Способ защиты подрабатываемых сооружений

(5)5 Е 21 С 41/16 ТЕНИЯ1бот, является дорого вает надежного ре кладочный матери . податливость и не охраняемого объект кровлю" не всегда Крома того, заклад стра нства начинаетс ведена выемка пол камер и первичные п ли. Таким образом,ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИК ПАТЕНТУ(71) Среднеазиатский научно-исследовательский и проектный институт цветной металлургии(73) Никитовский ртутный комбинат56) 1. Пути решения проблемы охраны окружающей среды при разработке наклонных икрутых пластов полезных ископаемых,/Подред, А,Н,Павловского, М.: ВНИИПИ, 1988, с,7-13,2. Правила охраны сооружений и природных объектов от вредного влияния подземных горных разработок на угольныхместорождениях. М.: Недра, 1981, с. 19-20,(54) СПОСОБ ЗАЩИТЫ ПОДРАБАТЫВАЕМЫХ СООРУЖЕНИЙ57) Использование: защита сооруженийпри подземной разработке полезных искоИзобретение относится к горной промышленности и предназначено для защиты подрабатываемых объектов при выемке преимущественно наклонных и крутопадающих залежей,Одним из способов защиты подрабатываемых сооружений является полная закладка выработанного пространства Я.Полная закладка выработанного пространства породой, доставленной извне, связана с большими сложностями в организации раЖ 1774995 АЗ паемых, Сущность изобретения: границы охранного целика определяют по значениям углов, превышающих углы сдвижения, но не более их предельных значений, вдоль контура охранного целика осуществляют ослабление массива, вдолЬ ослабленной эоны производят сдвижение пород, расстояние от зоны ослабления массива вдоль границы охранного целика до границы очистной выемки принимают не менее величины зоны разрушения пород, в лежащем боку зоны ослабления массива за ее пределами формируют зону упрочнения пород параллельно зоне ослабления и создают в массиве сжимающие усилия параллельно направлению смещения пород вдоль зоны ослабления, при ведейии очистных работ интенсифицируют сдвижение пород подачей в зону ослабления массива вещества, уменьшающего внутреннее трение пород, 1 стоящеи и не обеспечиэультата, поскольку звал имеет некоторую исключает деформаций а, Закладка камер "под технически возможна. ка выработанного прая после того, как произезного ископаемого иэ одвижки уже проиэошполная закладка выработаннОГО пространства не ОбеспечиВВ 8 т надежной защиты сооружений От влияния поДработки.Основным способОм зашиты Объектов и соору)кений От пкдработкл является Оставлени 8 Охранных ц 8 ликов, под кото)Ыми понимают оставление части полезного ископаемоГО пОд Охраияемым Огъектом, чтобы избежать гОВ 1)ехкдЯния ОГО В )езультате сдви)келя налегающих пород Щ Постро 8 ни 8 Охранных ц 8 ликов заключается В Определении Граниь, до которьх можно Вести горные рабОты, не ВызыВая недотустимых повреждений В охраняемых объектах. Для этого определяОт углы сдвижения полрэбатыБаемого массива и От ГраниЦ Охр 8 я" емол площади под угла 11 с)и)кения ОткладьзаОт Вниз гр.1)1)ь Охран-Ого целика ДО пересечения рх " ко 1 уром зле)кл ПОЛВЗЬоО ИСОП .8 МОГО "ЛОМ СКВИ)коИЯпо)од ситается Внеьнлй Йт 10)ительно Вь- работанн ого прострг; ства угол., Образованнь й на Вертикальном разрезе по простираник) и Вкрес) простлрания залежи ПОЛ 8 ЗНСГГО ИСКОПВ 8 ОГО кпО ГЛВВНЫМ СВЧЕНИям мульды сдви)кения) Гооизон гальными линиями и линиями, соединяОщими Гранлцу ВыработаннОГО и)Ост)Я-ства с границей зоны Опасных " В Влхкений 1 а зелнрй поверх НОСти, Г 3 СВЯЗИ С тем. Что Углы СДВИженивмассива наг егаоцих гГ) Од при Выемке кг)уТОПапаОщлхлагтов ИМВЮГ неО)ЬЛе ЗЬаченич (например, Для условий Донбасса они принимаот значения ДО 30 Для неподрабоОг)танной толщи и до 25" для годработанной), в охранные целикл попздсчот большие объемы пол 8 знОГО ископаемОГР, соотв 8 тств 