Поддерживающий ленточный целик

Поддерживающий ленточный целик

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к системам разработки полезных ископаемых с закладкой выработанного пространства. Цель - повышение устойчивости горной выработки за счет податливости верхней части целика, контактирующей с налегающими породами (НП). Целик содержит тело целика, боковые стенки со стороны закладочных массивов первой и второй очередей и горную выработку в теле целика в его основании. Целик содержит четные и нечетные секции, нижняя часть которых выполнена в форме пятигранных блоков, а верхняя часть имеет по два блока. В нечетных секциях один из блоков выполнен в форме трехгранной призмы с вертикальной гранью для контактирования с закладочным массивом первой очереди, а другой блок - в форме четырехгранной призмы с вертикальной гранью для контактирования с закладочным массивом второй очереди. В четных секциях блоки выполнены в форме четырехгранных призм с вертикальными боковыми гранями и образуют между собой плоскость, сопряженную с вершиной пятигранного блока. При этом наклонные грани на границе блоков верхней части с пятигранным блоком в нижней части четных и нечетных секций целика образуют плоскости, выполненные под углом к горизонтали, равным граничному углу сдвижения горных пород. На трехгранный блок от НП передается большая нагрузка и он смещается вниз на величину, превышающую величину смещения четырехгранного блока. Это позволяет передать большую часть нагрузки от НП на закладочный массив первой очереди нечетной секции. При этом горная выработка разгружается от действующих на нее нагрузок от НП. 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4433521/23-03 (22) 30.05.88 (46) 15.10.90. Бюл. № 38 (71) Норильский горно-металлургический комбинат им. А. П. Завенягина (72) С. В. Бойко, В. Ю. Бадаев, М. Н. Богданов и С. И. Носенко (53) 622.273 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1293340, кл. Е 21 С 41/06, 1985.

Бронников Д. М. и др. Основы технологии подземной разработки рудных месторождений с закладкой. М.: Наука, 1973, с. 113. (54) ПОДДЕРЖИВАЮЩИЙ ЛЕНТОЧНЫЙ ЦЕЛИК (57) Изобретение. относится к системам разработки полезных ископаемых с закладкой выработанного пространства. Цель — повышение устойчивости горной выработки за счет податливости верхней части целика, контактирующей с налегающими породами (НП)

Целик содержит тело целика, боковые стенки со стороны закладочных массивов первой и второй очередей и горную выработку в теле целика в его основании. Целик содержит четные и нечетные секции, нижняя часть коИзобретение Относится к горной промышленности и может быть использовано при разработке месторождений полезных ископаемых системами разработки с закладкой выработанного пространства твердеющими смесями.

Цель изобретения — повышение устойчивости горной выработки за счет податливости в верхней части целика.

На фиг. 1 показан целик, план, разрез по почве рудного тела; на фиг. 2 — разрез

„„SU,„, 1599543 (51) 5 E 21 С 41/22 торых выполнена в форме пятигранных =доков, а верхняя часть имеет по два блока.

В нечетных секциях один из блоков выполнен в форме трехгранной призмы с вертикальной гранью для контактирования с закладочным массивом первой очереди, а *другой блок — в форме четырехгранной призмы с вертикальной гранью для контактирования с закладочным массивом второй очереди. В четных секциях блоки выполнены в форме четырехгранных призм с вертикаль ными боковыми гранями и образуют между собой плоскость, сопряженную с вершиной пятигранного блока. При этом наклонные грани на границе блоков верхней части с пятигранным блоком в нижней части четны; и нечетных секций целика образуют плоскости, выполненные под углом к горизонтали. равным граничному угли сдвижения гор ы. пород. На трехгранный блок от НП передается большая нагрузка и он смегцается вниз на величину, превышающую величину смещения четырехгранного блока. Это позволяет передать большую часть нагрузки от

НП на закладочный массив первой очереди нечетной секции. При этом горная выработка разгружается от действующих на нес на рузок от НП. 4 ил.

А-А на фиг. 1; на фиг. 3 — разрез Б-h на фиг. 1; на фиг. 4 — разрез В-В на фиг. 1; целик в аксонометрической проекции.

