Способ защиты рудных массивов от проявлений горного давления

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 1 С 41/ 51) ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОПРИ ГКНТ СССР ЕТЫТИЯМ ЕТ И ОБ ВИДЕТЕЛ К АВТОРСКО У довательский ыхин, Б.В,ПоВ.А.Квочин СССР1988.(54) СПОСО ЯВЛЕНИЙ (57) Изобре ющей пром пользован месторожд ловиях выс повышение печение бе При подгот Изобретение отмышленности и можпри подземной разрполезных ископаемдавления,ОПИСАНИЕ(56) Авторское свидетельствМ 1582733, кл. Е 21 С 41/22 Б ЗАЩИТЫ МАССИВА ОТ ПРОГОРНОГО ДАВЛЕНИЯтение относится к горнодобываышленности и может быть исо при подземной разработке ний полезных ископаемых в усокого горного давления. Цель - эффективности защиты и обесопасности работ на горизонтах. овке к выемке месторождения,носится к горнои проет быть использовано аботке месторождений ых в условиях горного Известен способ управления напряженно-деформированным состоянием массива горных пород, заключающийся в образовании буровзрывным способом щели с параллельными стенками и длиной, равной длине отрабатываемого участка. Недостаток спосба заключается в том, что относительно небольшая длина щели ведет к нарушению состояния взрывных скважин, удаленных от щели, а позднее и вблизи щели, из-за быстпосле проведения этажных 2, 3 и подэтажных буровых 4, 5 выработок в массиве отрабатываемого блока (ОБ) формируют разгрузочную щель (РЩ) 7, РЩ 7 образуют в пределах этажа ступенями, расширяющимися под углом 3-5 по высоте каждой ступени. РЩ 7 заполняют отбитой рудой с размером кусков, равным 0,3 - 0,5 ширины РЩ 7, образованной при формировании РЩ 7 секционным взрыванием. РЩ 7 проходят за пределы ОБ по простиранию и. падению рудного тела на расстояние, определяемое линией пересечения плоскостей 11, расположенных под углом внутреннего трения пород друг к другу. При этом одна из плоскостей совпадает с плоскостью Р Щ 7, а другая является касательной к границам ОБ, При возрастании напряжений в рудном массиве до критических значений взрывают скважины 13, пробуренные параллельно РЩ 7, и частично выпускают руду на выработку 14. 2 ил. рого уплотнения рудной массы под напором обрушаемых пород.Наиболее близким техническим решением является способ защиты массива от проявления горного давления, заключающийся в образовании щели, сужающейся на глубину, и длиной, соответствующей длине отрабатываемого блока. Недостатком способа является то, что щель в данном способе защищает от разрушения скважины и массив в непосредственной близости от нее.Целью изобретения является повышение эффективности защиты и обеспечения безопасности работ.Поставленная цель достигается тем, что в способе, включающем формирование вмассиве вертикальной разгрузочной щели ступенчатой формы, расширяющейся по высоте под углом 3 - 5 в каждой ступени, заполнение щели отбитой рудой с размером кусков, равным 0,3 - 0,5 ширины щели, образование днища, измерение действующих в массиве напряжений и управление горным давлением при достижении напряжений критической величины путем частичного выпуска из щели отбитой руды, щель проходят за пределы отрабатываемого блока,5 10 Проходка разгрузочной щели за пределы отрабатываемого блока позволяет создать защитную зону, ограниченную 15 нисходящими с торца щели лучами, направленными к плоскости щели, под углом внутреннего трения пород. Указанный отличительный признак служит достижению поставленной цели - повышению эф фективности защиты массива от разрушения в условиях горного давления и обеспечения безопасности работающих на горизонте, что обуславливает соответствие технического решения критерию "новизна". 25На фиг.1 изображен разрез А - А месторождения по высоте этажами; на фиг.2 - план (В - В) расположения щели в рудном теле.Способ осуществляют следующим об разом. При подготовке к выемке месторождения 1 после проведения этажных выработок 2 и 3 на горизонтах откатки и подэтажных буровых выработках 4 и 5, в контуре разгрузочной щели б, оформляют 35 известными приемами буровзрывных работ разгрузочную щель 7, располагая ее под щелью 8 ранее отработанного этажа, и удлиняют ее за пределы 9 блока 10 по простиранию и в глубину месторождения на 40 расстояние ., обеспечивающее снятие напряжений, возникающих при проявлении горного давления, Снятие напряжений обеспечивается встречным сопротивлением пород от растягивающих до скалываю щих напряжений под углом их внутреннего трения; Один луч располагается в плоскости щели 7, другой луч 11 сдвигается в глубину месторождения на расстояние , перекрывающее защищаемый блок 10. 