Способ создания защитной подсечки в пологой рудной залежи

(51)4 Е 21 С 41 ОБРЕТЕН ИСАНИ выемке аботаннооями. соэдаой рудму рудно ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(56) Авторское свидетельство СССРВ 95693, кл. Е 21 С 41/06, 1980,Авторское свидетельство СССР9 1350350, кл. Е 21 С 41(06, 1986.(54) СПОСОБ СОЗДАНИЯ ЗАЩИТНОЙ ПОДСЕЧКИ В ПОЛОГОЙ РУДНОЙ ЗАЛЕЖИ(57) Изобретение относится к подземной разработке рудных залежей. Цель -повышение безопасности работ за счетулучшения устойчивости очистных выработок путем увеличения боковогораспора в зоне очистных работ присплошной выемке руды слоями с эакладкой выработанного пространства твердеющими смесями. Осуществляют подрезку залежи проходкой опережающих параллельных выработок по контакту руды и вмещающих пород с формированиемцеликов. Подрезку на границе с вмещаИзобретение относится к горной промьппленности и может найти применение при подземной разработке рудных залежей. Цель изобретения - повьппение безопасности работ за счет повьппения устойчивости очистных выработок путем увеличения бокового распора в зоне1456524 ющими породами осуществляют вначалепо кровле рудной залежи, затем изверхних опережающих подсечных выработок формируют плоскость ослаблениябурением наклонных ослабляющих скважин под углом сдвижения к направлениюдействия максимальных сжимающих напряжений в сторону нетронутой руднойзалежи. Осуществляют разуплотнениецеликов по опорной поверхности бурением разгрузочных скважин, пригрузкуцеликов расширением опережакицих выработок и раздавливакне их разуплотненных частей. Подрезку рудного телана границе с вмещающими породами осу"ществляют по почве рудной залежи, ацелики формируют между концами ослабляющих скважин н подсечными выработками. Разуплотненную площадь опорнойповерхности целика формируют из образованных нижних подсечных выработокбурением разгрузочных скважин перпендикулярно к направлению опорной нагрузки до сопряжения с наклонными ослабляющими скважинами и расширениемнижних подсечных выработок до величины обнажений, вызвавших деформациисдвига по плоскости ослабления. 1 ил. очистных работ при сплошруды слоями с закладкойго пространства твердеющими На чертеже показана схе ния защитной подсечки в пол ной залежи, разрез по поло му телу.з14565Схема содержит рудное. тело 1, контакт 2 руды с налегающими породамикровли, контакт 3 руды с подстилающими породами почвы, верхняя опережающая выработка 4 по кровле рудноготела, нижняя опережающая выработка 5по почве рудного тела, разрезнойштрек 6 верхней опережающей выработки, разрезной штрек 7 нижней опере Ожающей выработки, ослабляющие скважины 8, разгрузочные скважины 9, плоскость 10 ослабления, разуплотненнаяплощадь 11 опорной поверхности целика, очистнойслой 12, закладочный 15массив 13.Способ осуществляется следующимобразом.Пологое рудное тело 1 отрабатываюточистными слоями 12 в сплошном поряд Оке в направлении снизу вверх с заполнением выработанного пространствазакладочным массивом 13. Для снижения вертикальных сжимающих напряженийв зоне очистных работ и для создания 25опорных нагрузок в целике впередифронта очистных работ по контактам2 и 3 руды и вмещающих пород создаютзащитную подсечку путем образованиявыработок 4 и 5 через целик(не обоз- ЗОначен).Из удаленной от выработанногопространства подготовительной выработки (не обозначена) в средней части мощности руды навстречу фронтуочистных работ пробуривают наблюдательную скважину (не обозначена) доконтакта с выработанным пространством, заполненным закладочным массивом 13 и образованным очистными слоя О ми 12. В этой скважине устанавливаютнаблюдательную станцию (не обозначена), состоящую из кондуктора, являющегося неподвижной точкой отсчета и устанавливаемого в устье скважины, и 45 репера, устанавливаемого в конце скважины, у контакта рудного тела 1 с закладочным массивом 13. По увеличению расстояния между кондуктором и репером определяют величину бокового разуплотнения разгруженного опережающими выработками 4 и 5 рудного тела 1 в зоне очистных работ, т.