Способ заполнения выработанного пространства твердеющими смесями

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 1710 15/О 1)5 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ьный й ин.Пян и одов кла- ичеПоставленная цел перед началом запал пространства в кровле ляют опоры, причем д следующей, считая о определяется по форму ь достигается тем, что нения выработанного вертикально закреплина (Нп) каждой пот перемычки, опоры= Нп-ближней конструкции;е между рядами;она кровли выработанного ежду рядами и опорами в ают из расчета тождествен- воспринимаемых опорой и жащего затвердевшего авива, имеющим поперечное(56) Мельников В,А. и др. Развитие меуправления качеством твердеющихдочных массивов. КазНИИНТИ, Аналиский обзор, Алма-Ата, 1987, с. 44, рис Изобретение относится к подземной разработке месторождений выемкой руды и предназначено для поддержания кровли,Известен способ формирования закладочных массивов при выемке слоев заходками, включающий подачу закладочной смеси в выработанное пространство с возможным образованием недозаклада в заперемыченной зоне.Недостатком известного способа является то, что на сопряжении с разрезной выработкой и далее за перемычкой образуется область недозаклада, в результате чего увеличивается пролет неподдерживаемой потолочины в 2 - 3 раза от нормы, что в конечном счете может принести к вывалам и обрушению вышележащих пород.Цель изобретения - поддержание кровли в недозаложенном пространстве.(54) СПОСОБ ЗАПОЛНЕНИЯ ВЫРАБОТАННОГО ПРОСТРАНСТВА ТВЕРДЕЮЩИМИ СМЕСЯМИ(57) Изобретеразработке мвыемкой рудьпространства.жание наклонботанном прперемычку икально рядамдующей опоопределяетсяней опоры иугла наклонавия опор с заквляется подженном прост ние относится к подземной есторождений с нисходящейи закладкой выработанного Цель изобретения - поддерной кровли. Для этого в выраостранстве устанавливают в кровле закрепляют верти- и опоры, Длина каждой послеры, считая от перемычки, в зависимости от длины ближрасстояния между рядами и кровли. За счет взаимодейстладочным массивом осущестдержка кровли в недозалоранстве, 4 ил. где Нп- длина- расстояниа - угол наклпространства,а расстояние мряду устанавливности нагрузок,столбом нижелекладочного масссечение 1,(2) Сущность предлагаемого способа за-ключается в том, что в первую очередь определяют длину ближайшей к перемычкеопоры. При этом исходят из величины объема недозаложенного пространства, который зависит от угла наклона потолочины, отобъема закладочной смеси, оставшейся втрубопроводе после остановки смесителяф = к ., где О - диаметр трубопрово 4 1да;- его длина). Обычно для каждого случая эти параметры легко определимы,Затем с учетом недозаложенного объема и угла наклона потолочины определяютвысоту всех последующих от первой опор повсей длине недозаклада, после чего укрепляют их с помощью ершей в кровле предполагаемой части недозаклада.,По мере подачи закладки ее уровеньподнимается и достигает нижней кромкиопор, что может фиксироваться датчиком.По сигналу датчика подачу смеси в бетоновод прекращают, а бетоновод продуваютвоздухом до полного опорожнения для исключения аварийной ситуации. Объема смеси, вышедшей из бетоновода, достаточнодля утопления пяты опор с учетом общейусадки массива и создания монолита подопорой.После затвердевания заложенноготвердеющего массива, последний взаимодействует через опоры с искусственной илипородной потолочиной, благодаря чему достигается равномерность распределениянагрузки в разрабатываемом горном массиве, а в сопряжениях выработок пролетыпринимают нормативные значения. Этообеспечивает безопасное ведение очистных работ,На фиг.1 изображен процесс заполнения отработанной заходки с поддержаниемкровли в недозаложенном про".тгнствестолбчатыми опорами; на фиг,2 - )асположение опор в затвердевшем массиье; нафиг.3 - схема расчета длины опоры; на фиг;4- один из стандартных вариантов конструкции опоры с устройством для закрепленияопоры в кровле.Способ осуществляют следующим образом.