Поддерживающий л. дточный целик, расположенный в рудном теле 1, разделен по длине на нечетные 2 и четные 3 секции, контактирующие друг с другом по плоскостям 4, образованным между границами закла.,оч.ных массивов первой 5 и второй 6 очередей.

В основании целика по его оси расположена горная выработка 7, контактирукпцая с нол1599543

40

55 з стилающими породами 8. Над целиком и закладочными массивами первой 5 и второй 6 очередей расположены налегающие породы 9. В нижней части целика расположен блок 10, выполненный в виде пятигранной призмы с наклонными гранями 11 и 12, которые могут иметь различный угол наклона, как показано на фиг. 4. Верхняя часть целика в нечетных 2 секциях содержит два блока 13 и 14, контактирующие между собой по плоскости 15. Блок 13 выполнен в форме трехгранной призмы и имеет вертикальную грань 16, граничащую с закладочным массивом первой 5 очереди и грань 17, граничащую с налегающими породами 9.

Блок 13 выполнен в виде четырехгранной призмы, которая снабжена вертикальной гранью 18, граничащей с закладочным массивом второй 6 очереди и гранью 19, граничащей с налегающими породами 9. Верхняя часть целика в четных 3 секциях содержит два блока 20 и 21, выполненные в форме четырехгранных призм, которые контактируют друг с другом по плоскости 22, сопряженной с вершиной 23 нижнего блока 10 пятигранной формы. Наклонные грани 15, 22, блоков 10, 13, 14, 20, 21 в целике выполнены под углом, равным углу сдвижения горных пород 1, 9. В наиболее предпочтительном варианте выполнения целика вершины контактирующих блоков 10, 13, 14, 20, 21 в нечетных 2 и четных 3 секциях смещены в сторону закладочного массива, образованного в первую очередь 5.

Целик возводят между закладочными массивами первой 5 и второй 6 очередей в следующей последовательности технологических операций. Вначале по почве рудного тела 1 с прихватом подстилающих пород 8 проходят горную выработку 7 и производят выемку руды 1 из нижнего очистного слоя, из которого под углом, равным граничному углу сдвижения, в проектной плоскости расположения наклонной грани 11 пятигранного блока 10 и в проектных границах образования нечетных секций 2 бурят ряд скважин до контакта с налегающими породами 9. В скважины закладывают заряды

ВВ и взрывают их, в результате чего образуют ослабляющую плоскость 15. Очистными работами формирук>т вертикальную грань 16, в проектных границах образования нечетных 2 секций, и возводят закладочный массив первой 5 очереди. Аналогичным путем формируют наклонную грань 12 пятигранного блока 10. Очистными работами формируют грань 18 и возводят закладочный массив второй очереди 6. При этом во время завершения формирования вертикальной грани 18 блока 14 образуют опорную площадку 19. После набора необходимой прочности закладочного массива второй очереди 6 (в пределах 3 — 4 МПа) забуривают веерные ряды скважин (не показано) из выработки 7 по границам нечетных секций 2. В веерных скважинах размещают заряды ВВ и камуфлетируют только ту часть этих скважин, которые расположены выше наклонных граней

11 и 12 пятигранного блока IO, в результате чего формируют торцовые грани трехгранного 13 и четырехгранного 14 блоков, т. е. ослабляющую плоскость 4. Такую последовательность операций повторяют при формирования нечетных секций 2.

Формирование четных секций 3 отличается от формирования нечетных секций 2 тем что операции по образованию податливости целика и его блоков ведут после того, как уже сформированы ослабляющие плоскости 4, ограничивающие четные секции 3 по длине. Поэтому податливость блоков 20, 21 в четных секциях создают в две стадии. Первую стадию податливости блоков 20, 21 образуют путем формирования в четной секции 3 ослабляющих плоскостей, нижние поверхности которых одновременно являются наклонными гранями 11 и 12 пятигранного блока 10. После формирования вертикальной грани целика, контактирующей с закладочным массивом первой очереди 5, нагрузка от налегающих пород 9 уплотняет разрыхленную массу в зоне ослабляющей плоскости, что соответствует угловому прогибу верхней части четной секции 3. После формирования вертикальной грани 18 пригрузка от налегающих пород 9 поворчивает верхнюю часть четной 3 секции в сторону очистного пространства. После возведения закладочного массива второй очереди 6 в четной секции 3 создают в целике податливость второй ступени путем разделения верхней части целика на четырехгранные блоки 20, 21, путем забуривания вертикального ряда скважин из выработки 7 и формирования продольной ослабляющей плоскости 22 между блоками 20 и 21. Такое формирование целика повышает его податливость, за счет создания податливых блоков в верхней части целика.

