Способ изоляции подверженного сейсмическому воздействию выработанного пространства Советский патент 1988 года по МПК E21F15/00 E21F15/02 

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

Целью изобретения является предохранение перемычки от воздействия разрушающей величины гидростатического давления путем предотвращения проникновения воды в щелевидное пространство между массивом и перемычкой.

На фиг. I изображен поперечный разрез изолирующей перемычки; на фиг. 2 - герметизация стыка по высоте, равной уровню, определяемому по условию прочности перемычки, нагруженной гидростатическим давлением воды; на фиг. 3 - герметизация стыка перед подачей смеси в слой, верхний уровень которого превышает уровень, определяемый по условию прочности перемычки, нагруженной гидростатическим давлением воды.

Выработанное пространство 1 изолируют от других выработок изолирующими перемычками 2.

Перед началом закладочных работ расчетным путем определяют допустимую высоту уровня подачи пластичной смеси по условию прочности перемычки (Н) и допустимый уровень заполнения выработки по условию .прочности перемычки, нагруженной гидростатическим давлением воды Н. Затем послойно подают твердеющую закладочную смесь в выработанное пространство 1, которая растекается и заполняет его, увеличивая постепенно высоту заполнения. При достижении смесью уровня высотой Н, который является заданным допустимым уровнем заполнения выработки пластичной твердеющей смесью, подачу смеси прекращают. Например, через 2 ч смесь начинает твердеть и гидростатическое давление смеси на перемычку станет равным нулю. В междусменный перерыв, во время которого подачу смеси прекращают, производят взрывные работы для отбойки руды в соседних выработках панели (блока). Сейсмическое действие взрывов А вызывает из;гибные колебания перемычки и деформирование ударной нагрузкой твердого тела массива (с небольщой начальной прочностью), непосредственно прилегающего к перемычке. Это приводит к образованию щели 3 по всей высоте только что заложенного слоя, чему также.способствует усадка массива из смеси с значительным во- досодержанием.

После выдержки интервала времени снова начинают подачу твердеющей смеси на следующий слой до достижения высоты заполнения выработки слоем следующего уровня, допустимого по условию прочности перемычки. Затем подачу смеси прекращают и выжидают интервал для твердения смеси в cfToe. При достижении твердеющей смесью в очередном слое допустимого уровня по условию прочности перемычки, нагруженной

гидростатическим давлением воды Н, подачу смеси прекращают, выдерживают интервал времени 51ля твердения смеси и после сейсмического воздействия перед во.зобновлением

подачи твердеющей смеси герметизируют по всей длине стык между перемычкой и верхней частью затвердевщего закладочного ма с- сива от проникновения воды в щелевидное пространство между массивом и перемычкой, например, деформируя штампом часть массива в непосредственной близости к перемычке для сдвижения ее в сторону перемычки по всей ее длине (4). Вместо щтампа можно при-. менять ручную трамбовку или смесь утаптывать (деформировать, уплотнять) ногами,

, так как в начале процесса твердения смесь имеет начальную прочность всего 10- 20 кН/см и легко деформируется и сдвигается в сторону перемычки. Одновременно при сдвижении дсмеси в пределах упругих деформаций изгибается и смещается перемычка.

0 Перемычка смещается на небольщое расстояние под давлением сдвинутой смеси в верхней части массива, а затем под действием упругих сил стоек перемычка смещается в об- , ратную сторону, слегка деформируя при этом сдвинутую смесь. ПЬэтому при затвердевании

5 смеси перемычка будет упруго прижиматься к массиву, препятствуя проникновению воды в щелевидное пространство. Этим ликвидируется разрушающее воздействие большого, гидростатического давления воды при высоте

Q более Н. Таким образом, при повторении циклов закладочных работ до образования массива по всей площади (высот) перемычки уровень, на котором производилась предыду.- щая герметизация стыка между перемычкой и массивом, можно принимать за начало

5 отсчета высоты следующего допустимого уровня заполнения выработанного пространства водой по условию прочности перемычки. Герметизацию стыка также можно производить различными изоляционными материалами (резиной, полиэтиленовой плен0 кой и т. д.).

В другом варианте (фиг.З) смесь также подают слоями высотой Л с интервалами. Если в очередном слое до достижения его высоты Л и будет достигнут смесью допустимый

с дополнительный уровень заполнения выработанного пространства, герметизацию стыка производят до начала подачи смеси в этот очередной слой, т. е. немного раньше, чем будет достигнут смесью дополнительный допустимый уровень. Но это опережение комQ пенсидуется тем, что в этом варианте интервалы времени для твердения смеси в очередном слое будут часто совпадать и совмещаться с межсменными перерывами на взрывные работы.

Точку отсчета для допустимого уровня

5 выбирают в месте герметичной изоляции стыка. Затем смесь подают на следующий слой высотой h и этим начинается следующий цикл закладочных работ. Применение способа

позволяет снизить трудоемкость возведения закладочного массива, уменьшить расход материала, повысить производительность труда горнорабочих, повысить ритмичность закладочных работ за счет ликвидации аварий перемычек.

Формула изобретения I. Способ изоляции подверженного сейсмическому воздействию выработанного пространства, включающий возведение изолирующей перемычки, подачу твердеющей смеси слоями высотой, соответствующей прочности перемычки, нагруженной гидростатическим давлениен. свежеуложенной смеси, отличающийся тем, что, с целью предохранения перемычки от разрушающего воздействия гидростатического давления пу0

5

тем предотвращержя проникновения йоды в щелевидиое пространство между массивом и перемьмшой, после сейсмического воздействия перед подачей смеси в очередной слой герметизируют по всей длине стык между ,перемычкой и верхней частью закладочного массива на высоте, не превышающей допустимый уровень, определяемый по условию прочности перемычки , нагруженной гидростатическим давлением воды.

2.Способ по п. 1 отличающийся тем, что стык герметизируют сдвижением верхней части закладочного массива с сторону перемычки.

3.Способ по п. I отличающийся тем, что стык герметизируют изоляционным материалом.

Изобретение относится к торному делу и.м. б. использовано при подземной разработке месторождений полезных ископаемых с закладкой выработанного пространства (ВП) твердеющими смесями. Цель - предохранение перемычки (П) от разрушающего воздействия гидростатического давления путем предотвращения проникновения воды в щелевидное пространство между массивом и П. Способ изоляции подверженного сейсмическому воздействию ВП осуществляют следующим образом. Перед началом закладочных работ изолируют ВП от других выработок изолирующими П. Расуетным путем определяют допустимый уровень заполнения выработки по условию прочности П, нагруженной гидростатическим давлением воды. Затем послойно подают твердеющую закладочную смесь в ВП, которая растекается и заполняет его. При достижении смесью уровня высотой Н, который являет- ся заданным допуст нмым уровнем, подачу смеси прекращают. После выдержки интервала времени снова начинают подачу смеси. После сейсмического воздействия перед возобновлением подачи смеси герметизируют по всей длине стык между П и верхней частью затвердевщего закладочного массива. При этом высота не превышает допустимый уровень, определяемый по условию прочности П, нагруженной гидростатическим давление ; воды. Стык герметизируют сдвижением верхней части закладочного массива в сторону П. Стык герметизируют изоляционным материалом (резиной, полиэтиленовой пленкой и т. д.) 2 3. п. ф-лы.,3 ил. о 5 (Л f 00 о ;D

/7/ /Ж ///

Фиг.1

//У /// /// /// /// /// /

Фиг.г

Оч Ч

Фиг.З