Способ образования вертикальной выработки в твердеющем закладочном массиве Советский патент 1983 года по МПК E21F15/00 

-гь - Г ЗФН -

-1--ь

А

г-Ът

--I.

..г

.-.- . -4:г . - .-1 -

(Л

t

J

.

к . - .

сд 1

cpuei

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при подземной разработке месторождений полезных ископаемых с закладкой выработанного пространства твердеющими смесями.

Известен способ образования выработок в твердеющей закладке, включающий монтаж в выработанном пространстве каркаса и оболочки из эластичного материала, заполнение оболочки несжимаемым наполнителем, подачу закладки и удаление наполнителя после затвердения закладки с помощью взрывов 1.

Недостатком данного способа являются высокие затраты и низкая технологичность.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является способ образования вертикальной выработки 4 твердеющем закладочном массиве, включающий образование зоны пониженной устойчивости путем сооружения в выработанном пространстве опалубки, подачи в нее наполнителя, заполнения выработанного пространства твердеющей закладки и последующий выпуск наполнителя после твердения закладки 2.

Недостатком известного способа является сложная технология его выполнения,обусловленная возведением опалубки и подачей в нее наполнителя,и связанные с этим затраты.

Цель изобретения - снижение затрат и упрощение технологии при сооружении выработок.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу образования вертикальной выработки в твердеющем закладочном массиве, включающему образование зоны пониженной устойчивости путем подачи в -нее наполнителя и твердеющей закладки и последующий выпуск наполнителя после твердения закладки, перед подачей твердеющей закладки в выработанном пространстве устанавливают вертикально по меньшей мере один термоэлемент длиной, равной высоте закладываемого слоя, в качестве наполнителя используют твердеющую закладку, а зону пониженной устойчивости образуют путем нагрева термоэлемента в процессе твердения закладки.

На фиг. 1 показан закладочный массив в месте установки термоэлемента,вертикальный разрез;на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1

Перед закладкой выработанного пространства, например при применении сплошной слоевой системы разработки с выемкой слоев в нисходящем порядке, термоэлемент 1 устанавливают вертикально в месте будущей вертикальной выработки. Подвод электроэнергии осуш,ествляется по кабелю, расположенному на почве слоя. Термоэлемент 1 устанавливают вертикально с помощью крепежных элементов, например с помощью анкерного крепления, и закрепляют в кровле и почве слоя. Затем в выработанное пространство подают твердеющую закладку 2. После заполнения выработанного пространства производят нагрев термоэлемента 1.

В процессе твердения закладки в районе термоэлемента формируется область повышенных температурных напряжений, под действием которых формируется протяженная цилиндрообразная зона 3 высокой трещиноватости. Радиус области повышенной температуры зависит от температуры термоэлемента и теплофизических свойств закладочного массива. Так как закладочный массив обладает низкой теплопроводимостью, то зона влияния термоэлемента незначительна.

Температурные напряжения, являющиеся следствием неравномерного распределения температурь в объеме закладочного массива и ограниченной возможности теплового расширения закладки, обусловливают формирование в закладке областей пониженной прочности и устойчивости. После вскрытия этих областей выработками 4 нижнего слоя осуществляется выпуск закладочного материала, потерявшего устойчивость, из зоны 3 повышенной трещиноватости.

Выпурк закладочного материала инициируется, например, сотрясательными взрывами малой мощности, производимыми в зоне трещинообразования.

При формировании выработок со сложным переменным сечением целесообразно использовать термоэлементы, температура которых изменяется по их длине. При формировании выработок большого сечения в твердеющей закладке возможна установка в одном «кусте нескольких термоэлементов параллельно друг другу.

Предлагаемый способ позволяет снизить затраты и упростить технологию при образовании выработок в твердеющем закладочном массиве.

.---7,- --.:.-;---

-..;.. -V . /; - « / - . -t...

.- ь ,-д.-.

/v. ь ) « . . - . t

Ь I..

:- m--:-------: ----;-. t

t

---rфиг. 2

fc

t

СПОСОБ ОБРАЗОВАНИЯ ВЕРТИКАЛЬНОЙ ВЫРАБОТКИ В ТВЕРДЕЮЩЕМ ЗАКЛАДОЧНОМ МАССИВЕ, включающий образование зоны пониженной устойчивости путем подачи в нее наполнителя и твердеющей закладки и последующий выпуск наполнителя после твердения закладки, отличающийся тем, что, с целью снижения затрат и упрощения технологии при сооружении выработок, перед подачей твердеющей закладки в выработанном пространстве устанавливают вертикально по меньщей мере один термоэлемент длиной, равной высоте закладываемого слоя, в качестве наполнителя используют твердеющую закладку, а зону пониженной устойчивости образуют путем нагрева термоэлемента в процессе твердения закладки.