По мере отработки заходки 1 заблаговременно определяют объем предполагаемого недозакладываемого пространства 2 вкупольной части заперемыченной, зоны. Определяют угол наклона а потолочины 3 взоне предполагаемого недозаклада, Ширина заходки Ь, длинаи диаметр О трубопровода известны. Объем смеси Ч, оставшийся в трубопроводе, легко подсчитывается.Полость недозаклада имеет форму,близкую к треугольной, призмы, объем кото 5 рой зависит от угла наклона кровли а закладываемого пространства,Высоту первой опоры определяют черезобъем недозакладываемого пространстваЧн и схемы расчета (фиг,3)101Чи = - Н 1( п) Ь,2 где и - количество рядов;15 Ь - ширина заходки;- расстояние между опорами (рядами).С учетом того. что ( и) = Н 1 1 ц а,получим Далее определяют длину опоры Нг. Изсхемы расчета фиг,3) видно, что уменьшение длины второй опоры Нг относительнопервой опоры Н 1 равноЬН= Ца,откуда На= Н -19 а,Длина третьей опоры равна Нз = Нг -Тяа,30 В общем виде длина любой опоры Нлможет быть найдена по формуле После отработки запасов руды из заходки, при выводе буровой установки из заходки, в кровле, в зоне предполагаемогонедозаклада делают подбурки 4 для подвешивания опор 5 (фиг.1, 2 и 4),По расчетным данным заблаговременно изготавливаются опоры 5 с центральным. стержнем 6, выполненным удлиненным иснабженным запорным устройством 7, которое состоит из наконечника 8 и распорного45 лепестка 9; Наконечник 8 надевается.настержень 6, после чего оснащенный стержень вводится в патрубок 4 и досылается доупора в кровлю верхней плоскости 10 опоры5, Опора удерживается под кровлей за счетсил трения между поверхностью наконечника 8 и стенкой подбурка 4, образованных засчет распора лепестка 9 в диаметральнопротивоположную стенку подбурка 4,После подвешивания всех опор 5 к кров 55 ле 3 возводят перемычку 11 и подают закладочную смесь 12. По мере подачи закладкиее уровень поднимается и достигает пяты 13опоры 5, после чего подачу смеси прекращают. После затвердения массива опорывоспринимают нагрузку потолочины и про/У леты на сопряжениях принимают нормативные значения. При этом исключается закупорка бетоновода и экономится дорогостоящее вяжущее вещество.П р и м е р. Способ осуществлен в условиях отработки рудника горно-обогатительного комбината.Средний объем недозаклада Ч = 25 м, ширина заходки Ь = 3,5 м, угол наклона а= 7 О, прочность железобетонной опоры 40 МПа, поперечное сечение пяты Я - "0,15 м, нормативная прочность закладки оъ = 5,0 МПа, сетка установки опор 1,21 х 1;21 м.Подставив приведенные данные в формулы (1) и (2), найдем:Н 1=1,2 м; Н 2=1,0 м; Нз=0,8 м; Н 4=0,6 м; НБ=0,4 м.Изготовление свай может быть организовано на закладочном комплексе рудника.Применение предлагаемого способа заполнения выработанного пространства позволяет ликвидировать область недо- заклада при системе разработки с нисходя. щими слоями сзакладкой, благодаря чему достигается равномерность распределения нагрузки в разрабатываемом горном массиве, а в сопряжениях выработок пролеты принимают нормативные значения, что в конечном счете предотвращает обрушениякровли,Формула изобретения 5 Способ заполнения выработанногопространства твердеющими смесями, включающими установку перемычек в выработанном пространстве, подачу смеси по трубопроводу с формированием закладоч ногомассива,отличающийся тем,что,с целью поддержания наклонной кровли, перед подачей смеси в кровле вертикально рядами закрепляют опоры, причем длину Нп каждой последующей, считая от перемычки, 15 опоры определяют по формуле где Н- длина ближней опоры;20- расстояние между рядами;а - угол наклона кровли выработанногопространства,а расстояние между рядами и опорами в ряду устанавливают из расчета тождествен ности нагрузок, воспринимаемых опорой истолбом нижележащего затвердевшего закладочного массива, имеющим поперечное сечение .1710784 Составитель Н.ЧертовТехред М.Моргентал Корректор Т.Палий пица ктор аказ 322 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 10