Способ поддержания выработанного пространства
Патент 939786
Авторы
Способ поддержания выработанного пространства
Иллюстрации
Реферат
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
Союз Советских
Социалистических
Республик
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. сеид-ву(22) Заявлено 010980 (21) 2979580/22-03 (511 М. Кл. с присоединением заявки ¹â€” (23) Приоритет—
Е 21 F 15/06
Е 21 F 15/08
Государственный комитет
СССР по делам изобретений и открытий () УДК 622. 273. .214 (088.8 ) Опубликовано 300682. Бюллетень ¹ 24
Дата опубликования описания 300682 (72) Авторы изобретения
В. И. Емельянов, А. И. Максименко, А. Е. Чуркин, В. В. Гриневич и Н. П. фавров
Всесоюзный научно-исследовательстсий-иксхыХут золота и редких металлов (71) Заявитель (5й) СПОСОБ ПОДДЕРЖАНИЯ ВЫРАБОТАННОГО
ПРОСТРАНСТВА
Изобретение относится к горному делу и может быть использовано для поддержания выработанного пространства при разработке пластовых вечномерзлых рсссыпных месторождений.
Известен способ поддержания выработанного пространства с помощью закладки, заключающийся в подготовке гидрозакладочного материала и транспортировании его по трубопроводу и через вертикальные скважины с последующим нагнетанием по этому же трубопроводу сжатого воздуха, способствующего ускорению процесса закладки и увеличению плотности закладочного материала(1).
Недостатками этого способа являются необходимость установки дополнительного компрессорного оборудования для подачи сжатого воздуха, производство дозакладки после продувки воздухом, трудоемкость работ по приготовлению и транспортированию закладочного материала.
Известен также способ поддержания выработанного пространства путем возведения закладочного массива с подачей закладочного материала через скважины, при этом для более полного заполнения выработанного пространства в нижней части скважин создают воронки, угол наклона образующих которых соответствует углу естественного откоса подаваемого закладочного материала(23 .
Недостатком данного способа является необходимость создания комплекса по приготовлению и транспортированию закладочного материала определенного состава, способного выдерживать давление налегающих пород, равное $ - Н, где Д вЂ” удельный вес налегающих пород, т/м 3;
H — мощность налегающих пород,м.
Практика подземной разработки месторождений полезных ископаемых показывает, что величина напряжений, действующих в массиве горных пород вокруг выработанного пространства, зависит от мощности налегающих пород, размеров выработанного пространства и наличия выработок различного сечения в массиве налегавщих пород. Образование выработок различного сечения в налегающем массиве может привести к увеличению или уменьщению горного давления.
Цель изобретения — снижение эксплуатационных и капитальных затрат,939786 и повышение эффективности поддержания выработанного пространства.
Поставленная цель достигается тем, что в налегающем породном массиве создают зону пониженных напряжений путем образования пересекающих скважины полостей, сечению которых в вертикальной плоскости придают форму эллипса, а большую ось послед- него располагают параллельно кровле выработанного пространства, при этом 1О извлекаемую при образовании полостей породу используют для закладки выработанного пространства.
На фиг. 1 схематично изображен отрабатываемый массив, поперечный 15 разрез; на фиг. 2 — разрез А-A на фиг.1.
Способ поддержания выработанного пространства осуществляют следующим образом. 20
В массиве налегающих пустых пород пробуривают скважины 2 до сопряжения с выработанным пространством 3.
На контакте скважины с выработанным пространством образуют воронку 4 с углом наклона образующей (с ), близким к углу естественного откоса закладочного материала. Высота воронки (et) определяется выражением с = — 1/2 Ь - tg,где b -расстояние между ЗО скважинами. Такое соотношение высоты воронки и расстояния между скважинами обеспечивает создание сплошного контакта формируемого ленточного целика с кровлей выработанного пространства.
На расстоянии d от воронки непосредственно из скважины в массиве налегающих пустых пород гидромониторной струей образуют полости 5 эллипсо" идальной формы, концентрирующие вок- 4О руг себя напряжения, и разгружают тем самым целик, формируемый из гидрозакладки.
На формируемый из гидрозакладки целик после образования эллипсоидаль 45 ных полостей 5 действующая нагрузка уменьшается в Н/d раэ. Это соотношение выбирают с таким расчетаи, чтобы целик выдерживал действующую нагрузку без цементирования специальными добавками.
Формула изобретения
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Авторское свидетельство СССР,9 578477, кл. Е 21 Г 15/08, 1974.
2. Авторское .свидетельство СССР
Р 370346, кл. Е 21 F 15/06, 1969
65 (прототип ) °
Предлагаемый способ поддерживания выработанного пространства позволяет в качестве закладочного материала использовать пустые породы, извлекае.» мые при образовании полостей. При этом объем полости определяют выражением
Vа - Чл
Ъ ь
"Р где V — объем эллиПсоидальной полости м3
Ч - объем закладываемого просЪ транства, м ;
V — объем льдоцементирующего л материала в пустых породах, вымываемого в процессе закладки, м
3.
К вЂ” коэффициент разрыхления пород после оттаивания.
Расстояние от кровли выработанного пространства до образуемой полости определяется выражением, м, %ж
I где б — предел прочности целика на
Gk сжатие, т/м ;
Я вЂ” объемный вес налегающих пустых пород, т/мз.
Использование изобретения позволя ет осуществлять поддержание выработанного пространства ленточными целиками, формируемыми из гидрозакладки, получаемой в процессе образования эллипсоидальных полостей, снижающих давление на целики. При этом повышается эффективность поддержания выработанного пространства и, кроме того, снижаются эксплуатационные и капитальные затраты на закладку, так как отпадает необходимость в строительстве комплекса для при— готовления и транспортирования закладочного материала.
Способ поддержания выработанного пространства, включающий возведение закладочного массива путем подачи закладочного материала в выработанное пространство через скважины, образованные в налегающем породном массиве, в нижней части которьх создают воронки, угол наклона образующих которых соответствует углу естественного откоса подаваемого закладочного материала, отличающийся тем, что, с целью снижения эксплуатационных и капитальных затрат и повышения эффективности поддержания выработанного пространства, в налегающем породном массиве создают зону пониженных напряжений путем образования пересекающих скважины полостей, сечению которых в вертикальной плоскости придают форму эллипса, а большую ось последнего располагают параллельно кровле выработанного пространства, при этом извлекаемую при образовании полостей породу используют для закладки выработанного пространства.
939786
-i
Составитель А.Горин
Редактор А.Лежнина Техред М. Тепер Корректор В.Бутяга
Заказ 4626/52 Тираж 470 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035,Москва,Ж-35,Раушская наб.,д.4/5
Филиал ППП "Патент", г.ужгород,ул.Проектная, 4