры стержня и параметры несквозной полости внутри стержня устанавливаются экспериментально.

Использование предлагаемого способа обеспечивает достоверность определение длины несквозной полости, оставшейся в закладочном массиве после отработки рудного массива, путем исключения попадания в эту полость кусков руды или закладки, и обеспечивает достоверность определения величины подработки твердеющей закладки.

1. Способ определения величины подработки твердеющей закладки при механическом разрушении рудного массива, включающий формирование отверстия в рудном массиве и закрепление в нем неподвижно на фиксированную глубину жесткого стержня, имеющего внутри несквозную полость, подачу твердеющей закладочной смеси в выработанное пространство, отработку рудного массива с частью массива твердеющей закладки с разрушением стержня в зоне отработки, определение полной длины несквозной полости стержня, длины заглубления стержня в отверстии в рудном массиве и длины полости, оставшейся в закладочном массиве после отработки рудного массива, отличающийся тем, что перед закреплением стержня в рудном массиве часть его полости, расположенной в выработанном пространстве, заполняют низкопрочным материалом, отрабатывают рудный массив и определяют длину несквозной полости стержня, оставшейся в закладочном массиве после отработки рудного массива, путем протыкания низкопрочного материала спицей и измерения этой длины с помощью мерной линейки, расположенной на спице.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве низкопрочного материала применяют, например, монтажную пену.



 

Похожие патенты:
Изобретение относится к области горного дела, к разработке рудных месторождений системами с твердеющей закладкой выработанного пространства. Способ ослабления контакта между рудным телом и твердеющим закладочным массивом включает размещение на поверхности рудного борта выработки активирующего вещества, подачу твердеющей закладки.

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при ликвидации вертикальных горных выработок как на действующих, так и на ликвидируемых горных предприятиях.

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при разработке подземным способом мощных крутопадающих рудных тел камерными системами. Способ включает проходку выработок для деления рудного тела на панели, камерно-целиковый порядок выемки руды в панели и закладку выработанного пространства твердеющей смесью.

Изобретение относится к промышленности строительных материалов, а именно к бесцементным составам вяжущих из отходов промышленности. Задачей изобретения является достижение более высокой прочности.
зобретение относится к горной промышленности, и может быть использовано при разработке месторождений полезных ископаемых подземным способом с закладкой выработанного пространства.
Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при разработке месторождений полезных ископаемых с закладкой выработанного пространства.

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при разработке подземным способом мощных крутопадающих рудных тел с неустойчивыми рудами, например кимберлитовых трубок.

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при разработке открыто-подземным способом мощных крутопадающих ценных рудных тел. Техническим результатом является уменьшение потерь и разубоживание при отработке прибортовых запасов руды от налегающих пород.

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

Изобретение относится к горной промышленности, а именно к подземной разработке рудных тел с закладкой выработанного пространства твердеющими смесями. Способ определения величины подработки твердеющей закладки при механическом разрушении рудного массива включает формирование отверстия в рудном массиве и закрепление в нем неподвижно жесткого стержня на фиксированную глубину, подачу твердеющей закладочной смеси в выработанное пространство, разрушение рудного массива с частью приконтактного слоя массива твердеющей закладки.

Способ может быть использован при разработке наклонных рудных залежей в диапазоне углов залегания 15-35 градусов и мощности рудных тел 15-30 метров с обрушением руды и вмещающих пород.

Изобретение относится к горной промышленности. Способ включает разделение рудной площади на блоки, проведение подготовительных и нарезных выработок с формированием камер, проходкой в них отрезного восстающего, созданием на его основе отрезной щели и формированием выпускной воронки в виде траншеи, с последующей отбойкой руды и закладкой выработанного пространства твердеющей смесью.

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при разработке подземным способом мощных крутопадающих рудных тел камерными системами. Способ включает проходку выработок для деления рудного тела на панели, камерно-целиковый порядок выемки руды в панели и закладку выработанного пространства твердеющей смесью.

Изобретение относится к горной промышленности, в частности при подэтажно-камерной или камерной системах разработки маломощных рудных тел. Способ установления допустимой минимальной мощности рудного тела включает в себя определение фактической мощности рудного тела в массиве горных пород и содержания в нем полезного компонента.

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при разработке руд, в частности алмазосодержащих, залегающих в виде целиков за контуром карьера непосредственно под ответственными объектами.

Изобретение относится к горному делу и, в частности, к подземной разработке месторождений, представленных пологими и наклонными жилами. Отработку очистных блоков при выемке жил ведут в две стадии.

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при отработке рыхлых рудных месторождений, в том числе и мощных и богатых, перекрытых слабыми наносными породами.

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано при подземной разработке мощных крутопадающих залежей неустойчивых руд. Способ разработки мощных крутопадающих залежей неустойчивых руд включает разделение рудного тела на этажи, а этажей - на горизонтальные или слабонаклонные слои, отрабатываемые в нисходящем порядке.

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано при разработке крутопадающих рудных месторождений. Рудную залежь по высоте разделяют на ярусы.

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при разработке кимберлитовых месторождений в районах с вечномерзлыми грунтами, характерными для Крайнего Севера и Сибири.

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при подземной разработке тонких, пологих и наклонных жил. Способ заключается в подготовке и нарезке очистных блоков, взрывной отбойке секций скважинами с формированием породного вала, параллельного очистному забою, в возведении закладочных перемычек вдоль подготовительных выработок и в заполнении промежутков между смежными породными валами твердеющей закладкой. Возведение закладочных перемычек и заполнение твердеющей закладкой промежутков между смежными породными валами производят в процессе отработки блока, посекционно, с отставанием от очистного забоя на ширину одной секции при выемке жил в породах ниже средней устойчивости или, после полной отработки блока, последовательно на всю наклонную высоту блока при выемке жил в породах средней и выше средней устойчивости. Целью изобретения является повышение безопасности горных работ и расширение области применения геотехнологии с раздельной выемкой руды и породы. 3 ил.
Наверх