Способ формирования выработок при закладке выработанного пространства

(5 в Е 21 Г 1502 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ выработанного пространства твердеющим за кладочным материалом и выпуск наполнителя после затвердевания закладки, отличающийся тем,что, с целью формирования выработок различного сечения и снижения затрат на это, перед подачей закладочного материала в контурах образуемой зоны пониженной устойчивости устанавливают замора живающие колонки, в качестве наполнителя подают твердеющий закладочный материал, а зону пониженной устойчивости образуют путем замораживания наполнителя и последующей его оттайки.2.Способ по п. 1, отличающийся тем. что замораживающие колонки устанавливают наклонно по образующим формируемой выработки. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИ(71) Институт горного дела СО АН СССР (53) 622.273.2 (088,8)(56) 1. Чесноков Н. И. и др.Системы разработки месторождений урана с твердеющей закладкой. М., Атомиздат, 975, с. 247 - 250.2. Авторское свидетельство СССР,756045, кл. Е 21 Е 15/02, 1978 (прототип). (54) (57) 1. СПОСОБ ФОРМИРОВАНИЯ ВЫРАБОТОК ПРИ ЗАКЛАДКЕ ВЪРАБОТАННОГО ПРОСТРАНСТВА, включающий образование зоны пониженной устойчивости путем подачи в нее наполнителя, заполнечияИзобретение относится к горной промышленности и может быть использовано приподземной разработке месторождений полезных ископаемых с закладкой выработанного пространства,Известен способ формирования выработок при закладке выработанного пространства, включающий возведение опалубкив выработанном пространстве, заполнение выработанного пространства вокруг опалубки твердеющим материалом и вскрытии после его затвердевания внут.реннего пространства опалубки 11.Недостатком данного способа являетсясложность контроля за состоянием опалубки в процессе закладки выработанного пространства, так как при этом происходитнарушение соосности опалубок,что приводитк невозможности получения вертикальныхвыработок заданного сечения.Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ формирования выработок,при закладке выработанного пространства твердеюшим закладочным материаломи выпуск наполнителя после затвердеваниязакладки 2.Недостатком известного способа является большая трудоемкость Возведения опалубки и формирование при этом выработокразного сечения.Целью изобретения является формирование выработок различного сечения и снижение затрат на это.Указанная цель достигается тем, что согласно способу формирования выработок призакладке выработанного пространства, включающему образование зоны пониженной ус.тойчивости путем подачи в нее наполнителя,заполнения выработанного пространстватвердеющим закладочным материалом и выпуск наполнителя после затвердевания закладки, перед подачей закладочного материала в контурах образуемой зоны пониженной устойчивости устанавливают замораживающие колонки, в качестве наполнителя подают твердеюший закладочный материал, а зону пониженной устойчивости образуют путем замораживания наполнителяи последующей его оттайки.При этом замораживающие колонки устанавливают наклонно по образуюшим формируемой выработки.На чертеже изображена схема для осуществления способа,Способ осушествляется следуюшим образом.После выемки слоя руды и перед закладкой выработанного пространства устанавливают в выработанном пространстве вертикальные замораживающие колонки 1, впределах конуса 2 формируемой выработкиустановку замораживающих колонок в вертикальном положении осуществляют с по 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 мощью анкеров, помещенных в скважины, пробуренные в кровле слоя, Подвод хлад- агента в замораживающие колонки осуществляется из выработок нижнего слоя или выработок, расположенных в закладке, где размещают емкости с жидким азотом, После затвердевания закладочного массива 3, находяшегося вне зоны действия замораживающих колонок, ледопородный конус размораживается и выпускается через горные выработки 4. После чего возможна отработка с обрушением руды 5, залегаюшей выше слоя, где размещены замораживающие колонки. Для достижения неравномерной теплопроводности по длине замораживающей колонки 1 нижняя часть колонки теплоизолируется или колонка выполняется составной из материалов, имеюц 1 их различную теплопроводность, возможно также покрытие труб полиэтиленом разной толшины, что обеспечивает формирование, например, усеченного конуса из закладки.При формировании ледопородного усечен ного конуса из закладки вокруг замораживающей колонки используется метод быстрого замораживания. Для этого применяют жидкий азот, температура испарения которого - 196 С. Жидкий азот накапливают в запасных емкостях (сосудах Дьюара вместимостью 100 л), которые располагают в горных выработках, затем под давлением 1, 4 - 2 кгс/см жидкий азот поступает в распределитель, а из последнего -- в замораживаю. шие колонки.Замораживающая колонка 1 состоит из двух труб: наружной замораживающей и внутренней питающей. В качестве замораживаюших применяют трубы из мягкой ста. ли диаметром 150 - 200 мм, соединяемых свинцовыми муфтами на резьбе. Питаюшие трубы выполнены из нержавеюшей стали марки Х 18 Н 10 Т диаметром 38,1 мм, Нижний конец питаюшей трубы не доходит до нижнего конца замораживаюшей трубы на 150 мм. Замораживающие колонки соединяют с распределителем гибким шлангом диаметром 76 мм, применяемым для переливания жидких продуктов разделения воздуха. Для регулирования подачи жидкого азота применяют вентили Ду 38, Отработанный азот выпускают через трубы диаметром 89 мм.После создания ледопородного конуса требуемого диаметра, подачу жидкого азота в замораживаюшие колонки 1 прекращают, колонки 1 заполняют на 1/3 их длины жидким пропаном и производят пассивное замораживание при температуре сжиженного газа - 20 - : - 25 С, После набора массивом, не попавшим в зону замораживания, достаточной прочности сжиженный газ из колонок 1 откачивают, а в них нагнетаютгорячую воду или пар, а после разморажи11)62408 Составитель Б. Левчаев Редактор В. Иванова Техред И. Верес Корректор О. Билак Заказ 10180/35 Тираж 444 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4вания закладки ее выпускают в выработки 4 горизонта выпуска и извлекают замораживающие колонки 1, которые могут быть использованы повторно.При необходимости сооружения выработок большого диаметра устанавливают несколько вертикальных колонок рядом или располагают колонки наклонно по образующим формируемой выработки.Способ может быть использован также при сооружении горизонтальных, наклонных и вертикальных выработок в закладке.Эффективность использования способа обеспечивается тем, что твердеющие закладочные смеси на рудниках сильно обводнены с целью обеспечения их транспортировки по вертикальным и горизонтальным трубопроводам, Так как подачу хладагента в колонки осуществляют сразу после закладки выработанного пространства, то соотношение твердых и жидких фракций в зоне замораживания соответствует этому соотношению для транспортируемой смеси, так как процесс обезвоживания закладки еще не начался. Это условие обеспечивает эффективное формирование ледопородного усеченного конуса, а при размораживании его обеспечивает процесс выпуска закладки, так как содержание жидких фракций в размороженной закладке сохраняется высоким.10 Использование предлагаемого способа возможно при разработке руд резко различного качества, когда один слой богатой руды вынимается системами разработки с закладкой выработанного пространства, а верхний слой руды отрабатывается системами разработки с обрушением с формированием горизонта выпуска руды верхнего слоя в закладочном массиве.