Способ возведения искусственного целика при разработке крутопадающих рудных тел и штанга для возведения искусственного целика

Оп ИСАНИЕ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик(51) М. Кл,Е 21 С 41/06 Е 21 Р 2 ЦОО Заявлено 06,03.81 (21) 3284005/22-03 с присоединением зая-Гесударетвеай квюнтет СССР ев аелам взееретени(088,8) Опубликовано 15.0 Дата опубликован описания 25.03.8 72 Ав(54) СПОСОБ ВОЗВЕДЕНИЯ ИСКУССТВЕННОГО ЦЕЛИКА ПРИ РАЗРАБОТКЕ КРУТОПАДАЮШИХ РУДНЫХ ТЕ,Л И ШТАНГА Д,ЛЯ ВОЗВЕДЕНИЯ ИСКУССТВЕННОГО ЦЕЛИКАль достигается тем, что озведения целика при аджощих рудных тел у полезного ископаемоботанного проетранства алом и уплотнение укавзрыванием с недозаряренных в приконтактной авленная це способу в ке крутоп щем выемк нение выра ным матери материала жин, пробу Пост согласно разрабо включаю го, запол закладо занного дом скв 1Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при разработке крутопадающих рудных залежей, например, в зоне распространения многолетнемерзлых горных пород.,Известен способ возведения искусствен ных целиков из льдопородной закладки посредством замораживания воды в дробленной породе с ее искусственным охлаждением с помощью специальных колонок с рассольным охлаждением и холодильной установки ФДСМ. При этом способе в первую очередь отрабатывают камеры короткими забоями с оставлением между ними рудных целиков. После закладки камер на второй стадии производят выемку между- камерных цел иковЦ . 15Недостатком данного способа является сложность и трудоемкость работ по возведению искусственных льдопородных целиков, требующих монтажа и эксплуатации специальной замораживающей системы с холодильной установкой.Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является способ возведения искус 2ственного целика при разработке крутопадающих рудных тел; включающий выемку полезного ископаемого, заполнение выработанного пространства закладочным материалом и уплотнение указанного материала взрыванием с недозарядом скважин, пробуренных в приконтактной с искусственным целиком зоне параллельно продольной оси целика 2).Недостатком данного способа является невысокая несущая способность при оставлении целика в потолочине,Известна штанга, включающая тело, опорный элемент и замок. предназначенная для крепления слоистых пород 3,Цель изобретения - повышение несущей способности при возведении потолочных целиков,пространства закладочным материалом, например льдопородной смесью 15, монтиру- ют закрепляющие устройства - металл ические самозапирающиеся штанги 16. Этим завершают предварительное образование опалубки для закладки.Закладочный материал, например, льдопородную смесь 15 подают по фланговому восстающему 6 и доставляют метательными машинами в выработанное пространство 10 в объеме искусственной потолочины под кровлю до уровня откаточного горизонта. Мертвое пространство 17, неподдающееся закладке метательными машинами, закладывают через фланговый восстающий 6.Затем из фланговых восстающих 6 и 7 по рудному телу, в приконтактной с искусственной потолочиной зоне, бурят, заряжают взрывчатыми веществами и взрывают скважины 18. Во избежание разрушения восстающих заряжение и взрывание производят с недозарядом скважин у восстающих,В результате взрыва скважин 18 уплотняется льдопородная закладка в объеме искусственной потолочины. При этом процесс уплотнения закладки взрывом подобен отбойке руды в зажатой среде, при которой часть энергии взрыва расходуется на разрушение взрываемой части массива, а другая - на дополнительное дробление закладочного материала в приконтактной зоне и его уплотнение. 1004640с искусственным целиком зоне параллельнопродольной оси целика; перед заполнениемвыработанного пространства закладочнымматериалом на почву последнего укладывают металлическую эластичную сетку и закрепляют на ней штанги, а скважины дляпоследующего уплотнения бурят в рудномтеле по ее простиранию,А также тем, что штанга, включающаятело штанги, опорный элемент и замок, снабжена металлической эластичной сеткой, ккоторой прикреплен опорный элемент, а за- Омок выполнен в виде конусов, жестко установленных на теле штанги с шагом, уменьшающимся к опорному элементу.На фиг. 1 изображен участок рудноготела в пределах очистного блока на стадиивыемки рудного тела на высоту потолочиныниже уровня откаточного горизонта, продольный разрез; на фиг. 2 - разрез А - Ана фиг. 1; на фиг. 3 - разрез Б - Б нафиг. 1; на фиг. 4 - участок рудного телав пределах очистного блока на стадии производства закладки выработанного пространства в объеме искусственной потолочины льдопородной смесью, бурения скважин по рудному телу, продольный разрез;на фиг. 5 - разрез В - В на фиг. 4; нафиг. 6 - разрез участка рудного тела впределах очистного блока на стадии завершения производства работ по возведениюискусственной льдопородной потолочины,продольный разрез; на фиг. 7 - разрезГ - Г на фиг. 6; на фиг. 8 - конструкция ЗОсамозапирающихся штанг.Подготовительные работы в пределахочистного блока включают проведение транспортного полевого штрека 1, ортов-заездов2 на двух смежных горизонтах, возведениемеждублоковых целиков 3, например, изльдопородной смеси и фланговых восстающих 4 и 5, а также восстающих 6 и 7 поруде на нижележащем горизонте.