е. перед заполненной закладочным массивом 13 выработанной полостью,55 Опережающие выработки 4 и 5 образуют путем последовательной проходки и закладки разрезных штреков 6 и 7. 74После образования опережающей выработки 4 по контакту 2 рудного тела 1 с налегающими породами кровли, иэ крайнего в направлении ведения горных работ разрезного штрека 6 вниз, под углом сдвижения к направлению действия максимальных сжимающих напряжений в сторону нетронутого рудного массива пробуривают ряд сближенных параллельных ослабляющих скважин 8 так, что до контакта 3 руды с подстилающими породами почвы остается расстояние, равное половине высоты раэреэаного штрекаСкважины 8 бурят под углом Ко- (45 - ф 2) к направлению действия сжимающих напряжений, вырабатываемых опорным давлением, где ( - угол внутреннего трения в руде. Разрезной штрек 6 закладываютНачинают проходку разрезного штрека 7 опережающей выработки 5 у контакта 3 рудного тела 1 с подстилающими породами почвы.Ближний к верхней опережаюцей выработке 4 разрезной штрек 7 нижней опережающей выработке 5 проходит через целик по отношению к верхней опережающей выработке 4, а также по отношению к концам ослабляющих скважин 8Разрезной штрек 7 проходит так, что ширина площади опорной поверхности целика между боком штрека 7 и концом ослабляющей скважины 8 составляет не более чем 5/6 от общей ширины опорной поверхности целика. Из штрека 7 нижней опережающей выработки 5 в целик параллельно его опорной поверхности и перпендикулярно к направлению действия опорной нагрузки пробуривают ряды сближенных параллельных разгрузочных скважин 9 до сопряжения с ослабляющими скважинами 8 иформируют этим раэуплотненную площадь 11 опорной поверхности целика, на которой прочность целика на сжатие равна опорному давлению на весь целик.Разгрузочные скважины 9 пробуривают в ряду на таком же расстоянии одна от другой, как и в ряду между ослабляющими скважинами 8.Разрезной штрек 7 нижней опережающей выработки 5 закладывают, Начинают расширять нижнюю опережающую выработку 5, увеличивая опорное давление на целик, Расширение опережающей выработки ведут до тех пор, пока в целике, под действием пригрузки, не произойдет образование сплошной плос 14565 кости 10 ослабления, раздавливание целика на разуплотненной площади 11 его опорной поверхности и сдвиг по плоскости 10 ослабления. Процесс5 сдвига и раздавливаыия фиксируют с помощью глубинных реперов (не показано), устанавливаемых в вертикальной измерительной скважине в средней части целика перед и после плоскости 10 10 ослабления. Уменьшение расстояния между реперами свидетельствуют о развитии процессов раздавливания и сдвига.Под действием пригрузки первона чально в целике в виде трещин сдвига развивается сплошная плоскость 10 ослабления между ослабляющими скважинами 8. При появлении трещин сдвига часть пригрузки, которая приходится 20 на опорную поверхность целика, пересеченную ослабляющими скважинами 8, передается на разуплотненную площадь 11 опорной поверхности целика. Под действием сосредоточенной таким обра зом пригрузки осуществляют раздавливание разуплотненной разгрузочными скважинами 9 части целика. Так как прочность руды при сдвиге в 6 раз меньше, чем при сжатии, в целике под 30 действием пригрузки сначала появляется сплошная плоскость 10 ослабления, При появлении плоскости 10 ослабления пригрузка перемещается на разуплотненную часть опорной поверхности целика. Так как прочность руды при сжатии в 6 раз больше чем при сдвиге, а ширина площади раздавливаемой разуплотненной опорной поверхности целика составляет 1/6 от общей ширины целика, 40 пригрузки, созданной на всей ширине целика, становится достаточно чтобы раздавить целик на разуплотненной площади 11. Одновременно с раздавлива- нием в целике происходит сдвиг по 15 плоскости 10 ослабления.Прекращение уменьшения расстояния между реперами в наблюдательной скважине свидетельствует о прекращении процессов раздавливания и сдвига.После раздавливания и сдвига расширение нижней опережающей выработки 7 останавливают. При раздавливании разуплотненной части целика налегающий массив горных пород смещается вниз и стремится сдвинуть рудное тело 1 по горизонтали, т.