Способ разработки крутопадающих рудных тел

Союз Советски нСоциалистмчвскинРеспублнк О П И С А Н И Е 785494ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(51)М. Кд.Е 21 С 41/06 с присоединением заявки РЙ -Геаударственный комитет(71) Заявитель Институт горного дела Министерства черной металлургии СССР(54) СПОСОБ РАЗРАБОТКИ КРУТОПАДАЮШИХ РУДНЫХ ТЕЛ Изобретение относится к горной промыщленностн и может быть использованопри подземной разработке крутопалаюшихрудных месторождений камерами с закладкой выработанного пространства.Известен способ разработки полезныхископаемых камерами с обрушением вмещающих пород и возведением искусственныхцеликов в выработанном пространстве путем заполнения пустот в обрушенных потОродах вяжущим раствором на границе сочередной очисткой камерой 111,Однако этот способ характеризуетсябольшой себестоимостью добычи полезногоископаемого за счет низкой производи 5тельности забойного рабочего, что обусловлено сравнительно малыми, параметрами отбиваемых камер, сдерживания темпа работ из-за невозможности отбойкисоседней камеры до полного набора прочности смежного искусственного целикаи больщого объема бурения,Кроме того, известен способ разработки крутопадающих рудных тел, включаю 2щий обработку первичных и вторичных камер сверху вниз со смешением камер нижележащего этажа по простираник относительно камер вышележащего этажа на половину их ширины, кровле которых придают сводчатую форму, а днищу - подобную зеркальному отражению кровли, выпуск руды и возведение искусственных целиков в выработанном пространстве камер 2.Недостатком такого способа является сравнительно высовая себестоимость добычи полезного ископаемого иэ-эа большого расхода вяжущего раствора.Цель изобретения - устранение указанных недостатков.Поставленная цель достигается тем, что после выпуска руды иэ первичных камер обрушают их потолочины и заполняют выработанные пространства обрушенными породами, после чего последние инъектируют вяжущим раствором на высоту равную (1,05-1,09) т 1 1 с, затем после отбойки и выпуска руды иэ вторичных камер производят обрушение их потолочик к аа 3 7854 полнение выработанного пространства обрушенными породами и последующее иньектирование обрушенных порол нижней части вторичных камер на высоту равную 1, + (0,05-0,09) 111, причем при отре 5 ботке следующих после первого этажей над каждой камерой взрывают часть потолочины ближайшей к вышележащей камере, заполненной несвязанной отбитой породой, где 31 - высота камеры, м:10 Ь - глубина траншеи, м.На фиг.1 изображен вертикальный разрез в направлении подвигания очистных работ (по простиранию), при выемке рудНого тела камерной системой разработки 15 на верхнем этаже; на фиг.2 - то же, при выемке рудного тела из нижележащих залежей; на фиг.З - вертикальное сечение вкрест простиранщо руднсго теле по искусственной потолочине. 20Камерная системе разработки полезного ископаемого включает: проходку главных откаточных выработок 1, откаточных 2, вентиляционно-ходовых 3, буровых 4 и всцомогательных выработок 5, бурение 25 взрывных скважин б для отработки первичных камер 7 и междукамерных целиков (вторичных камер) 8, скважин 9 для взрывания налегаюших пород 10 ыад первичными камерами 7 и породных потолочин 11 зо над вторичными камерами 8 при отработке первого этажа и скважин 12 и 13 для взрывания искусственных потолочь 14 соответственно нед первичными 7 и вторичными 8 камерами при отработке сле- З 5 дующих после первого этажейзаполнение выработанного пространства камер 7 и 8 обрушенными породами 15 и иньектирование в них на соответствующую высоту вяжущего растворе через скважины 16 и 12 для создания искусственных целиков 17 и искусственных потолочин 14.Горные работы начинают с проходки откаточных выработок 1 и 2 вентиляционноходовых 3, вспомогательных выработок 5 и буровых выработок 4, из которых бурят взрывные скважины 6. При отработке первого этажа после выемки первичной камеры 7 над ией с помощью скважин 9, пробуренных иэ выработки 5, взрывают нале 50 гаклцие породы 10, вызывая обрушение нх и заполнение выработанного пространства первичной камеры 7. Из междукамерных целиков 8, расположенных ридом, че 55 рез скважины 16, пробуренные иэ выработок 2 и 4, обрушенные породы 15 подают вяжущий раствор. При этом инъектированию вяжущим раствором подвергаются об 94 4рушеныые породы на высоту, равную (1,051,09) 11 . После того, как искусственный целик 17 наберет прочность, начинают отработку вторичной камеры 8, а после ее отработки с помощью скважин 9,пробуренных из выработки 5, обрушаютпородную потолочину 11 этой камеры, чтоприводит к заполнению камеры обрушенными породами, Иньектированием вяжущегораствора в обрушенные породы через скважины 16, пробуренные из откаточныхвыработок 2, образуют искусственнуюпотолочину 14, Если за один прием заиньектировать вяжущим раствором породы на высоту, равную 1 1 Ф (0,05-0,09), не удается, то после схватывания вяжущего раствора через заиньекти;рованную породу их выработок 2 бурятновые скважины 16 и повторяют иньектирование,Высота иньектирования вяжущего раствора в обрушенные породы, заполнившиевыработанные пространстве первичныхи вторичных камер, объясняется следующим, В первичных камерах высота искус-.