Способ разработки месторождений полезных ископаемых

Способ разработки месторождений полезных ископаемых

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к горной пром-ти и м.б. использовано при подземной добыче полезных ископаемых на залежах различной мощности и с различными углами паления. Цель изобретения - снижение затрат на поддержание вьфаботайного йространства за счёт учета действия на опоры реальных нагрузок. Выемочный участок подготавливают проходкой горизонтальных выработок у кровли и почвы залежи. Между горизонтальными выработками проходят попарно сопряженные восстающие под углом к вектору нагрузки. Угол сопряжения восстающих определяют по специальному математическому выражению с учетом мощности залежи, предельно устойчивого пролета и углов разрыва пород висячего бока по падению и восстанию залежи. В результате закладки восстающих твердеющими материалами образуются искусственные опоры под углом к вектору нагрузки. Сопряженные восстающие м.б. пройдены с расхождением к кровле или почве залежи. Сопряженные восстающие м.б. сбиты выработкой , в которой возводят усиливающие элементы. При проходке восстающих целесообразно ориентировать линию сопряжения параллельно йаправлен ию действия основной нагрузки, а элементы опор образовывать в плоскости залежи длинной стороной поперек трещин основных систем. 4 з.п.ф-лы, 8 ил. с S (Л СП 00

Е . Б,: :, .

„„SU„„1453000 А1

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН ду 4 E 21 С 41/06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ(СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ПЮТ СССР (21) 4257842/23-03 (22) 05.06.87 (46) 23,01.89. Бюп. 9 3 (71) Всесоюзный научно-исследователь ский, проектный и конструкторский институт горного дела цветной металлургии и Институт проблем комплексного освоения недр АН СССР (72) В.Г. Дружков, В.В. Жуков, А.П. Тихомиров, Т.M. Урумов, М.И. Жаркенов, А.И. Имангалиев, IO.Ï. Галченко и В.И. Борщ-Компаниец (53) 622.274(088 .8) (56) Патент США У 3527500, кл. 299-11, опублик. 1970.

Авторское свидетельство СССР

В 863863, кл. Е 21 С 41/06, 1971 ° (54) СПОСОБ РАЗРАБОТКИ МЕСТОРОЖДЕНИИ

ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ (57) Изобретение относится к горной пром-ти и м.б. использовано при подземной добыче полезных ископаемых на залежах различной мощности и с различными углами паления. Цель изобретения — снижение затрат на поддержание выработайного пространства за счет учета действия на опоры реальных нагрузок. Выемочный участок подготавливают проходкой горизонтальных выработок у кровли и почвы залежи. Между горизонтальными выработками проходят попарно сопряженные восстающие под углом к вектору нагрузки. Угол сопряжения восстающих определяют IIo специальному математическому выражению с учетом мощности залежи, предельно устойчивого пролета и углов разрыва пород висячего бока по падению и восстанию залежи.

В результате закладки восстающих твердеющими материалами образуются искусственные опоры под углом к вектору нагрузки. Сопряженные восстающие м.б. пройдены с.расхождением к кровле или почве залежи. Сопряженные восстающие м.б. сбиты выработкой, в которой возводят усиливающие элементы. При проходке восстающих, целесообразно ориентировать линию сопряжения параллельно направлению действия основной нагрузки, а элементы опор образовывать в плоскости залежи длинной стороной поперек трещин основных систем. 4 з.п.ф-лы, 8 ил.

f453000

Изобретение относится к горной промыпленности и может быть использовано при подземной добыче полезных ископаемых на залежах различной мощ5 ности и с различными углами падения.

Целью изобретения является сниже ние затрат на поддержание выработанного пространства за счет учета дей ствия на опоры реальных нагрузок.

На фиг. 1 показано положение сопряженных опор в пределах участка отработки пологой залежи, разрез; на фиг. 2 — то же, в плане; на фиг.

3-5 последовательность проходки сопряженных восстающих и образования опор; на фиг. 6 и 7 - опоры с попе( речными усиливающими элементами; на фиг. 8 — взаимное положение сопряженных опор в пределах участка отработки крутопадающей мощной залежи.

Способ осуществляют следующим образом.

Выемочный участок (панель) подго1 тавливают путем проходки верхней ro- 25 ризонтальной выработки 1 у кровли залежи (по руде или полевой) по линии проектируемых к возведению искусственных опор 2. Параллельно или перпендикулярно верхней выработке Зу» проходят выработку 3 у почвы залежи.

Из выработки 3 в местах расположения будущих опор проходят любым известным способом (комбайнами, комплексом КПВ-6, с применением БВР и т.д.) попарно сопряженные восстающие 4 под углом к вектору нагрузки. Пройден( ные восстающие (при параметрах искус ственной опоры, превышающих размеры выработки) расширяют до заданного 4 сечения изометричной (круглые, квад-. ратные, овальные) или прямоугольной формы. В результате в рудном массиве образуют парные, расположенные под углом друг к другу выработки. Угол их 45 сопряжения определяется с учетом конкретных горно-технических условий по соотношению

180 — 2 arctg — =" Р 180 — (2I +P ) т 5О где 8 — угол между восстающими;

1 и p — углы разрыва пород висячего бока по восстанию и падению залежи, Ill мОщность залежиу а - предельный устойчивый

55 пролет кровли.