е. поперек к направлению действия максимальных сжимающих напряжений. При этом в раз 74груженном опережающими выработками 4 и 5 рудном теле 1 в зоне очистных работ создается боковой распор. Таким образом сжимают рудное тело 1 между закладочным массивом 13, образованным при очистной выемке, и ос" лабляющей плоскостью 10 целика. Очистной слой 12 образуют в рудном теле 1, подвергнутом боковому сжатию. Рудное тело 1 при обнажении его очистным слоем 12 сохраняет устойчивость.Степенью разуплотнения целика на площади опорной поверхности задают величину подвижки в направлении действия максимальных сжимающих напряжений, сдвига по плоскости ослабления и величину бокового распора. Объем пустотности в разуплотненной части целика создают разгрузочными скважинами 9 таким, чтобы при его полном смыкании в процессе раздавливания обеспечить подвижку в напрввлении действия максимальных сжимающих направлений, которая сопровождается боковым сдвигом на величину, равную величине бокового разуплотнения руды в зоне очистных работ.Перед выемкой руды, сосредоточенной в целике, и далее в направлении отработки, впереди фронта очистных работ для создания бокового распора формируют следующую опережающую выработку с оставлением такого же целика. Если предыдущая опережающая выработка была у контакта руды с подстилающими породами почвы то следующую опережающую выработку формируют у контакта руды с налегающими породами кровли. Следует отметить, что ослабляющие скважины 8 могут быть пробурены в целик как из верхней, так и из нижней опережающих выработки 4 и 5, Также и разуплотненную площадь 11 опорной поверхности целика можно сформировать бурением разгрузочных скважин как из верхней, так и из нижней опережающей выработок 4 и 5. Важно, чтобы целик с одной стороны на 5/6 ширины опорной поверхности бып пересечен наклонной плоскостью 1 О ослабления, а с другой стороны - разгрузочными скважинами 9, параллельно его опорной поверхности, на 1/6 ширины опорной поверхности и чтобы ослабляющие скважины 8 сопрягались с разгрузочными скважинами 9 в пределах ширины целика. Эффект раздавливания, сдвига и увеличения бокового распораСоставитель В.ЧеркашениТехред А.Кравчук орректор Н,Коро Волк едак аказ 7519/28 Тираж 449 Подписное ИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Иосква, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-полиграфическое предприяти город, ул. Проектна 145 б 5 достигается при любом варианте взаиморасположения плоскости 10 ослабления и разуплотненной площади 11 опорной поверхности целика.б Формула изобретения Способ создания защитной подсечки в пологой рудной залежи, включающий подрезку проходкой опережающих парал- О лельных выработок по контакту руды и смещающих пород с формированием целиков, разуплотнение целиков по опорной поверхности бурением разгрузочных скважин, пригрузку целиков расширением опережающих выработок ираздавливание их разуплотненных частей, отличающийся тем, что, с целью повышения безопасности работ за счет повышения устойчивости очистных выработок путем увеличения бокового распора в зоне очистныхработ,подрезку рудного тела на границе с вмещающимипородами осуществляют вначале по кровле 74 8рудной залежи, затем из образованныхверхних опережающихподсенных выработокФормируют плоскость ослабления бурением наклонных ослабляющих окважинпод углом сдвижения к направлениюдействия максимальных сжимающих напряжений в сторону нетронутой руднойзалежи, после чего подрезку рудноготела на границе с вмещающими порода"ми осуществляют по почве рудной залежи с Формированием целика между концами ослабляющих скважин и подсечными выработками, а разуплотненнуюплощадь опорной поверхности целикаФормируют из образованных нижних опережающих подсечных выработок бурениемразгрузочных скважин перпендикулярнок направлению опорной нагрузки до со"пряжения с наклонными ослабляющимискважинами и расширения нижних опережающих подсечных выработок до величинобнажений, вызвавших деформации сдвига по плоскости ослабления.