Способ разработки месторождений полезных ископаемых

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИН З 000 1 С 41/ ОПИСАНИЕ ИЭОБРЕТЕНИ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ПЮТ СССР АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Всесоюзный научно-исследовательский, проектный и конструкторскийинститут горного дела цветной металлургии и Институт проблем комплексного освоения недр АН СССР(54) СПОСОБ РАЗРАБОТКИ МЕСТОРОЖДЕНИИПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ(57) Изобретение относится к горнойпром-ти и м,б. использовано при подземной добыче полезных ископаемыхна залежах различной мощности и сразличными углами паления, Цель изобретения - снижение затрат на поддержание выработайного пространстваза счет учета действия на опоры реальных нагрузок. Выемочный участок подготавливают проходкой горизонтальных выработок у кровли и почвы залежи. Между горизонтальными выработками проходят попарно сопряженные восстающие под углом к вектору нагрузки. Угол сопряжения восстающих определяют по специальному математическому выражению с учетом мощности залежи, предельно устойчивого пролета и углов разрыва пород висячего бока по падению и восстанию залежи. В результате закладки восстающих твердеющими материалами образуются искусственные опоры под углом к вектору нагрузки. Сопряженные восстающие м.б. пройдены с расхождением к кровле или почве залежи. Сопряженные восстающие м.б. сбиты выработкой, в которой возводят усиливающие элементы. При проходке восстающих,целесообразно ориентировать линию сопряжения параллельно направлению действия основной нагрузки, а элементы опор образовывать в плоскости залежи длинной стороной поперек трещин основных систем, 4 з.п.ф-лы, 8 ил.Изобретение относится к горной промыпленности и может быть использовано при подземной добыче полезных ископаемых на залежах различной мощ 5 ности и с различными углами падения.Целью изобретения является сниже ние затрат на поддержание выработанного пространства за счет учета действия на опоры реальных нагрузок.На фиг. 1 показано положение сопряженных опор в пределах участка отработки пологой залежи, разрез; на фиг. 2 - то же, в плане; на фиг, 3-5 последовательность проходки сопряженных восстающих и образования опор; на фиг. 6 и 7 - опоры с поперечными усиливающими элементами; на фиг. 8 - взаимное положение сопряженных опор в пределах участка отработки крутопадающей мощной залежи.Способ осуществляют следующим об" разом.Выемочный участок (панель) подготавливают путем проходки верхней го ризонтальной выработки 1 у кровли залежи (по руде или полевой) по линии проектируемых к возведению искусственных опор 2. Параллельно или перпендикулярно верхней выработке Зу проходят выработку 3 у почвы залежи, Из выработки 3 в местах расположения будущих опор проходят любым известным способом (комбайнами, комплексом КПВ, с применением БВР и т.д.) попарно сопряженные восстающие 4 под углом к вектору нагрузки. Пройденные восстающие (при параметрах искус ственной опоры, превышающих размеры выработки) расширяют до заданного 40 сечения изометричной (круглые, квад-.ратные, овальные) или прямоугольной Формы. В результате в рудном массиве образуют парные, расположенные под углом друг к другу выработки. Угол их 45 сопряжения определяется с учетом конкретных горно-технических условий по соотношению180 - 2 агсй 8 - =" Ю180 - ( +)5 О где 3 в . угол между восстающими;и Р- углы разрыва пород висячего бока по восстаниюи падению залежи;ш , мощность залежиа - предельный устойчивый55пролет кровли.Стенки образованных восстающих с целью снижения адгезии твердеющего материала с породой обрабатывают специальным составом или покрывают пленочными материалами. Заполнением выработок твердеющим материалом без армирования или с армированием образуют искусственные опоры. Возможно также возведение опор из сплошных или полых элементов с обвязкой их или с заполнением менее прочными материалами. Для повьппения прочности контактов опоры с кровлей и почвой в последних устанавливают анкеЪы. На наиболее напряженных участках опор (обычно у торцов, в средней части) по контуру монтируют металлическую сетку.