50Щель образуют в пределах этажа ступенями, суженными под углом 3-5 от бурового горизонта до горизонта подсечки (почва буровой выработки 4) и от подсечки до выпускных дучек 12 (ниже горизонта откат ки 2). Разгрузочную щель заполняют крупными фракциями отбитой руды, образованными при формировании щели секционным взрыванием. Параметры секционного взрывания выбирают из усло соз а 1 - с + М- Ьи со а+, - 90 с 19с 1 п а+9 ъ - 90 4 сос где 1 щ - длина щели за пределами блока, м;Ь - ширина эоны защиты на рабочем горизонте за пределами рудного тела со стороны лежачего ( 2) и висячего (1 1), боков, м;уЪ - угол внутреннего трения пород, град;о,р - средневзвешенный угол внутреннего трения пород и руд в пределах рудного тела, град, который определяют по формуле: гпр ощность енно, м; я руды,где пзп и марвпрослоев породрр - угол оризонтальная и руды соответ нутреннего тр град;а - угол падения рудного тела, град; Ь)1 - расстояние от щели на горизонте до контактов с породами висячего ( о 1) или лежачего (Ы 2) боков, м;М - горизонтальная мощность рудного тела, м,В качестве примера и для пояснения физической сущности раСчетных формул (1- 3) определим длину щели и расстояние, на которое необходимо пройти щель за пределы блока со следующими исходными данными для расчета щели; Ео 1=10 м, 1 о 2=30 м, рр=45, угол падения рудного тела а=85, горизонтальная мощность рудного тела 40 м, 1 -- 35 м,1 1=15 м, 1.2=20 м, (оп=42, ур =47 О, оп=16 м, ар=24 м. вия образования полости и выпуска из нее мелкой фракции и при последующем взрывании получения крупнокусковой руды, Дальнейшие подготовительно-нарезные и буровые работы выполняют по принятой технологии ведения горных работ (см, авт, й 1582733). При ведении горных работ осуществляют постоянный контроль за напряженным состоянием горного массива путем установки в массиве датчиков регистрации сейсмоакустической эмиссии и аппаратуры "Прогноз М". Данная аппаратура работает в автоматическом режиме регистрации акустических сигналов, При возрастании напряжений сжатия в рудном массиве до критических значений взрывают скважины 13, пробуренные параллельно разгрузочной щели, частично выпускают руду на доставочную выработку 14 или подготовленный горизонт откатки, если в блоке 10 к этому времени подготовлены выработки выпуска.Длину щели за пределами блока определяют из выражения:,(16 + 24) где рср При условии Ь=О40 - 10щ - т 45 30 м19Разработанный способ защиты массива от проявлений горного давления заложен в проект подготовки блока 21 в этаже -140 (-210) м Таштагольского рудоуправления.Применение предлагаемого способа по сравнению с прототипом позволитобеспечить эффективную защиту отрабатываемого участка массива, а также повысить безопасность работающих на подготовительных и эксплуатационных горизонтах.Формула изобретения Способ защиты рудных массивов от проявлений горного давления, включающий формирование в массиве вертикальной разгрузочной щели ступенчатой формы, расширяющейся по высоте под углом 3-5 О в каждой ступени, заполнение щели отбитой 5 рудой с размером кусков, равным 0,3-0,5ширины щели, образование днища,измерение действующих в массиве напряжений и управление горным давлением при достижении напряжений критической величины 10 путем частичного выпуска из щели отбитойруды, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения эффективности защиты и обеспечения безопасности работ на горизонтах, щель проходят за пределы отрабатываемо го блока по простиранию и падению рудного тела на расстояние, определяемое линией пересечения плоскостей расположенных под углом внутреннего трения пород друг к другу, одна из которых 20 расположена в плоскости щели, а другаяявляется касательной к границам отрабатываемого блока.1731949 Сычева дотов ак Тираж Подписноевенного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС 113035, Москва, Ж, Раушская наб.,4/5 водственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 1 аказ 1564 ВНИИПИ Госуда оставитель Г, Кузн ехред М.Моргентал ваКоррект