Способ управления горным давлением

(53)5 Е 21 С 41 ОМИТЕТОТКРЫТИЯМ ГОСУДАРСТВЕ ННЫ ЙПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ. ПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ ВТ астка оставляют и после отработ ят закладку кам бе стороны от выемку массив Изобретение относится к горной про- выемочного уч мышленности и может быть использовано рудньй целик при управлении горным давлением при под- стка производ земной разработке пологопадающих руд- женных по о ных месторождений, осуществляютИзвестен способ управления горным 1),давлением, включающий поддержание налегающих пород рудными и искусственными целиками из твердеющей закладки, а нтакже обрушение пород и отработку вые- омочного участка камерами с использовани- нем перераспределения горного давления нэ рискусственные целики, при этом в центре л вный масс и все р, ра него, ого ц латем елика м этого способа является недежность работы закладочсвязанная с тем, что зоны од получают дополнительпри отработке массивного с обрушением пород кровии вышележащих водоносНедостаткдостаточная ного массива,брушений поое развитиеудного целики, и при нали(72) А,В.Максимов, Х.Х.Кожиев, Д М.Бронников, Г.С.Кириченко и Н,П.Пучнин (56) Авторское свидетельство СССР М 998759, кл. Е 21 С 41/22, 1981.Авторское свидетельство СССР М 1564351, кл. Е 21 С 41/22, 1988.(54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ГОРНЫМ ДАВЛЕНИЕМ(57) Изобретение относится к подземной разработке пологопадающих рудных месторождений, Цель- повышение надежности в работе закладочного массива за счет исключения образования обнажений массива гидравлической закладки в процессе выемки вторичных полос и снижения затрат на обрушение пород кровли в блоках первичных полос. Выемочный участок разделяют на полосы первичной и вторичный отработок, Полосы первой очереди разбивают в плане на квадраты - горизонтальные сечения выемочных единиц - вертикальных блоков. Вертикальные блоки, примыкающие к вторичным полосам, отрабатывают с последующей закладкой их твердеющими смесями. Вертикальные блоки, расположенные внутри первичных полос, отрабатывают в шахматном порядке как с твердеющей закладкой, так и с комбинированной. При ком- бинированной закладке вначале блок заполняют гидрозакладкой, а затем обрушенными породами кровли, в которые подают твердеющие смесй до уровня контакта рудного тела с покрывающими породами, Полость, образуемую в результате обрушенияпород кровли, в сечении уменьшают по сравнению с вертикальными блоками в 2,5 - 3 раза, Вторичные полосы для разгрузки от опорного давления зоны очистных работ от рабатывают с предварительным обрушением пород кровли с опережением от границы отбойки руды. Отбиваемая руда выпускается под обрушенными породами кровли, 1 з.п, ф-лы, 2 ил.1763655 10 15 20 30 45 50 емкостью; 55 ных горизонтов есть опасность затопления горных выработок.Наиболее близким техническим решением к предлагаемому изобретению является способ управления горным давлением, включающий разделение выемочного участка на параллельные полосы - первичные и вторичные, которые отрабатываются через одну, выемку первичных полос ведут блоками - по камерно-целиковой схеме с расположением блоков поперек полос, причем; сначала отрабатывают блоки (камеры) первой стадии с закладкой их твердеющими смесями; а затем - блоки второй стадии,которые наполовину высоты заполняют гидрозакладкой. ав оставшуюся часть обрушают йороды кровли с заполнением образовавшегося пространства по купол свода обрушения и инъектируют обрушенные породы твердеющими смесями, а выработанное пространство полос второй стадии на высоту залежи заполняют по.родами кровли; которую разрушают с опережейием очистных работ в этих полосах 2).:25Однако для данного способа также характерна недостаточная надежность рабо. ты закладочного массива, выражающаяся в том, что образуемый над искусственно возводимцм целиком первичной полосы породный целик ймеет разрывной характер(обращейных пород над камерами второй стадии), что приводит к возрастанию нагрузок как на целики из твердеющей закладки,так и на породные; Кроме того, весьма существенйым недостатком способа является обнажение инъектированных пород камер второй стадии при обработке с обрушением пород кровли вторичных полос. Это может привести к обрушениям инъектированйых 40 пород камер второй стадии в выработанное пространство вторичных полос чтоможет привести к. потере поддерживающей функции заложеййцх камер второй стадии и тоже