Способ разработки месторождений полезных ископаемых Советский патент 1989 года по МПК E21C41/06 

10

15

Изобретение относится к горной промьшшенности и может быть использовано при подземной добыче полезных ископаемых на залежах различной мощности и с paзличны и углами падения. Целью изобретения является снижение затрат на поддержание вьфаботан- ного пространства за счет учета действия на опоры реальных нагрузок.

На фиг. 1 показано положение сопряженных опор в пределах участка отработки пологой залежи, разрез; на фиг. 2 - то же, в плане; на фиг. 3-5 последовательность проходки сопряженных восстающих и образования опор; на фиг. 6 и 7 - опоры с поперечными усиливающими элементами; на фиг. 8 - взаимное положение сопряженных опор в пределах участка отработки крутопадающей мощной залежи.

Способ осуществляют следующим образом.

Выемочный участок (панель) подготавливают путем проходки верхней горизонтальной выработки 1 у кровли залежи (по руде или полевой) по линии проектируемых к возведению ис- кусственных одор 2. Параллельно иди ерпендикулярно верхней вьфаботке роходят выработку 3 у почвы залежи. з выработки 3 в местах расположения удущих опор проходят любым известым способом (комбайнами, комплеком КПВ-6, с применением БВР и т.д.) опарно сопряженные восстающие 4 под глом к вектору нагрузки. Пройденые восстакяцие (при параметрах искуственной опоры, превышающих размеры ыработки) расширяют до заданного ечения изометричной (круглые, квадатные, овальные) или прямоугольной ормы. В результате в рудном массиве бразуют парные, расположенные под глом друг к другу вьфаботки. Угол их .г систем опряжения-определяется с учетом конретных горно-технических условий о соо ношению

1453000

матер специ плено выраб армир зуют также или п или с матер ти ко вой в ры. Н опор ти) по кую се

Соп друг к чивает струкц вертик

Очи после ной пр ческих часть опорам окружа ставан

Вьф заполн пряженн быть ра

35 участка с расхо нием к ем в пл В после

40 опор па основно ориенти при это ной сто

20

25

30

80

де

-2arctg г J г

3

S

180 -(у Ч)

ир угол между восстающими; ; углы разрыва пород висячего бока по восстанию и падению залежи; мощность залежи; предельный устойчивый пролет кровли.

Стенки образованных восстающих с елью снижения адгезии твердеющего

m а

Возв хождени устойчи

5Q равном зволяет ния меж располо бочего

5 возведе но с ра ну почв образно родах кр

10

15

.г систем

4530002

материала с породой обрабатывают специальным составом или покрывают пленочными материалами. Заполнением выработок твердеющим материалом без армирования или с армированием образуют искусственные опоры. Возможно также возведение опор из сплошных или полых элементов с обвязкой их или с заполнением менее прочными материалами. Для повышения прочности контактов опоры с кровлей и почвой в последних устанавливают анкеры. На наиболее напряженных участках опор (обычно у торцов, в средней части) по контуру монтируют металлическую сетку.

Сопряженное расположение под углом друг к другу элементов опоры обеспечивает уравновешенное состояние конструкции под действием нормальной, вертикальной и боковой нагрузок.

Очистную выемку в панели начинают после набора материалом опоры расчетной прочности. Для уменьшения динамических воздействий взрывной отбойки часть рудного массива между смежными опорами отбивают не одновременно с окружающим опоры массивом, а с отставанием.

Вьфаботка и образованные путем их заполнения твердекицим материалом сопряженные искусственные.опоры могут быть расположены в залежи в пределах

35 участка или панели различным образом: с расхождением к кровле и с расхояаде- нием к почве, а также с расховдени- ем в плоскости напластования залежи. В последнем случае линия сопряжения

40 опор параллельна направлению действия основной нагрузки, а плоскости опор ориентируют с учетбм трещиноватости при этом элементы опор образуют длинной стороной поперек трещин основных

20

25

30

систем

Возведение сопряженных опор с расхождением в сторону кровли повышает устойчивость последней, так как при

равном числе возводимых опор это позволяет уменьшить пролет ее обнажения между опорами. Кроме того, такое расположение увеличивает ширину рабочего пространства по сравнению с

возведением одиночных опор и сообен- но с расхождением выработок в сторону почвы. Последний вариант целесообразно применять при устойчивых породах кровли.

