Способ создания защитной подсечки в пологой рудной залежи

Способ создания защитной подсечки в пологой рудной залежи

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к подземной разработке рудных залежей. Цель - повьшение безопасности работ за счет улучшения устойчивости очистных выработок путем увеличения бокового распора в зоне очистньк работ при сплошной выемке руды слоями с закладкой вьфаботанного пространства твердеющими смесями. Осуществляют подрезку залежи проходкой опережающих параллельных выработок по контакту руды и вмещающих пород с формированием целиков. Подрезку на границе с вмещающими породами осуществляют вначале по кровле рудной залежи, затем из верхних опережакшщх подсечных выработок формируют плоскость ослабления бурением наклонных ослабляющих скважин под углом сдвижения к направлению действия максимальных сжимающих напряжений в сторону нетронутой рудной залежи. Осуществляют разуплотнение целиков по опорной поверхности бурением разгрузочных скважин, пригрузку целиков расширением опережакщих выработок и раздавливание их разуплотненных частей. Подрезку рудного тела на границе с вмещаннцими породами осуществляют по почве рудной залежи, а целики формируют между концами ослабляющих скважин и подсечными выработками . Разуплотненную площадь опорной поверхности целика формируют из образованных нижних подсечных выработок бурением разгрузочных скважин перпендикулярно к направлению опорной нагрузки до сопряжения с наклонными ослабляющими скважинами и расширением нижних подсечных выработок до величины обнажений, вызвавших деформации , сдвига по плоскости ослабления. 1 ил. (Л U сд о СП 4

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„.SU„„1456524 А1 (51)4 Е 21 С 41/06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4260673/23-03 (22} 10.06.87 (46) 07.02.89. Бюл. № 5 (71) Норильский горно-металлургический комбинат им.А.П.Завенягина (72) В.И.Коротких, А.П.Тапсиев, В.В.Аршавский, В.А.Редькин, А.П.Серый и А.А.Запорожцев (53) 622.273 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 956793, кл. E 21 С 41/06, 1980.

Авторское свидетельство СССР

¹ 1350350, кл. E 21 С 41/06, 1986. (54) СПОСОБ СОЗДАНИЯ ЗАЩИТНОЙ ПОДСЕЧКИ В ПОЛОГОЙ РУДНОЙ ЗАЛЕЖИ (57) Изобретение относится к подземной разработке рудных залежей. Цель— повышение безопасности работ за счет улучшения устойчивости очистных выработок путем увеличения бокового распора в зоне очистных работ при сплошной выемке руды слоями с эакладкой выработанного пространства твердеющими смесями. Осуществляют подрезку залежи проходкой опережающих параллельных выработок по контакту руды и вмещающих пород с формированием целиков. Подрезку на границе с вмещаИзобретение относится к горной промьппленности и может найти применение при подземной разработке рудных залежей.

Цель изобретения — повышение безопасности работ за счет повышения устойчивости очистных выработок путем увеличения бокового распора в зоне ющими породами осуществляют вначале по кровле рудной залежи, затем из верхних опережающих подсечных выработок формируют плоскость ослабления бурением наклонных ослабляющих скважин под углом сдвижения к направлению действия максимальных сжимающих напряжений в сторону нетронутой рудной залежи. Осуществляют разуплотнение целиков по опорной поверхности бурением разгрузочных скважин, пригрузку целиков расширением опережакицих выработок и раздавливакие их разуплотненных частей. Подрезку рудного тела на границе с вмещающими породами осу" ществляют по почве рудной залежи, а целики формируют между концами ослабляющих скважин и подсечными выработками. Разуплотненную площадь опорной поверхности целика формируют из образованных нижних подсечных выработок бурением разгрузочных скважин перпендикулярно к направлению опорной наг- раей рузки до сопряжения с наклонными ос- ф лабляющими скважинами и расширением ф нижних подсечных выработок до величины обнажений, вызвавших деформации сдвига по плоскости ослабления. 1 ил. очистных работ при сплошной выемке руды слоями с закладкой выработанного пространства твердеющими слоями.

На чертеже показана схема создания защитной подсечки в пологой рудной залежи, разрез по пологому рудному телу. з

Схема содержит рудное. тело 1, контакт 2 руды с налегающими породами кровли, контакт 3 руды с подстилающими породами почвы, верхняя опережающая выработка 4 по кровле рудного тела, ни княя опережающая выработка 5 по почве рудного тела, разрезной штрек 6 верхней опережающей выработки, разрезной штрек 7 нижней опере- 1р жающей выработки, ослабляющие скважины 8, разгрузочные скважины 9, плоскость 10 ослабления, разуплотненная площадь 11 опорной поверхности целика, очистной слой 12, закладочный массив 13.