После того, как подготовительные работы в блоке закончены, приступают к разработке рудного тела в объеме искусственнойпотолочины. Для этого в нише фланговоговосстающего 6 устанавливают скрепернуюустановку 8, с помощью которой по рудному телу проходят подрезной штрек 9. Изподрезного штрека 9 по восстанию производят выемку рудного тела в объеме искусственной потолочины на высоту до уровняоткаточного горизонта. Руду от проходкии выемки целика пропускают через фланговый восстающий 6 на нижележащий горизонт. При необходимости пространство О,выработанное в объеме искусственной потолочины крепят расстрелами 1. В бсртахвыработанного пространства 10 устанавливают распорную стоечную крепь 12, которую с внутренней стороны отшивают досками 13. По подошве выработанного пространства 1 О укладывают металлическую сетку 14,и которую перед закладкой выработанного Непосредственно у контакта Массив - зажимающий материал вследствие взрыва образуется зона неравномерного напряжения состояния с последующим перераспределением во времени и объеме всей разрыхленной части массива.Под воздействием напряженного состояния и связанного с этим пластического течения закладочного материала, например, льда, образуется монолитная льдопородная закладка, в которой порода является каркасом: а заполняющий пустоты лед - связующим материалом.При взрыве скважин 18 металлическая эластичная сетка 14 и закрепленные в нее штанги 16 переместятся в сторону уплотненной закладки в объеме искусственной потолочины, а конструкция самозапирающихся штанг позволяет прочно закрепить сетку к искусственной потолочине. Этим приемом завершается образование искусственной потолочины и опалубки из предохранительной сетки, закрепленной предварительными штангами к искусственной потолочине.После образования искусственной потолочины, для производства очистных работ, из откаточного штрека 1 проходят орты- заезды 19, находящиеся в створе с потолочиной, а также подрезной штрек 20, из которого начинают очистную выемку руды в пределах камерного запаса блока, наприДля блоков с типовыми параметрами систем разработки с маганизированием и подэтажными штреками применение предлагаемого способа разработки позволяет снизить потери руды на 7,3 - 7,60/О. Формула изобретения 1. Способ возведения искусственного целика при разработке крутопадающих рудных тел, включающий выемку полезного ископаемого, заполнение выработанного пространства закладочным материалом и уплотнение указанного материала взрыванием с недо- зарядом скважин, пробуренных в приконтактной с искусственным целиком зоне параллельно продольной оси целика, отличающийся тем, что, с целью повышения несущей способности при возведении потолочных целиков, перед заполнением выработанного пространства закладочным материалом на почву последнего укладывают металлическую эластичную сетку и закрепляют на ней штанги, а скважины для последующего уплотнения бурят в рудном теле по его простиранию.2. Штанга для возведения искусственного целика, включающая тело штанги, опорный элемент и замок, отличающаяся тем, что она снабжена металлической эластичной сеткой, к которой прикреплен опорный элемент, а замок выполнен в виде конусов, жестко установленных на теле штанги с шагом, уменьшающимся к опорному элементу. 1. Дядькин Ю. Д. и др. Отработка междукамерного целика с предварительным замораживанием закладки. Горный журнал Юо 8,1977, с, 32,2. Авторское свидетельство СССР по заявке Мо 2900962(03, кл. Е 21 С 41/06, 1980.(прототип).3. Семевский В. Н. и др. Штанговаякрепь, М., Недра, 1965, с. 13 - 48. 0046 чо5мер, маганизированием руды. Отбитая скважинами 18 руда 21 является предохранительной подушкой, предотвращающей разрушение искусственной потолочины при производстве взрывных работ в процессе отработки камерных запасов блока.5Указанный способ возведения искусственного целика реализуется с помощью штанги, состоящей из опорного элемента 22, замков 23, выполненных в виде конусов, посаженных на тело штанги 24, с шагом, уменьшающимся к опорному элементу, и элас ф тичной сетки 14.Штанга работает следующим образом.При взрыве скважин 18 за счет давления фронта ударной волны и механического воздействия перемещающейся при взрыве горной массы на опорный элемент 22 штанга 16 внедряется в льдопородную смесь 15 искусственной потолочины, замок 23 штанги, выполненный в виде конусов, посаженных на тело штанги 24, способствует внедрению штанги 16 в массив искусственной 20 потолочины, прочному ее закреплению при уплотнении искусственной потолочины взрывом скважин 18.Прочность закрепления штанг в массиве закладки возрастает при увеличении количества закрепленных на теле штанги конусов. Однако с их увеличением возрастает и сопротивление проникновению штанги в массив потолочины,В результате воздействия взрыва на льдопородную смесь и ее уплотнения в краевой ЗО части массива потолочины, прилегающей непосредственно к взрываемой части рудного тела, уплотнение будет максимальным.По мере удаления от приконтактовой части уплотнение будет несколько меньшим. Поэтому, для более прочного и надежного закреп 35 ления массива искусственной потолочины штангами 16 с применением металлической сетки 14 шаг распределения замков 23 на теле штанги 24 по ее длине уменьшается по направлению от верхнего конца штанги к опорному элементу 22.Данное изобретение обеспечивает ловышения несущей способности и устойчивости искусственной потолочины. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе%юг. оВ Составительменко Техред И. ВереТираж 601ИПИ Государственного коо делам изобретений иМосква, Ж - 35, РаушскПП Патент, г. Ужгород,ауфКорректор О. БПодписноеСССРийд. 4/5Проектная, 4