При значительной мощности отраба- тьгоаемой залежи нли высоте блока опорную конструкцию усиливают поперечными элементами. В этом случае в процессе проходки восстающих между ними делают сбойки 5, которые используют для возведения распорных балок (например, бетонных или железобетонных) или устройств, работающих на растяжение (из канатов, рельс, спецпрофкля и т.п.).

Для повышения устойчивости поддер- живакицей отработанную толщу конструкции, особенно на мощных залежах с невыдержанными элементами залегания : кровли, усиливающие элементы воЛодят не только между сопряженными опорами, но и между соседними опорными конструкциями.

При горизонтальном и пологом залегании рудного тела, когда ориентировка усилий, действующих на целики, однозначна, последние могут возводиться в виде одиночных опор.

Очистная выемка в панелях и блоках осуществляется, известным способом: на полную мощность с разделени- ем или без разделения на уступы, слоями или камерами. В необходимых случаях, определяемых принятыми технологическими схемами отработки, часть или все вьфаботанное пространство может быть заполнено закладочным материал ом о

Формул

а изобретения

1, Способ разработки месторождений полезных ископаемых, включающий проходку восстающих, заполнение их твердеющим материалом для образова53000

- 10

15

20

ния искусственных опор и последующую выемку полезного ископаемого между образованными опорами, о т л и ч а- ю щ и и с я тем, что, с целью снижения затрат на поддержание вьфабо- танного пространства за счет учета действия на опоры реальных нагрузок, восстающие проходят попарно сопряженными под углом одна к другой, определяемым из соотношения

180 -2arctg 180-().

3

где S - угол между восстающими; л - углы разрыва пород вися- чего блока по восстанию

и падению залежи; П1 - мощность залежи; а - предельный устойчивьй прогиб кровли.

0

2о Способ по По 1, отличающийся тем, что сопряженные восстающие проходят с расхождением к кровле залежи.

3.Способ по п. 1, отличающийся тем, что сопряженные восстакнцие проходят с расхождением к почве залежи,

4.Способ по пп. 1-3, о т л и- чающийся тем, что сопряженные восстающие сбивают выработкой

и в ней возводят поперечные усили- вакнцие элементы.

5.Способ по пп. 1-3, о т л и- чающийся тем, что сопряженные восстающие проходят с ориентировкой линии сопряжения параллельно направлению действия основной нагрузки, а элементы опор образуют в плос- цсости залежи длинной стороной попе- ,рёк трещин основных систем.

5

0

Изобретение относится к горной пром-ти и м.б. использовано при подземной добыче полезных ископаемых на залежах различной мощности и с различными углами паления. Цель изобретения - снижение затрат на поддержание вьфаботайного йространства за счёт учета действия на опоры реальных нагрузок. Выемочный участок подготавливают проходкой горизонтальных выработок у кровли и почвы залежи. Между горизонтальными выработками проходят попарно сопряженные восстающие под углом к вектору нагрузки. Угол сопряжения восстающих определяют по специальному математическому выражению с учетом мощности залежи, предельно устойчивого пролета и углов разрыва пород висячего бока по падению и восстанию залежи. В результате закладки восстающих твердеющими материалами образуются искусственные опоры под углом к вектору нагрузки. Сопряженные восстающие м.б. пройдены с расхождением к кровле или почве залежи. Сопряженные восстающие м.б. сбиты выработкой, в которой возводят усиливающие элементы. При проходке восстающих целесообразно ориентировать линию сопряжения параллельно йаправлен ию действия основной нагрузки, а элементы опор образовывать в плоскости залежи длинной стороной поперек трещин основных систем. 4 з.п.ф-лы, 8 ил. с S (Л СП 00

./x i ////////////

f./

(

//////////////////////.

Фиг Л

(////х/ххх у/хх/хх-Яа уч Ч ЧЧЧЧЧЧ хч.S

SSSS SS

Фи2.7

Фи.2

Фиг. в