Способ управляемого сдвижения подрабатываемого массива горных пород

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 1 С 41/2 5)5 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН У предотвращение развития зоны обрушения и снижение величины сдвижения и деформации за ее границами, Управление процессом сдвижения осуществляют созданием внутри воронки обрушения дополнительного бокового распора. До прогнозируемого срока образования воронки обрушения на земной поверхности в пределах площади воронки отсыпают отвал пустых пород, высоту отвала рассчитывают из условия заполнения образовавшейся воронки обрушения и формирования остаточного отвала массой, обеспечивающей необходимый дополнительный боковой распор, Положительный эффект - снижение. активности процесса сдвижения, обеспечение защиты охраняемых сооружений при более полном извлечении полезного ископаемого при применении разработки с обрушением налегающей толщи пород, 1 ил. 3дела Драсков, В.А. БеркуИЖЕ- СИВА ных целиков, раняемого об Недостатком ная потеря и ляемого в преИзвестен ем подрабат род, включаю участка от сдв создание пр сдвига ющега валов пустых ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР ТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛ(56) Правила охраны сооружений и породных обьектов от вредного влияния подземных разработок в Криворожскомжелезорудном бассейне, Л., 1968,Авторское свидетельство СССРМ 709811., кл. Е 21 С 41/00, 1975.(54) СПОСОБ УПРАВЛЯЕМОГО СДВНИЯ ПОДРАБАТЫВАЕМОГО МАСГОРНЫХ ПОРОД(57) Изобретение может быть использованопри управлении процессом сдвижения подрабатываемого массива при подземной разработке полезных ископаемых системами собрушением налегающих пород, Цель -Изобретение относится к области горного дела, преимущественно к процессу сдвижения горных пород при подземной разработке полезных ископаемых системами с обрушением налегающих горных пород и может быть использовано для сохранения устойчивости окружающего массива и обеспечения безопасности находящихся на нем охраняемых объектов,Известен способ сохранения устойчивости подрабатываемого л 1 ассива горных пород за счет оставления предохранитель 1760119 А отстраиваемых от границ охъекта под углами сдвижения, способа является значительолезного ископаемого, оставдохранительном целике, способ управления сдвижениываемого массива горных пощий отделение охраняемого игающегося массива щелью и отиводавления со стороны ся массива путем отсыпки отпород на участке породнойи риэглы возможного обрушения. Обеспечивая повышение устойчивости охраняемого участка массива в рыхлых отложениях, способ малоэффективен в скальных породах, так как не обеспечивает необходимого снижения величины сдвижения и деформации за границами зоны обрушения,Целью изобретения является предотвращение развития зоны обрушения и снижение величины сдвижения и деформации ээ ее границами,Указанная цель достигается тем, что в известном способе управления сдвижением подрабатывэемого глассива горных пород, включающем создание протиеодавления на сдвигающейся породный массив и отсыпку отвала пустых пород в зону обрушения мульдьг сдвижения, внутри воронки обрушения создают дополнительный боковой распор, определяемый выражением:р 1 рс - с а - уо 1 г глддИВП ф "с - д + СОЗ ф -Р 9 Ргде Нр - глубина разработки, м;уп - плотность породы в массиве, т/м;уо - плотность обрушенных пород,т/м;р - угол наклона вероятной плоскостисдвижения, град.;- угол еоронкообразования вмещающих пород, град;.р- угол внутреннего трения окружающих пород, град;1 - зиУо+впркоэффициент боковогодавления обрушенных пород;р- угогг внутреннего трения горных пород в зоне обрушения, град,Дополнительный распор действует равномерно по всей плоскости ограничивающей воронку обрушения и содается массойотвала отсыпаемого в воронку обрушения,высоту которого определяют по формулен сссрнг - ась "ИМИ - сссАс сс2 уфдоздф -Д+соз ф ф-Дщр 1где Ь - глубина образующейся воронки обрушения, м.На чертеже изображена схема формирования первоначальной воронки обрушения и границы критических деформаций, возникающих на последующих этапах развития процесса управляемого сдвикения подрабатываемого массива по изобретению,При подземной разработке выемка полезного ископаеглого 1 приводит к образованию первоначальной воронки обрушения50 Способ управляемого сдвижения подрабатываемого массива горных пород, включающий создание противодавления на сдвигающийся породный массив и отсыпку 55 отвала пустых пород в зону обрушениямульды сдвижения, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью предотвращения развития зоны обрушения и снижения величин сдвижения и деформаций за ее границами, внутри воронки обрушения создают 5 10 15 20 25 30 35 40 45 2 частично заполненной обрушенными породами, Первоначальная воронка обрушения располагается под углом около 85 к контуру отработанной площадки. Вокруг нее возникает зона плавных деформаций, в которой первоначальная граница критических деформаций 3 определяется размерами воронки . обрушения 2 и геомеханическими условиями разработки. В дальнейшем из-за незначительного бокового распора обрушенных пород 7 в окружающем массиве развиваются оползневые явления, расширяющие первоначальную воронку обрушения 2 до границ 4, а первоначальная граница критических деформаций 3 перемещается в положение 5, при котором охраняемый объект б попадает е зону деформаций и может быть разрушен.Предлагаемый способ осуществляют следующим образом. До прогнозируемого срока образования воронки обрушения 2 от разработки рудного тела 1 на земной поверхности в пределах площади будущей воронки обрушения отсыпают отвал пустых пород, Высота отвала рассчитывается по формуле 2) и обеспечивает заполнение образовавшейся воронки обрушения и высоту остаточного отвала, создающего необходи; мый дополнительный боковой распор на окружа.ощий массив 10, величина которого достаточна для удержания окружающих пород в устойчивом состоянии и рассчитывается по формуле г,1). Дополнительный боковой распор на окружающий массив предотвращает развитие воронки обрушения и первоначальная граница критических деформаций 3 не смещается е сторону охраняемого объекта.Таким образом, по предлагаемому способу ограничение размеров эоны обрушения и степени ее влияния нэ окружающую территорию и охраняемые объекты достигают за счет создания внутри воронки обрушения дополнительного бокового распора, являющего следствием влияния предварительно сформированного нэ площади воронки обрушения отвала пустых пород определенных параметров. Ф о р мул а и зоб рете н ияСостТехр итель А.СМ.Морген шуринл Корректор М.Петро Редак аказ 3167 ВНИИПИ Тираж Подписственного комитета по изобретениям и отк 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 ытиям при ГКНТ СССР роизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина. 101 дополнительный боковой распор, определяемый выражением где Нр - глубина разработки,м;у - плотность породы в массиве, т/м :з,/3 - угол наклона вероятной плоскостидвижения, град ф - угол воронкообразования вмещающих пород, град,:р - угол внутреннего трения окружающих пород, град1.- з 1 пЦо -1 + зп /- коэффициент боковогодавления обрушенных пород;р - угол внутреннего трения горных пород в зоне обрушения, град.