Сопряженное расположение под углом друг к другу элементов опоры обеспе чивает уравновешенное состояние конструкции под действием нормальной, вертикальной и боковой нагрузок.Очистную выемку в панели начинают после набора материалом опоры расчетной прочности. Для уменьшения динами" ческих воздействий взрывной отбойки часть рудного массива между смежными опорами отбивают не одновременно с окружающим опоры массивом, а с отставанием.Выработка и образованные путем их заполнения твердеющим материалом сопряженные искусственные. опоры могут быть расположены в залежи в пределах участка ипи панели различным образом; с расхождением к кровле и с расхождением к почве, а также с расхождением в плоскости напластования залежи. В последнем случае линия сопряжения опор параллельна направлению действия основной нагрузки, а плоскости опор ориентируют с учетбм трещиноватости, при этом элементы опор образуют длинной стороной поперек трещин основных систем. Возведение сопряженных опор с рас" хождением в сторону кровли повышает устойчивость последней, так как при равном числе возводимых опор это позволяет уменьшить пролет ее обнажения между опорами. Кроме того, такое расположение увеличивает ширину рабочего пространства по сравнению с возведением одиночных опор и сообенно с расхождением выработок в сторону почвы. Последний вариант целесообразно применять при устойчивых породах кровли.з145При значительной мощности отрабатываемой залежи или высоте блока опорную конструкцию усиливают поперечными элементами, В этом случае в процессе проходки восстающих между ними делают сбойки 5, которые используют для возведения распорных балок (например, бетонных кпи железо" бетонных) ипи устройств, работающих на растяжение (из канатов, рельс, спецпро 4 жпя и т.п.).Для повышения устойчивости поддерживающей отработанную толщу конструкции, особенно на мощных залежах с .невыдержанными элементами залегания кровли, усиливающие элементы возводят не только между сопряженными опорами, но и между соседними опорными конструкциями. где о - угол меяду восстакицими;15 н юи- углы разрыва пород висячего блока по восстаниюи падению залежи;- мощность залежи;а - предельный устойчивыйпрогиб кровли. 20 3000 4ния искусственных опор и последукицую выемку полезного ископаемого между образованными опорами, о т л и ч аю щ и й с я тем, что, с целью снижения затрат на поддержание выработанного пространства за счет учета действия на опоры реальных нагрузок, восстающие проходят попарно сопряжен ными под углом одна к другой, определяемым из соотношения180 - 2 агс -8180 -(" + 5 ),аПри горизонтальном и пологом залегании рудного тела, когда ориентировка усилий, действующих на целики, однозначна, последние могут возводиться в виде одиночных опор.Очистная выемка в панелях и блоках осуществляется. известным способом: на полную мощность с разделением или беэ разделения на уступы, слоями или камерами. В необходимых случаях, определяемых принятыми технологическими схемами отработки, часть или все выработанное пространство может быть заполнено закладочным материалом.Формула изобретения1. Способ разработки месторождений полезных ископаемых, включающий проходку восстающих, заполнение их твердекщим материалом для образова 2. Способ по и. 1, о т л и ч аю щ и й с я тем, что сопряженные восстающие проходят с расхождением к кровле залежи.3. Способ по п1, о т л и ч аю щ и й с я тем, что сопряженные восстающие проходят с расхождением к почве залежи.4, Способ по пп. 1-3, о т л ич а ю щ и й с я тем, что сопряженные восстающие сбивают выработкой и в ней возводят поперечные усиливающие элементы,5. Способ по пп. 1-3, о т л ич а ю щ и й с я тем, что сопряженные восстающие проходят с ориентировкой линии сопряжения параллельно направлению действия основной нагрузки, а элементы опор образуют в плоскости залежи длинной стороной поперек трещин основных систем.1453000 уГ 2 Составитель А, Логински Текред И.Ходанич Редактор С. Пека Корректор НКорол и ГКНТ ССС вен 113 П водственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проек 4 ЗаказВНИИПИ 14625Государ Тираж 449го комитета по изобрете5, Москва, Ж, Раушск Подписноеям и открытиям наб., д. 4/5