Способ осуществляется следующим образом.

Пологое рудное тело 1 отрабатывают очистными слоями 12 в сплошном поряд- 2О ке в направлении снизу вверх с заполнением выработанного пространства закладочным массивом 13. Для снижения вертикальных сжимающих напряжений в зоне очистных работ и для создания 25 опорных нагрузок в целике впереди фронта очистных работ по контактам

2 и 3 руды и вмещающих пород создают защитную подсечку путем образования выработок 4 и 5 через целик(не обоз- 30 начен).

Из удаленной от выработанного пространства подготовительной выработки (не обозначена) в средней части мощности руды навстречу фронту очистных работ пробуривают наблюдательную скважину (не обозначена) до контакта с выработанным пространством, заполненным закладочным массивом 13 и образованным очистными слоя- 4О ми 12. B этой скважине устанавливают наблюдательную станцию (не обозначена), состоящую из кондуктора, являющегося неподвижной точкой отсчета и устанавливаемого в устье скважины, и 45 репера, устанавливаемого в конце скважины, у контакта рудного тела 1 с закладочным массивом 13. По увеличению расстояния между кондуктором и репером определяют величину боко 5р вого разуплотнения разгруженного опережающими выработками 4 и 5 рудного тела 1 в зоне очистных работ, т.е. перед заполненной закладочным массивом 13 выработанной полостью, 55

Опережающие выработки 4 и 5 образуйт путем последовательной проходки и закладки разрезных штреков 6 и 7.

74

После образования опережающей выработки 4 по контакту 2 рудного тела

1 с налегающими породами кровли, иэ крайнего в направлении ведения горных работ разрезного штрека 6 вниз, под углом сдвижения к направлению действия максимальных сжимающих напряжений в сторону нетронутого рудного массива пробуривают ряд сближенных параллельных ослабляющих скважин 8 так, что до контакта 3 руды с подстилающими породами почвы остается расстояние, равное половине высоты раэреэаного штрека 7.

Скважины 8 бурят под углом о о — (45 - cp/ 2) к направлению действия сжимающих напряжений, вырабатываемых опорным давлением, где (— угол внутреннего трения в руде. Разрезной штрек 6 закладывают ° Начинают проходку разрезного штрека 7 опережающей выработки 5 у контакта 3 рудного тела 1 с подстилающими породами почвы.

Ближний к верхней опережаюцей выработке 4 разрезной штрек 7 нижней опережающей выработке 5 проходит через целик по отношению к верхней опережающей выработке 4, а также по отношению к концам ослабляющих скважин 8 °

Разрезной штрек 7 проходит так, что ширина площади опорной поверхности целика между боком штрека 7 и концом ослабляющей скважины 8 составляет не более чем 5/6 от общей ширины опорной поверхности целика. Из штрека 7 нижней опережающей выработки 5 в целик параллельно его опорной поверхности и перпендикулярно к направлению действия опорной нагрузки пробуривают ряды сближенных параллельных разгрузочных скважин 9 до сопряжения с ослабляющими скважинами 8 и формируют этим раэуплотненную площадь 11 опорной поверхности целика, на которой прочность целика на сжатие равна опорному давлению на весь целик. . Разгрузочные скважины 9 пробуривают в ряду на таком же расстоянии одна от другой, как и в ряду между ослабляющими скважинами 8.

Разрезной штрек 7 нижней опережающей выработки 5 закладывают. Начинают расширять нижнюю опережающую выработку 5, увеличивая опорное давление на целик, Расширение опережающей выработки ведут до тех пор, пока в целике, под действием пригрузки, не произойдет образование сплошной плос14565 кости 10 ослабления, раздавливание целика на разуплотненной площади 11 его опорной поверхности и сдвиг по плоскости 10 ослабления. Процесс

5 сдвига и раздавливаыия фиксируют с помощью глубинных реперов (не показано), устанавливаемых в вертикальной измерительной скважине в средней части целика перед и после плоскости 1р

10 ослабления. Уменьшение расстояния между реперами свидетельствуют о развитии процессов раздавливания и сдвига.

Под действием пригрузки первона- 15 чально в целике в виде трещин сдвига развивается сплошная плоскость 10 ослабления между ослабляющими скважинами 8. При появлении трещин сдвига часть пригрузки, которая приходится 20 на опорную поверхность целика, пересеченную ослабляющими скважинами 8, передается на разуплотненную площадь

11 опорной поверхности целика. Под действием сосредоточенной таким обра- 25 зом пригрузки осуществляют раздавливание разуплотненной разгрузочными скважинами 9 части целика. Так как прочность руды при сдвиге в 6 раз меньше, чем при сжатии, в целике под 30 действием пригрузки сначала появляется сплошная плоскость 10 ослабления.