Целик работает следующим образом.

При возведении целика создают условия, при которых под нагрузкой от налегающих пород 8 в нечетных 2 секциях начал движение вниз трехгранный блок 13, контактирующий с закладочным массивом первой очереди 5. Эти условия создают за счет того, что площадь верхней грани 17 (контакт руды 1 и налегающих пород 9) блока 13 значительно превышает площадь грани 19 четырехгранного блока 14. На трехгранный блок 13 нагрузка от налегающих пород 9 передается больше, и поэтому именно этот блок 13 смещается вниз на величину, превышающую величину смещения блока 14. Это позволяет передать большую часть нагрузки от налегающих пород 9 на закладочный массив первой очереди нечетной 2 секции. При этом блок 13 вдавливается в закладочный массив первой очереди 5 в меньшей степени, а значит, он и лучше противостоит налегаю1599543 щим породам 9, чем если бы блок 14 вдавливался в закладочный массив второй очереди 6. Осуществляя такую податливость верхней части нечетных секций 2 максимально разгружают горную выработку 7 от действия на нее нагрузок от налегающих пород 9 и перераспределения напряжений в зоне опорного давления, что позволяет передать часть нагрузки на закладочный массив первой 5 и второй 6 очередей и тем самым повысить устойчивость обнажений в горной выработке 7. В четных секциях 3 после формирования наклонных граней 11 и 12 пятигранного блока 10 и формирования закладочных массивов первой 5 и второй 6 очередей верхняя часть целика представляет собой подвижный блок, который от действия на него нагрузок от налегающих пород 9 начинает изгибаться в пределах мощности ослабленной зоны наклонных граней 11, 12 блока 10, относительно его вершины 23. что обеспечивает меньшую податливость верхней части целика в четных секциях 3, чем в нечетных секциях 2. Такая податливость блока будет происходить до тех пор, пока не будет сформирован закладочныЙ массив второй оче реди 6 в четных секциях 3. А после разделения верхней части целнка в четных секциях 3 на два четырехгранных блока 20 и 21 продольной ослабляющей плоскостью 22 увеличивают подвижность блоков 20, 21 и передают часть нагрузки от налегающих пород 9 на закладочный массив первой 5 и второй 6 очереди, что максимально снижает нагрузки на выработку 7 и повышает ее устойчивость. В конечном итоге таким образом повышают устойчивость целика на больших глубинах, уменьшают за счет этого ширину целика, снижая тем самым законсервированные запасы руды в целике, что повышает эффективность добычи руды.

Формула изобретения

Поддерживающий ленточный целик, включающий тело целика, боковые стенки со стороны закладочных массивов первой и второй очередей и горную выработку в теле целика в его основании, отличающийся тем, что, с целью повышения устойчивости горной выработки за счет податливости верхней части целика, контактирующей с налегающими породами, он содержит четные и нечетные секции, нижняя часть которых выполнена в форме пятигранных блоков, а верхняя часть имеет по два блока, при этом в нечетных секциях один из блоков выполнен в форме трехгранной призмы с вертикальной гранью для

20 контактирования с закладочным массивом первой очереди, а второй блок выполнен в форме четырехгранной призмы с вертикальной гранью для контактирования с закладочным массивом второй очереди, а в четных секциях блоки выполнены в форме четырехгранных призм с вертикальными боковыми гранями и образуют между собой плоскость, сопряженную с вершиной пятигранного блока, причем наклонные грани на границе блоков верхней части с пятигранным блоком в

30 нижней части четных и нечетных секций целика образуют плоскости, выполненные под углом к горизонтали, равным граничному углу сдвижения горных пород.

1599543

4-4

77 Ю zi

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат «Патент», г. Ужгород, ул. Гагарина, 101

/д 8 7

4 и82

Р да KTOi) М. 1 о BTHH

Заказ 3128

Составитель В. Черкашенинов

Техред А. Кравчук Корректор М. Шароши

Тираж 396 Подписное