Способ закладки выработанного пространства при разработке угольных пластов

и дочдлин лон-. амор из тверью подсями.Цель изобрете ности закладочно работке длинными угля наклонными разования аморти кладочного массиНа фиг.1 изоб рочзия - повышениео массива при рстолбами с выем ои оями за счет ационного слояа.ажена схема фор ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(56) Авторское свидетельство ССВ 905446, кл. Е 21 С 41/Об, 198Авторское свидетельство СССРВ 613129, кл. Е 21 Р 15/00, 197(54) СПОСОБ ЗАКЛАДКИ ВЫРАБОТАННПРОСТРАНСТВА ПРИ РАЗРАБОТКЕ УГОЛППАСТОВ(57) Изобретение относится к гопром-сти и м.б. использовано приразработке угольных пластов (УПЦель - повышение прочности эаклного массива при разработке УПными столбами с выемкой угля накными слоями з.а счет образования Изобретение относится к горной промышленности, а именно к технолоии добычи угля с закладкой вырабо- анного пространства твердеющими сметизационного слоя закладочного ма ва. Для этого после обработки каж го слоя УП на почве выработанного пространства укладывают слой закл дочного сыпучего материала (СМ), следний является подстилающим амо зационным слоем, Сверху на него укдывают слой из твердеющей смеси (ТС)Толшину Ь амортизационного слоя СМопределяют из выражения Ь Ъ Л /армм,где Д - конвенгенция выработанного пространства в зоне твердеющей эакладки, мм;. Лр - относительная усад"ка закладочного массива в амортизационном слое СМ под нагрузкой, рав.-:ной нагрузке, при которой разрушается закладочный массив из ТС, Прочность ТС определяют расчетным илиэмпирическим путем на любой периодтвердения, Величину конвергенций вылработанного пространства определяютперед закладочными работами для каждой технологической схемы в зависимости от горно-геологических и горнотехнических условий. 2 ил. рования закладочного массива деющих смесей с амортизационн стилающим слоем из обычного закладоч ного материала; на фиг2 - разрез А-А на фиг,1,Мощный угольный пласт отрабатывается наклонными слоями в восходящем порядке с твердеющей закладкой выработанного пространства. Каждый наклонный слой отрабатывается по схеме "лава - этаж" либо с разделением на подзтажи, либо системой короткихполос. Не исключается применение и других систем разработки. Общим для всех систем разработки с закладкой выработанного пространства явля 5 ется то, что выработанное пространство заполняется в каждом шаге закладки в два этапа: сначала на почве пласта (слоя) возводится подстилающий амортизационный слой 1 из сыпучей 10 закладки, подаваемой гидротранспортированием, пневмотранспортированием или самотеком, а сверху него выработанное пространство закладывается (заливается) твердеющей смесью 2. 15 Твердеющая смесь частично проникает в нижележащий слой 1 обычной закладки и начинает набирать прочность (твердеть), В условиях подвижки боковых пород. (конвергенции) твердеющая Ю смесь начинает воспринимать горное давление и передавать его нижерасположенному слою 1 иэ обычной закладки. Если смещение боковых пород (слоя) меньше величины усадки закладочного 25 массива в слое 1 (в каждый определенный период времени при наборе прочности твердеющей смеси в течение 28 28 дней), то формирование (твердение) закладочной смеси идет в благо приятных условиях - кристаллическая решетка цементного (бетонного) камня не нарушается. Если же .величина усад" ки закладочного массива,в слое 1 становится меньше величины смещения боковых пород в какой-то период набора прочности твердеющей смеси в слое 2, последняя подвергается воздействию большего горного давления, чем ее прочность, и, естественно, 40 кристаллизация решетки деформируется и в последующем уже не может набрать необходимой расчетной прочности. Конвергенция выработанного пространства в зоне твердеющей закладки определяется иэ враженияД=Ь ЛРгде Ь - толщина слоя сыпучего закла 50дочного материала, мм;Х - относительная усадка заклаРдочного массива в слое поднагрузкой Р, равной нагрузке, при которой разрушаетсямассив из твердеющей смеси,в слое 2 на любой период втечение всего времени наборапрочности (до 28 дней)Иэ укаэанной формулы определяетслой сыпучего материала:д7ЛрКак известно, величина 1 Р определяется компрессионной характеристикой(кривой) закладочного (сыпучего) материала и для любого материала можетбыть заранее установлена змпе 1 ическимпутем в,лабораторных условиях.Прочность и нагрузка, при которойпроисходит разрушение твердеющегозакладочного массива Р, тоже можетбыть определена расчетным или эмперическим путем на любой период тверде-.ния в течение месяца (28 дней),Для каждой технологической схемыв различных горно-геологических игорно-технических условиях может бытьзаранее определена (по аналогии) величина конвергенции выработанногопространства.Зная все эти величины, на основеравенства величин конвергенции выработанного пространства и усадки подстилакщего амортизационного слояопределяют иэ выражения (1) необходимую мощность (Ь) слоя 1. Так, например, при скорости сдвижения кровли (боковых пород) 10 мм/сут, прочности твердеющей смеси на 7-й день2 МПа и относительной усадке закладочного материала под давлением 2 МПав Вр = 15,0 толщина закладочногомассива в слое 1 должна быть не менее467 мм или 0,5 м. При большейтолщине слоя 1 условия твердения за-.кладочной смеси в слое 2 будут ещеболее благоприятные,Зная или задавая величины по сдвижению боковых пород, по компрессионным свойствам закладочного материалаи прочностным характеристикам закла,-,дочного твердеющего массива во времени можно определить либо соответст-.вие выбранных параметров благоприятным условиям твердения закладочногомассива, либо необходимые параметрические зависимости выше указанныхвеличин.Изменение соотношения мощностейслоев из обычной закладки и твердеющих материалов позволяет управлятьгорным давлением и всей геомеханикойгорных пород в выемочном контуре,Формула изобретенияСпособ закладки выработанногопространства при разработке угольных1476156и ал а фор ми Р уюта очного материалак в вырабо- заклд яемой иэ выражеключающий укладку в , , ной 1 определпластов, ю э твердею- толши фт анство слоев иэтанное прострго закладочн ого ма- нияЛмеси и сыпучег7ммвщеи с5 ь л,отли ч ающотериала,елью повышенияел прочностиконвергенци я выработанногтем, что, с целаботке, где д -в зоне твердеюо массива при разрапространства взакладочного мяммстолбами с выемкои углщей закладки,длинными стол амиобраэоваьн ая ус ад к а э акл аслоями за счет оЛ - относительнаклонными слз аклад оч О Рв амортизационномния амортиэац ионного слоя заклзакладоч- доч ного массива в амочного материал аассива, слой сыпучего заклслое сыпучего закладочнэкой, равной нагрузке,о материала укладываютпод нагрузко , риВ изного мства послеаз ается массиботанного пространстпри которои р рушвыработаннслой иэ твера него укладывакт слтвердеющей смеси.чего на ной сыпучего 15деюшей смеси, рп и этом сло1476 56 Составитель М.ГагулинТехред М.Дидык Корректор З,Лончакова Редактор М.Циткина Заказ 243/34 Т.ираж 411 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина, 101