8 н" но возрастает ущерб кт потерь, сокращается фронт Очлстньх работ, незф 10 15 20 30 феКТИБНО ИСЛ 1 ОЛЬЗУК)ТСЯ НОДРЗ, 40Целью изобретсьия является снижение потерь полезного ископаемого В охоанном целик 8 за счет уменьшения 8 ГО размерОВ без снижения надежности за)ит; охраняемого сооружения,Цель достиГается тем, что согласно способу, Включаю 1 дему Оп)Вдетение уГЛО) сДВижения подрабатываемОГО ВыемкОЙ пО- лезного искогВемого массива, Определение Границ и контурс 3 ОхраннОГО целика год соОружениел, установление зон разрушегиягород в массиве в процессе очистной выемки при пОлном Ооруш 8 нии налеГаОцих пород и формирование охранного целика подсооружением вь 8 лкой полезного ископаеМОГО до 8 ГО Гоаниц, Опред 8 лени 8 пОследних осуществляют по значениям углов, превышающих угль. сдвижения, но не более их предельньгх значений, Вдоль контура Охран НОГО целика дО начала Выелк пОлезОГО ископаемого осуществляот ослабление массива и производят сдвижение пород вдоль ослабленной зоны выемкой полезного ископаемого, при этом расстояние от зоны Ослабления массива вдоль границы Охранного целика до границы очистной выемки принимают не менее величины зоны разрушения пород, причем в лежачем боку зоны ослабления массива за ее пределами формируют зону упрочнения пород параллельно зоне ослабления, при этом создают в массиве сжимаощив усилия параллельно направлению смещения пород вдоль зоны Ослабления, а при ведении очистных работ интенсифицируют сдви)кение пород подачей В зону ослабления массива вещества, уменьшающего Внутреннее трение пород.На чертеже изображена схема, поясняющая Осуществление предлагаемого способа, где 1 - охраняемый объект, 2 - граница охраняамой площади с учетом бермы безОпасности, 3 - граница охранного целика, построенного под углом сдвижения ф 4 - пласт полезного ископаемого, 5 - граница очистной выемки при построении Охранно.ГО целикз под уГлом сдВи)кения, 6 зона ослабления массива, созданная под предельным углом,д 1, 7 - вспомогательная Выработка, служащая для образования зоны Ослабления массива, 8 - граница зоны открытых трещин, возникаощих в массиве Вокруг очистных выработок после выемки полезного ископаемого, 9 - буровые скважины с установленной в них крепыш, 10 - вспомогательная выработка с находящимся там натяжным устройством, 11 - граница сдвижения пород при построении охранного целика предложенным способом, 12 - граница очистной выемки при построении охранного целика предложенным способом,Способ осуществляется следующим образом, Крутопадающее рудное тело с углом падения около 70 залегает в непосредстВенной близости от трубопровода большого диаметра, расположенного по направлению его простирания, Охрана его осуществляется с оставлением охранного целика. Углы сдвижения налегающей толщи пород, определяющие положение границ охранного целика, определены согласно Правил (2, например, для условий Донецкого бассейна по формулеф = 85% - 0,8 ап, но не менее ЗОО, (1) где Р.угол сдвижения пород;ал - угол падения рудного тела ( ап ==70.В соответствии с формулой(1) угол сдвижения принят 8=30, 177499550 К настоящему времени запасы руды отработаны практически до границы охранного целика. Для продолжения работы предприятия необходимо решить вопрос выемки руды в пределах охранного целика. По своему характеру охраняемый объект относится к особо важным, что исключает возможность его подработки. Перенос объекта связан с большими материальными затратами и не может быть выполнен силами рудника. Известные варианты выемки с полной закладкой выработанного пространства делают добычу экономически неэффективной и, кроме того, не исключают возможности подработки трубопровода.