Способ разработки мощных рудных залежей Советский патент 1989 года по МПК E21C41/06 

1

Изобретение относится к горно-до- - .бывающей промьшшенности и может быть использовано при добыче руд на мощных пологопадающих залежах.преимущественно с развитой тектоникой с зал

кладкой выработанного пространства твердеющими смесями.

Целью изобретения является повьше- ние интенсивности и безопасности разработки за счет направленного воз31461934

действия на развитие геомеханическихпо проявлениям горного давления, пройроцессов на опасных по проявлениюходят разрезную выработку 8 и из нее

горного давления участках.отбивают запасы руды.

На фиг. 1 изображен разрез вкрест. Разрезную вьфаботку проходят с

фронта очистных работ | на фиг. 2 -раз: ш1отнением руды у почвы залежи

план горных работ.со стороны фронта работ 9. В связи с

Способ осуществляют следуюпшм об-проведением указанной выработки вне

разом.зоны опорного давления разуплотнение

Мощную пологопадающую залежь 1 юпроизводят не для разгрузки и сохра-

отрабатывают с опережающей надработ-нения обнажений в устойчивом состо-

кой заходками 2, проводимыми в за-янии, как это предусматривается при

щитном слое 3 с обеспечением искус-проведении заходок защитного слоя,

ственной податливостр призабойнойа для повьшения подвижности руды к

зоны рудного массива. Такую податли- 15тому моменту, когда к щели перемесвость придают взрыванием камуфлетныхтится максимум опорного давления,

зарядов ВВ в шпурах 4. В результатеРазуплотнение производят, например,

взрыва этих зарядов образуются зоныопережающим взрыванием камуфлетных

разуплотнения, с помощью которыхзарядов ВВ в шпурах 10, бурение коснимают максимум опорного давления 20торых предусматривают в паспорте на

от проводимых заходок, в результатепроведение выработки и закладьгаают

чего повышается безопасность работ.в циклограмму подвигания забоя.

С отставанием от фронта работ по Эффект от вертикальной щели сни-

защитному слою извлекают основныежается при уменьшении ее высоты. Од(подработанные) запасы руды камерами 25нако наиболее существенное его сни5 или заходками в восходящем или нис-жение отмечается при высоте, менее

ходящем порядке в зависимости от ее-двукратной высоты заходки защитного

тественной нарушенности рудного мае-слоя, особенно если щель заходит высива последовательным подвиганиемше этого слоя. В этом случае будет

фронта очистлых вьгработок.30проявляться разрушение массива над

Б связи с тем, что для рудных мес-заходками и поддержание его затрудторождёний характерна изменчивостьняется. Кроме того, при малой высоте

состояния руд и вмещающих пород, ащели будут активизироваться динами-,

также необходимость проведения опере-ческие процессы. В этой связи при

жающих разведочных выработок, в отра- gвысоте щели от ее почвы до основания

батьшаемой залежи выделяют участки 6,защитного слоя меньше двукратной

опасные по проявлениям горного давле-высоты заходок в нем до формирования

ния. К таким участкам относят, напри-щели в рудной залежи формируют дополмер, области распространения крупныхнительную щель путем взрывания нистектонических нарушений, в которых 40ходящих скважин 11 в подстилающих

как правило, руды и породы сильнопородах с оставлением разуплотненной

и весьма сильно трещиноваты, проч-горной массы и после этого формируют

ность руд и пород снижается, а сниже-щель в рудной залежи. ние прочности сопровождается склон- Формирование щели в залежи из разностью к псевдопластическому деформи- 45 резной выработки производят с выпусрованию. К таким участкам относят ком или магазинированием руды. В пертакже места расположения параллельныхвом случае для закладки свободного

фронту выработок, камер различноговыработанного пространства используют

назначения и т.д..ту же твердеющую смесь, что и при

В процессе п.одвигания фронта вне 50 закладке выработок на надработанных

зоны максимума опорного давления,участках. Однако для более надежного

определяемого по зависимостям, уста-инициирования геомеханических процесновленным экспериментально, или мето-сов в рудном массиве у вертикальной

дами математического или физическогощели ее выработанное пространство за- моделирования, у каждого участка, gg кладьшают крупнопористой твердеющей

опасного по проявлениям горного дав-смесью.

ления,-формируют вертикальную щель 7. При подвиганйи фронта работ к

Щели формируют на всю мощность залежи.ближайшей сформированной вертикальной

Для этого у почвы участка, опасногощели в целике между этой щелью и про10

51461934

водимой заходкой в защитном слое начинают повышаться напряжения. Рост напряжений происходит, в основном, В области, заключенной между разуплотненными зонами. В процессе роста напряжений последние достигают величины, при которой рудный массив под целиком постепенно переходит в предельное состояние и начинает перемещаться по линиям скольжения, проходящим в большей части по плоскостям естественного ослабления. Перемещение массива сопровождается прекращением пригрузки на целик и уподоблением его опоре с постоянным или уменьшающимся сопротивлением. В таких условиях уже не могут возникнуть ударо- опасные ситуации.