При появлении плоскости 10 ослабления пригрузка перемещается на разуплотненную часть опорной поверхности целика. Так как прочность руды при сжатии в 6 раз больше чем при сдвиге, а ширина площади раздавливаемой разуплотненной опорной поверхности целика составляет 1/6 от общейширины целика, 40 пригрузки, созданной на всей ширине целика, становится достаточно „чтобы раздавить целик на разуплотненной площади 11. Одновременно с раздавлива- нием в целике происходит сдвиг по 45 плоскости 10 ослабления.

Прекращение уменьшения расстояния между реперами в наблюдательной скважине свидетельствует о прекращении процессов раздавливания и сдвига.

После раздавливания и сдвига расширение нижней опережающей выработки

7 останавливают. При раздавливании разуплотненной части целика налегающий массив горных пород смещается вниз и стремится сдвинуть рудное тело 1 по горизонтали, т.е. поперек к направлению действия максимальных сжимающих напряжений. При этом в раз74 груженном опережающими выработками

4 и 5 рудном теле 1 в зоне очистных работ создается боковой распор. Таким образом сжимают рудное тело 1 между закладочным массивом 13, образованным при очистной выемке, и ос" лабляющей плоскостью 10 целика. Очистной слой 12 образуют в рудном теле

1, подвергнутом боковому сжатию. Рудное тело 1 при обнажении его очистным слоем 12 сохраняет устойчивость.

Степенью разуплотнения целика на площади опорной поверхности задают величину подвижки в направлении действия максимальных сжимающих напряжении, сдвига по плоскости ослабления и величину бокового распора. Объем пустотности в разуплотненной части целика создают разгрузочными скважинами 9 таким, чтобы при его полном смыкании в процессе раздавливания обеспечить подвижку в напрввлении действия максимальных сжимающих направлений, которая сопровождается боковым сдвигом на величину, равную величине бокового разуплотнения руды в зоне очистных работ.

Перед выемкой руды, сосредоточенной в целике, и далее в направлении отработки, впереди фронта очистных работ для создания бокового распора формируют следующую опережающую выработку с оставлением такого же целика. Если предыдущая опережающая выработка была у контакта руды с подстилающими породами почвы„ то следующую опережающую выработку формируют у контакта руды с налегающими породами кровли. Следует отметить, что ослабляющие скважины 8 могут быть пробурены в целик как из верхней, так и из нижней опережающих выработки 4 и 5.

Также и разуплотненную площадь 11 опорной поверхности целика можно сформировать бурением разгрузочных скважин как из верхней, так и из нижней опережающей выработок 4 и 5. Важно, чтобы целик с одной стороны на

5/6 ширины опорной поверхности бып пересечен наклонной плоскостью 10 ослабления, а с другой стороны — разгрузочными скважинами 9, параллельно его опорной поверхности, на 1/6 ширины опорной поверхности и чтобы ослабляющие скважины 8 сопрягались с разгрузочными скважинами 9 в пределах ширины целика. Эффект раздавливания, сдвига и увеличения бокового распора

Составитель В.Черкашенинов

Редактор Г.Волкова Техред А.Кравчук Корректор Н.Король

Заказ 7519/28 Тираж 449 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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

145á5 достигается при любом варианте взаиморасположения плоскости 10 ослабления и разуплотненной площади 11 опорной поверхности целика. б

Формула изобретения

Способ создания защитной подсечки в пологой рудной залежи, включающий подрезку проходкой опережающИх парал- О лельных выработок по контакту руды и смещающих пород с формированием целиков, разуплотнение целиков ho опорной поверхности бурением разгрузочных скважин, пригрузку целиков расширением опережающих выработок и раздавливание их разуплотненных частей, отличающийся тем, что, с целью повышения безопасности работ за счет повышения устойчивости очистных выработок путем увеличения бокового распора в зоне очистныхработ,подрезку рудного тела на границе с вмещающимипородами осуществляют вначале по кровле

74 8 рудной залежи, затем из образованных верхних опережающихподс6нных выработок формируют плоскость ослабления бурением наклонных ослабляющих окважин под углом сдвижения к направлению действия максимальных сжимающих напряжений в сторону нетронутой рудной залежи, после чего подрезку рудного тела на границе с вмещающими порода" ми осуществляют по почве рудной залежи с формированием целика между концами ослабляющих скважин и подсечными вырабо -ками, а разуплотненную площадь опорной поверхности целика формируют из образованных нижних опережающих подсечных выработок бурением разгрузочных скважин перпендикулярно к направлению опорной нагрузки до сопряжения с наклонными ослабляющими скважинами и расширения нижних опережающих подсечных выработок до величин обнажений, вызвавших деформации сдвига по плоскости ослабления.