ственных целиков должна быть такой,чтобы составить единое целое с потолочинами отбиваемых после них вторичныхкамер, т.е, быть с ними на одном уровне,Потолочина должна выдерживать каксрезаюшие напряжения, вызываемые вертикальным давлением обрушенных пород1 6 р ) так и горизонтальные напряжения от бокового распора обрушенныхпород, равного (0,2-0,3) бр . При заданной форме потолочины наиболее опасным является горизонтальное давлениеот бокового распоре обрушенных пород,которое в потолочные над серединой камеры, где потолочина имеет минимальнуюмощность 1 д, создает следУющие непРЯженияь,:(о,-а,ь) 6, - ", а,-а,з) 6,.к,Пгде С) - горизонтальные напряжения впотолочные в сечении по середине камеры.Потолочина, которая состоит из заиньектированных вяжущих раствором обрушенных пород, должна выдерживать на сжатиете же напряжения, что и искусственныйцеликИскусственный целик при условии отработки двух рядом расположенных камердолжен выдержать двойное вертикальноедавление обрушенных пород, поэтому:Я 26 ОП (2)гдеЯ - : минимальная прочность целИ.ке на сжатие.5 7854Для того, чтобы потолочина не разрушалась должно выполняться неравенствоЯ )3 ддд,откудаЬ : 0,05-0,09) И , . (3)На практике прочность искусственного целика должна быть выше минимально допустимой прочности, т,е. создается требуемый запас прочности, Следовательно, и потолочина, мощность которой определя ется по предлагаемой зависимости (3), будет иметь тот же запас прочности,Поэтому высота иньектирования вяжущего раствора в обрушенные породы в первичных камерах должна быть равна (1,05-и 1 09) 1а во вторичных камерахна высоту, равную 6 + (0,05-0,09) 0 )д.При отработке следующих после .первого этажей по окончании выемки первичной камеры 7 осуществляет посадку нскусствеи-ной потолочины 14 над половиной по шири- . не камеры путем взрывания концов скважин 12, пробуренных из откаточных выработок 2 верхнего этажа, расположенных в соседнем междукамерном целике 8 и выполняющих теперь функцию буровых выработок, Оставшуюся часть скважин 12 в . последующем используют для иньектирования вяжущего раствора в обрушенные породы над этой камерой. Вяжущий раствор подают такжеи через скважины 16 из вы.работок 4, которые находятся в между-камерных целиках 8, и из откаточных выработок 2, После выбора прочности искусственного целика приступают к выемке вторичной камеры 8. Половину искусственной потолочины 14 по ширине над этой камерой обрушают с помощью скважин 13, пробуренных из выработки 5, При этом выработки 5 проходят в лежачем и высячем боку рудного тела, если его мощность не превышает 50-60 см. При большей мощности рудного тела выработки 5 проходят какв лежащем или высячем боку рудного тела (с одной стороны),так и в искусственных целиках рядом отработанной панели, Инъектирование вяжущего раствора во вторичные камеры произ-водят аналогично описанному при отработке первого этажа. 50Учитывая, что толщина искусственной потолочины составляет (0,05-0,09))т 94 6то объем иньектируемых обрушенных пород не превышает 65-70% от объема вынимаемого полезного ископаемого, и объем вяжущего раствора соответственно - 20-30%. Следовательно, в предлагаемой системе разработки, по сравнению с известной , расход вяжущего раствора уменьшается и себестоимость добычи полезного ископаемого снизится,Формула изобретенияСпособ разработки крутопадающих рудных тел, включающий отработку первичныхи вторичных камер сверху вниз со смещением камер нижележащего этажа по простиранив относительно камер вышележащегоэтажа на половину их ширины, кровле которых придают сводчатую форму, а днщпуподобную зеркальному отражению кровли,выпуск руды и возведение искусственныхцеликов и выработанном пространстве камер, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,с целью снижения себестоимости добычиполавного ископаемого за счет снижениярасхода вяжущего раствора, после выпуска руды из первичных камер обрушаютих потолочины и заполняют выработанное .пространство обрушенными породами, после чего последние инъектируют вяжущимраствором на высоту, равную (1,05-1,09)Ь, затем после отбойки и выпускаруды из вторичных камер производят обрушение их потолочин и заполнение выработанного пространства обрушенными породами и последующее инъектирование обрушенных пород нижней части вторичныхкамер на высоту равную И р+ (0,05-0,09)Ь , причем при отработке следующихпосле первого этажей, над каждой камерой взрывают часть потолочины ближайшей к вьппележащей камере заполненнойнесвязанной отбитой породой,где ) к - высота камеры, м,1 тд - глубина траншеи, м.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРМ 398747, кл. Е 21 С 41/06, 04.10.71.2, Авторское свидетельство СССРМ 153893, кл. Е 21 С 41/06,03.02.62 (прототип).каэ 8792/34 Подписное иал ППП Патент",жгород, ул, Проектная,