Стенки образованных восстающих с целью снижения адгезии твердеющего материала с породой обрабатывают специальным составом или покрывают пленочными материалами. Заполнением выработок твердеющим материалом без армирования или с армированием образуют искусственные опоры. Возможно также возведение опор из сплошных или полых элементов с обвязкой их или с заполнением менее прочными материалами. Для повышения прочности контактов опоры с кровлей и почвой в последних устанавливают анкефы. На наиболее напряженных участках опор (обычно у торцов, в средней части) по контуру монтируют металлическую сетку.

Сопряженное расположение под углом друг к другу элементов onopbl обеспе» чивает уравновешенное состояние конструкции под действием нормальной, вертикальной и боковой нагрузок.

Очистную выемку в панели начинают после набора материалом опоры расчетной прочности. Для уменьшения динамических воздействий взрывной отбойки часть рудного массива между смежными опорами отбивают не одновременно с окружающим опоры массивом, а с отставанием.

Выработка и образованные путем их заполнения твердеющим материалом сопряженные искусственные. опоры могут быть расположены в залежи в пределах участка ипи панели различным образом; с расхождением к кровле и с расхождением к почве, а также с расхождением в плоскости напластования залежи.

В последнем случае линия сопряжения опор параллельна направлению действия основной нагрузки, а плоскости опор ориентируют с учетбм трещиноватости, при этом элементы опор образуют длинной стороной поперек трещин основных систем.

Возведение сопряженных опор с рас" хождением в сторону кровли повышает устойчивость последней, так как при равном числе возводимых опор это позволяет уменьшить пролет ее обнажения между опорами. Кроме того, такое расположение увеличивает ширину рабочего пространства по сравнению с возведением одиночных опор и сообенно с расхождением выработок в сторону почвы. Последний вариант целесообразно применять при устойчивых породах кровли.

20 з

При значительной мощности отрабатываемой залежи или высоте блока опорную конструкцию усиливают поперечными элементами. В этом случае в процессе проходки восстающих меж» ду ними делают сбойки 5, которые используют для возведения распорных балок (например, бетонных кпи железобетонных) ипи устройств, работающих на растяжение (из канатов, рельс, спецпро4щпя и т.п.)..

Для повышения устойчивости поддерживающей отработанную толщу конструкции, особенно на мощных залежах с невыдержанными элементами залегания кровли, усиливающие элементы возводят не только между сопряженными опорами, но и между соседними опорными конструкциями.

3000 4 ния искусственных опор и последукицую выемку полезного ископаемого между образованными опорами, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью снижения затрат на поддержание выработанного пространства за счет учета действия на опоры реальных нагрузок, восстающие проходят попарно сопряжен10 ными под углом одна к другой, определяемым из соотношения

180-2 azctg — 8 . 180-(g + /5 ), а где 8 — угол меяду восстакицими;

15 н и

1 и p — углы разрыва пород висячего блока по восстанию и падению залежи;

1ъ — мощность залежи; а — предельный устойчивый прогиб кровли.

При горизонтальном и пологом залегании рудного тела, когда ориентировка усилий, действующих на целики, однозначна, последние могут возводиться в виде одиночных опор.

Очистная выемка в панелях и блоках осуществляется. известным способом: на полную мощность с разделением или беэ разделения на уступы, слоями или камерами. В необходимых случаях, определяемых принятыми технологическими схемами отработки, часть или все выработанное лространство может быть заполнено закладочным материалом.

Формула изобретения

1. Способ разработки месторождений полезных ископаемых, включающий проходку восстающих, заполнение их твердекщим материалом для образова2. Способ поп. 1, о тл ич аю шийся тем, что сопряженные восстающие проходят с расхождением к кровле залежи.

3. Способ по п ° 1, о т л и ч аю шийся тем, что сопряженные восстающие проходят с расхождением к почве залежи.

4, Способ по пп. 1-3, о т л ич а ю шийся тем, что сопряженные восстающие сбивают выработкой и в ней возводят поперечные усиливающие элементы.

5. Способ по пп. 1-3, о т л ич а ю шийся тем, что сопряженные восстающие проходят с ориентировкой линии сопряжения параллельно направлению действия основной нагрузки, а элементы опор образуют в плоскости залежи длинной стороной поперек трещин основных систем.

Составитель А. Логинский

Текред И.Ходанич Корректор Н ° Король

Редактор С. Пекарь

Заказ 7146/25 Тираж 449 Подписное

ВНК4ПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4