В этой связи при развитии горных работ производят постоянный контроль изменения напряженно деформированного состояния целика-между вертикальной щелью и проходимой заходкой, которьй производят любым из известных методов, например звукометрией, измерениями с помощью поперечных скважин- . ных деформометров, визуально и т.д. При установлении прекращения роста

Запасы руды под оставленным у вертикальной щели целиком отрабатывают в восходящем порядке одновременно с развитием основного фронта очист- ной выемки за этой щелью. При наличии в кровле раздробленных пород переходят на нисходящий порядок выемки.

Формула изобрете н-и я

20

1.. Способ разработки мощных рудных залежей, включающий опереда 5 ющую надработку рудного массива про- ходкой заходок в защитном слое, создание искусственной податливости рудного массива в призабойной зоне у почвы защитного слоя, выемку надра- ботанных запасов руды последовательным подвиганием фронта очистных выработок и закладку выработанного пространства твердеющими смесями, отличающийся тем, что,

25 с целью повышения интенсивности и безопасности разработки за счет направленного воздействия на развитие геомеханических процессов на опасных по проявлению горного давления участнапряжений в целике, сопровождающего- 30 ках, по мере подвигания фронта очнетных выработок у каждого участка, опасного по проявлениям горного давления, вне зоны максимума опорного давления формируют вертикальную щель

ся соответственно уменьшением длительности звукоактивности, стабилизацией или /уменьшением поперечного сжатия скважин, прекращением динаминых выработок у каждого участка, опасного по проявлениям горного давления, вне зоны максимума опорного давления формируют вертикальную щель

ческого заколообразования и щелуше- на всю мощность рудной залежи с разуплотнением рудного массива со стороны фронта у почвы залежи контролируют изменение напр укенного состояния, образуемого между щелью и про- 40 водимой заходкой в защитном слое целика, и после прекращения роста напряжений в целике надрабатывают рудный массив по другую сторону щели.

ния стенок и т.д. при достаточно устойчивых породах кровли залежи, прекращают проведение заходок защитного слоя при подходе к вертикальной щели и переводят фронт очистных работ в защитном слое на другую сторону щели.

Перевод фронта работ на другую сторону щели активизирует процесс сдвижения налегающей толщи над остановленным целиком. Однако его активизация будет сопровождаться уже только оседаниями целика без его при гружения и существенного разрушения. При этом целик и участок рудной зале жи под ним сохраняет большую жесткость, чем жесткость защитного слоя и обеспечат безопасную выемку над- работанных запасов.

1934

Запасы руды под оставленным у вертикальной щели целиком отрабатывают в восходящем порядке одновременно с развитием основного фронта очист- ной выемки за этой щелью. При наличии в кровле раздробленных пород переходят на нисходящий порядок выемки.

10

Формула изобрете н-и я

1.. Способ разработки мощных рудных залежей, включающий опередающую надработку рудного массива про- ходкой заходок в защитном слое, создание искусственной податливости рудного массива в призабойной зоне у почвы защитного слоя, выемку надра- ботанных запасов руды последовательным подвиганием фронта очистных выработок и закладку выработанного пространства твердеющими смесями, отличающийся тем, что,

с целью повышения интенсивности и безопасности разработки за счет направленного воздействия на развитие геомеханических процессов на опасных по проявлению горного давления участках, по мере подвигания фронта очнетных выработок у каждого участка, опасного по проявлениям горного давления, вне зоны максимума опорного давления формируют вертикальную щель

на всю мощность рудной залежи с раз

уплотнением рудного массива со стороны фронта у почвы залежи контролируют изменение напр укенного состояния, образуемого между щелью и про- водимой заходкой в защитном слое целика, и после прекращения роста напряжений в целике надрабатывают рудный массив по другую сторону щели.

2.Способ по п. 1, отличающийся тем, что при мощности залежи менее двукратной высоты надра- батываемых заходок при формировании щели взрыванием нисходящих скважин разуплотняют подстилающие породы

под щелью.

3.Способ по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что выработанное пространство щели заполняют крупнопористым твердеющим материалом.

11

Фи$.1

Изобретение относится к горно- добьшающей пром-сти. Цель - повышение интенсивности и безопасности разработки за счет направленного воздействия на развитие геомеханических процессов на опасных по проявлению горного давления з частках. Мощную пологопадающую залежь отрабатывают с.опережающей надработкой заходками, проводимыми в защитном слое с обеспечением искусственной податливости при, забойной зоны рудного массива. Надра- ботанные запасы руды извлекают камерами или заходками последовательным подвижением фронта очистных выработок. По мере подвижения фронта последних у каждого участка, опасного по проявлениям горного давления, вне зоны максимз ма опорного давления формируют вертикальную щель на всю мощность рудной залежи с разуплотнением рудного массива со стороны фронта у почвы залежи. Эффект от вертикальной щели снижается при т еньшении ее высоты. При мощности залежи менее двукратной высоты надрабатывающих заходок при формировании щели взрыванием нисходящих скважин разуплотняют подстилакяцие породы под щелью. Выработанное пространство щели заполняют крупнопористым твердеющим материалом. При подвигании фронта работ к ближайшей сформированной вертикальной щели в целике между этой щелью и проводимой заходкой в защитном слое начинают повьшаться напряжения. В этой связи производят контроль изменения напряженного состо яния целика. При установлении прекращения роста напряжений в указанном целике надрабатывают рудный массив по другую сторону щели. 2 з.п.ф-лы, 2 ил. iS И 0д 00 й$