Способ определения структурно-прочностных свойств искусственной кровли при нисходящей слоевой выемке руды Советский патент 1990 года по МПК E21C41/16 E21F15/00 

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при подземной добыче руд с закладкой выработанного пространства.

Целью изобретения является повышение достоверности определения свойств за счет учета слоистости, .вызванной неоднородностью подава е- мого состава закладочной смеси

Ьа фиг,1 „приведены расчетные схемы- высоты подъема уровня однородного структурного слоя| на - искусственная кровля с указанием толщины слоев однородного состава.и прочности закладки в этих слоях, вертикаль- гый разрезJ на фиг.З - калибровочные зависимости прочности закладки от электрического тока через стекло - углеродкь-й электрод; на фиг.4 - ка1615364

ибровочные зависимости угла растеании от плотности смеси; на фиг.5 - аграммы, характеризующие изменение о времени электрического тока I, j ропорционального концентрации, и прозводительности комплекса Q.

Способ может быть осуществлен ледующим образом.

нГвыходе из смесителя, в которьм ,о одают вяжущее, инертный заполнитель и воду, устанавливают расходо- 1, змери;ель концентрации активньпс веществ и плотномер. В качестве рас- ходомера используют электромеханичес- is кий расход.омер твердеющих закладочных смесей. Для измерения концентрации - активных веществ заподлицо с внутренней стенкой трубопровода встраивают стеклоуглеродный электрод и измеряют 20 величину тока I через этот электрод. Sy током I и прочностью R твердею- щеГзакладки находят калибровочные зависимости, для чего одновременно с измерением тока закладывают образцы 25 кубики, которые хранятся в шахтных УСЛОВИЯХ необходимый срок, например 28 сут после чего образцы подвергают раздавливанию на прессе. Вид - либровочных зависимостей ток I - лроч 30 ность R показан на фиг.З.

Измерение плотности осуществляют, например, плотномером ПР-1024В.

Дпя определения угла растекания находят калибровочные зависимости 5 угла растекания от плотности смеси путем изменения плотности смеси и замеров при этом угла растекания.

Электрический ток I, характеризующий прочность структурного слоя, 4Q изменяется в некоторых пределах, которые определяются допустимыми изменениями прочности, обычно на практике равными 15-20%. Если величина тока I выходит за установленные преде- 45 лы Л1, отмечают время Т, в течение которого подается смесь нормативного состава, и по расходомеру определяют производительность Q, с которой работает закладочный комплекс это время- 50

Далее определяют мощность структурного слоя данной прочности (фиг,4Ь ПРИ этом, если заполняется нижняя часть пустоты до уровня нижней пере- №ггш 1, высота определяется по фор 5 муие

Есл ля соо зак ляе

а кр 2

гд

I 2QlTlsin Vb-cosl.

cos p

4

Если формируется искусственная кровля мевду верхней и нижней отметкой соответственно нижней 1 и верхней / закладочных перемычек, высота определяется по формуле

bi

(2)

а при формировании искусственной кровли на высоту верхней перемычки 2 по формуле

Г . 2 Q-tE6i hj L-tgoi-Ф -

(3)

о s 2025 30

5

4Q 45я- 50

р- 5

где Q - производительность закладочного комплекса;

Т - время подачи смеси одинаковой концентрации активных веществ;

b - ширина;

L. - горизонтальная длина вырабс тки;Q - угол растекания смеси;

об - угол наклона выработки. Прочность в каадом образованном структурном слое определяют по калибровочным кривым зависимости прочности закладки от электрического тока I, пропорциона.пьного концентрации активных веществ в растворе.

Пример. В мельницу мокрого помола чер€.з приемный бункер подают воду и компоненты сложного вяжущего - цемент, ангидрит, гранулированный ишак. В нижней части бункера смесь поступает в трубопровод, в котором вмонтированы электрохимический расходомер, стеклоуглеродный элект- -род и плотномер ПР-1024В.В качестве регистрирующих приборов применены самописцы КСП-4. Калибровочные зависимости ток - прочность, угол растекания - плотность получают предварительно в результате исследований (показаны на фиг.3 и 4). На фиг.2 приведен вертикальный раз- рез искусственной кровли с указанием толщины слоев, рассчитанных по формулам (1) - (3), и прочности закладки этих слоев, полученных по калибровочным зависимостям

Указанные на структурно-прочностной карте прочности слоев даны для трехмесячного возраста твердеющего закладочного массива.