резкому увеличению нагрузки на целики из твердеющей закладки. К тому же заполнение камер второй стадии пород кровли по купол свода обрушений образуемого пространства характеризуется большой трудо. Цель изобретения - повышение надежности работы закладочного массива за счет исключения образования обнажений массива гидравлической закладки в процессе выемки вторичных полос и снижения затрат на обрушейие пород кровли в блоках первичнцх полосПОставленная цель достигается тем, что в способе управления горным давления, включающем закладку выработанного пространства твердеющими смесями и гидро- закладку с обрушением на нее пород кровли и инъектирование обрушенных пород твердеющими смесями при отработке запасов первичными и вторичными полосами и выемке руды в первичных полосах вертикальными блоками, а во вторичных полосах всплошную с обрушением налегающих по- род, согласно изобретению, закладку вертикальных блоков на границе с вторичными полосами осуществляют всплошную твердеющими смесями, закладку твердеющими смесями и гидрозакладкой с обрушением на нее пород кровли выработанного пространства вертикальных блоков внутри первичнцх полос осуществляют в шахматном порядке, формируют при обрушении пород кровли над блоками с гидроэакладкой полости с площадью поперечного сечения меньшей, чем площадь блока В качестве наиболее оптимального варианта полости, образуемые после обрушения пород кровли, в сечении имеют размеры в 2,5 - 3 раза меньше, чем очистные блоки, и их центр совпадают с вертикальной осью блоков,Отработка вертикальных блоков на границах полос всплошную при последующем взрывании руды во вторичных Полосах дает возможность получить упроченный слой бетонозакладки, что повышает несущую способность искусственного массива первичных полос, Отработка блоков внутри первичных полосв шахматном порядке с твердеющей закладкой и гидрозакладкой с последующим обрушением пород кровли и подачей в них твердеющих смесей до контакта с покрывающими породами с образованием в них плоскостей позволяет при более низких затратах на формирование закладочного массива первичных полос повысить безопасность работ за счет увеличения несущей способности этих полос,Это достигается тем, что уменьшается изрезанность зонами обрушений в покры вающих рудное тело породах над первичными полосами: так, если в прототипе при равных параметрах камер 50% площади покрывающих пород разрушено для заполненйя-камер второй стадии по купол свода обрушения, то в предлагаемом решении всего лишь 140 площади разрушено для заполнения блоков с гидрозакладкой по кровлю рудного тела (при параметрах блока 15 х 15 м), ширине полосы 135 м), т.е, в какомто приближении можно говорить о единой несущей породной части поддерживающего толщу вышележащих пород целика на податливом основании из заложенных блоковпервичных полос,20 25 30 45 50 Горное давление от покрывающих рудз тело пород воспринимается как блока- , заполненными твердеющей закладкой, , и блоками с гидрозакладкой и обрушенми инъектированными породами, причем д увеличении величины оседаний величиотпора от блоков с комбинированной заедкой увеличивается, увеличивается :же боковой подпор на блоки с твердеюй закладкой, что повышает их несущую )собность. Отсюда можно сделать вывод общем повышений несущей способности яичных полос при предложенном спосоуправления горным давлением, Полости, азуемые после обрушения пород кров- должны иметь в сечении размеры 2,5 - 3 а меньше, чем очистные блоки, Площадь сечения полости, образуемой д отбойке пород кровли, значительно чьше, чем площадь блока; так, если плодь блока сечением 15 х 15 м составляетм, то чесение полости 9 х 9 м всего 81 м .2 результате проведенных исследований ло установлено, что это соотношение 1 жно быть равным 2,5-3, так как при еньшении соотношения резко будет .ньшаться поддерживающая способность оженных блоков, а при увеличении соотвения параболически увеличивается выа образуемых над блоками полостей, что бывает целый ряд технологических труд;тей.Таким образом, такая конструкция перной полосы позволяет активно включить есущую функцию заложенные блоки с ,розакладкой и обрушенными породами, экже за счет бокового распора повысить очность блоков с твердеющей закладкой, им образом увеличить общую несущую 1 собность первичных полос.На фиг.1 приведен порядок ведения ра(разрез А-А на фиг.2); на фиг.2 - вертиьное сечение залежи разрез Б-Б на . 1). Способ осуществляют следующим обом.