Для построения охранного целика предложенным способом необходимо определить значения предельных углов и размеры зоны открытых трещин, возникающих в массиве вокруг очистных выработок после выемки полезного ископаемого,Ранее выполненными исследованиями на месторождении установлено, что размеры зоны нарушений вокруг очистныхрабат не превышают выемочной мощности, т.е, около 20 м. Знацения предельных углов, определенные для условий региона, составляют а = 60 О.Создание эоны ослабления массива производят путем прострела ряда взрывных скважин, пробуренных из подземной выработки, пройденной в направлении по прастиранию рудного тела на расстоянии не менее 20 м от его границы, пад углом 60 к горизонту с наклоном в сторону охраняемого объекта; причем расположение выработки выбрано таким образом, чтобы расстояние от внешних концов скважин, выходящих на земную поверхность да границы охраняемого участка, было не меньшим радиуса влияния скважины при взрыве, т.е. если радиус разрушения при взрыве скважины составляет гскв= - 1,5 м, та расстояние от верхних концов скважин да границы бермы безопасности не должно быть меньшим этой величины, Ширина зоны ослабления массива, равная 2 В, составляет в этом случае 3 м.В связи с тем, что массив налегающих пород содержит глинистые сланцы, для облегчения проскальзывания пород в плоскости зоны ослабления в эту зону при ведении очистных работ необходимо подавать воду с поверхности. Обьем подаваемой воды определяется опытным путем и зависит от сте 5 10 15 20 25 30 35 40 пени намокания пород и соответственно снижения коэффициента внутреннего трения пород в зоне ослабления массива.По сравнению с прототипом данный способ позволяет значительно сократить потери полезного ископаемого в целиках при одновременной сохранности охраняемого объекта, а дополнительные запасы руды, вовлекаемые в отработку, обеспечат работу горнодобывающего предприятия без снижения производственных мощно.стей в течение 5-6 лет,Экономический эффект от вовлечения в отработку дополнительных запасов без дополнительных расходов по переносу объекта или строительству закладочного комплекса составит около 250-300 тыс.Формула изобретения Способ защиты падрабатывэемых сооружений, включающий определение углов сдвикения падрабатываемага выемкой полезного ископаемого массива, определение границ и контура охранного целика пад сооружением, установление зан разрушения пород в массиве в процессе очистной выемки при полном обрушении налегающих пород и формирование охранного целика пад сооружением выемкой полезного ископаемого да ега границ, а т л и ч а ю щ и й с я тем, чта, с целью снижения потерь полезнога ископаемого в охранном целике за счет уменьшения ега размеров без снижения надежности защиты охраняемого саарукения, определение границ ахраннага целика,осуществляют па значениям углов, превышающих углы сдвижения, на не более их предельных значений, вдоль контура охранного целика да начала выемки полезного ископаемого осуществляют ослабление массива и производят сдвижение пород вдоль ослабленной зоны выемкой полезнога ископаемого, при этом расстояние ат зоны ослабления массива вдоль границы охранного целика да границы очистной выемки принимают не менее величины зоны разрушения пород, причем в лежащем боку зоны ослабления массива за ее пределами формируют зону упрачнения пород параллельна зоне ослабления, при этом создают в массиве сжимающие усилия параллельно направлению смещения пород вдоль зоны ослабления, а при ведении очистных работ интенсифицируют сдвижение парад подачей в зону ослабления массива вещества,уменьшающего внутреннее трение пород.1774995 Составитель А.СтуденикинТехред М:Моргентал Корректор Л.ф дакто зводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 1 Заказ 3945 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СС 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5