Полученную структурно-прочностную карту применяют при рабочем проектировании очистых работ нижележащего рудного слоя. При этом в местах ослабления кровли предусматривают специальные мероприятия по сохранению ее устойчивости - крепление штангами уменьшение ширины выработок до пролетов, отвечаю- щих требованиям прочности закладки. Этим обеспечивается безопасность горных работ.

Когда из структурно-прочностной карты следует, что кровля является однородной и прочность ее отвечает нормативам, очистные работы ведут с максимальной производительностью, увеличивая вес одновременно взрывае- мь1х зарядов, работая без креплении искусственной кровли. Формула изобретения

Способ определения структурно- прочностных свойств искусственной кровли при нисходящей слоевой выемке руды, включающий измерение производительности закладочного комплекса, отности закладочной смеси с активными веществами« геометрических размеров закладываемых выработок между верхней и нижней закладочными перемычками и прочности закладочного ма ссива, отличающийся тем, что, с целью повышения достоверности определения свойств за счет учета слоистости, вызванной неодно- родностыа подаваемого со.става закладочной смесиудополнительно измеря- ют концентрацию активных веществ в готовой смеси, время подачи смеси с одинаковой концентрацией активных

16153646

веществ и рассчитывают мощность каж- дого слоя, образуемого закладочной, смесью с одинаковой концентрацией активных веществ, по соотношениям

, I2QiT si у b cosoisiri(oi-p) cos p

10

Q-r

mil i .

b L

L-tg6 -J

L2

llltg

5

Р

где h, - мощность каждого из слоев при заполнении вьфаботки на высоту нижней перемычки, м;

Q Q производительность закладочного комплекса, м /ч; Т - время подачи смеск с одинаковой концентрацией активных веществ, ч; Oi - угол наклона выработки, град;

- угол растекания смеси,град;

b - ширина выработки, м; h - мощность кащцого из слоев при заполнении выработки между верхней и нижней пе- Фемычками, м; L - горизонтальная дл.ина выра-

ботки, м; 5 5 мощность каждого из слоев

при заполнении выработки на высоту верхней перемычки,м, а после определения прочности каждог о из образованных слоев составляют 0 структурно-прочностную карту закладоч- ; ного массива.

0

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при подземной добыче руд с закладкой выработанного пространства. Цель - повышение достоверности определения свойств за счет учета слоистости, вызванной неоднородностью подаваемого состава закладочной смеси. На выходе из смесителя, в который подают вяжущее с активными веществами (АВ), инертный заполнитель и воду, измеряют производительность закладочного комплекса, плотность закладочной смеси с АВ, концентрацию АВ и время подачи смеси с одинаковой концентрацией АВ. Определяют геометрические размеры - ширину и высоту - закладываемых выработок между нижней и верхней закладочными перемычками. По полученным данным по специальным математическим соотношениям угла растекания смеси и угла наклона выработки рассчитывают мощность каждого слоя, образованного закладочной смесью с одинаковой концентрацией АВ. Затем по калибровочным кривым определяют прочность каждого из образованных слоев и составляют структурно-прочностную карту закладочного массива, которая служит основанием для рабочего проектирования очистных работ нижележащего рудного слоя - выбора вида крепления, изменения ширины выработки, производительности очистных работ. 5 ил.

,

,,,,,

,

-Т

и 5

Ш

.

.JZ

г .

-..«;SZ1

.л:;::;.у: -:с:: Тм ; й й « - rs: ::z Drffn:

, - , . . . . .. .

.4-ь/ j,

f

2

-..«;SZ1

.. .

J

../

.Ж

,,j f ч

V4fJi

1.Й