Выемочный участок разделяют на полопервичной 1 и вторичной отработки 2.1 осы первой очереди разбавляют в плане квадраты со стороной 12 - 15 м, являющи. горизонтальными сечениями выемочк единиц - вертикальных блоков. тикальные блоки 3, примыкающие к втоным полосам, отрабатывают с последуей закладкой их твердеющими смесями тикальные блоки, расположенные внут- первичных полос, отрабатывают в шахгном порядке как с твердеющей падкой 4, так и с комбинированной 5.1 комбинированной закладке вначале блок заполняют гидрозакладкой 6 примерно до половины), а затем обрушенными породами кровли 7, в которые подаюттвердеющие смеси до уровня контакта рудного тела с покрывающими породами. Полость 8, образуемая в результате обрушенияпород кровли, в сечении уменьшаот посравнению с вертикальными блоками в 2,5 -3 раза.Таким образом, породный массив вкровле получается увеличенной площади сболее высокими несущими характеристиками. Породы кровли обрушают лишь для заполнения блоков до покрывающих пород,После гидрозакладки рекомендуется по мере воэможности частично заполнять блокипустой породой, получаемой при проходкевыработок вышележащего вентзакладочного горизонта, а оставшуюся часть - обрушением пород кровли,Вторичные полосы, как и в прототипе,для разгрузки от опорного давления эоныочистных работ, отрабатывают с предварительным обрушением пород кровли с опережением от границы отбойки руды на .25 - 30 м, Отбиваемая руда 9 выпускаетсяпод обрушенными породами кровли 10,Таким образом, в отработанной частизалежи горноедавление перераспределяется через породный массив на искусственные целики внутри и по краям первичныхполос и укрепляемые твердеющими смесями обрушенные породы кровли блоков сгидрозакладкой, расположенные в шахматном порядке внутри первичных полос,П р и м е р. Залежь вкрапленных рудзалегает на глубине 500 метров, средняя еемощность 40 метров. На большей своей площади залежь подработана выемкой сплошных руд средней мощность 35 метров, чтобудет способствовать применению системс обрушением при выемке вторичных полос. Ширину полос первой очереди принимают 135 метров. Ширину полос второйочереди не менее 100 м. Для разгрузки отгорного давления зоны очистных работ вовторичных полосах производят принудительное обрушение пород кровли с опережением от границы отбойки руды на25-30 м. Ширину первичной полосы разбивают на 9 очистных вертикальных блоковсечением 15 х 15 м.При отработке блоков с заполнением ихдо половины высоты гидрозакладкой длязаполнения их породами в центре вертикальной оси формируют взрыванием породкровли полость сечением 9 х 9 метров, Длязаполнения оставшегося объема блоков породами необходимо их обрушать на вь 1 соту42-37 м при коэффициенте разрыхления1,35 - 1,5 м и при площади поперечного сечения 9 х 9 = 81 м,Подача твердеющих смесей в обрушен-. ные породы блоков с гидрозакладкой способствует повышению их несущей 5 способности и оформлению первичной полосы в единый несущий целик. Формула изобретения1, Способ управления горным давлени ем, включающий закладку выработанного пространства твердеющими смесями и гидрозакладку с обрушением на нее пород кровли и иньектировэние обрушенных пород твердеющими смесями при отработке 15 запасов первичными и вторичными полосами и выемке руды в первичных полосах вертикальными блоками, а во вторичных полосах всплош ную с обрушением налегающихпород,отличающийся тем,что,с 20 целью повышения надежности работ закладочного массива за счет исключения образования обнажений массива гидравлич ской закладки в процессе выемки втори ных полос и снижения затрат на обрушен пород кровли в блоках первичных поло закладку твердеющими смесями вертикал ных блоков на гоанице с вторичными пол сами осуществляют всплошную, заклад твердеющими смесями и гидрозакладкой обрушением на нее пород кровли выраб танного пространства вертикальных блокс внутри первичных полос осуществляют шахматном порядке, причем при обруш нии пород кровли над блоками с гидроза ладкой формируют пОлосы с площады поперечного сечения, меньшей площади и перечного сечения блока,2. Способ по п.1, о тл и ч а ю щ и й с тем, что полости над блоками с гидрозакла кой формируют на продолжении вертикал ной оси блока сечением в 2.5 - 3 раз меньше, чем поперечное сечение блока.1763655 оставитель Г. Смекаловехред М,Моргентал ектор А. Долини Реда кто Подписноета по изобретениям и открытиям и, Ж, Рауаская наб., 45 КНТ СС Производственно-издательский комбинат "Пат Заказ 3438 ВНИИПИ Госу Тираж ственного ко 113035, Мо