Способ закладки горных выработок Советский патент 1991 года по МПК E21F15/00 

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при разработке пологопадающих месторождений с закладкой выработанного пространства.

Цель изобретения - повышение качества закладки за счет повышения степени пропитки инертного материала.

На фиг. 1 представлена схема расположения секций-углублений, образованных насыпными полосами, и порядок их заполнения твердеющей смесью, вид сверху; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг, 1; на фиг, 3 - разрез Б-Б на фиг. 1.

Способ осуществляется следующим образом.

Опытным путем определяют физико-механические свойства используемых для закладки материалов: коэффициент разрыхления кускового сыпучего материала Кр. угол его естественного откоса р. вязкость и текучесть (длину растекания) гидравлической твердеющей смеси, время trc, в течение которого она сохраняет свою текучесть (время до начала схватывания). Определяют минимальную высоту столба гидравлической твердеющей смеси НМин, обеспечивающую достаточное давление для проникновения твердеющей смеси в используемый кускоО

К

о о

вой сыпучий материал в течение времени tTC на максимальную глубину hn.

Исходя из заданных величин hn, НМцн и ЛЬ (ширина полосы по верху), определяют величину слоя hi в соответствии с принимаемой полнотой пропитки насыпного материала

г ПРИ

п,ь0(

/Нмии АМ: Ugtp 2 I

пропитке всего материала;

hr-h,

2 JH

мин

полной

-при частотной

непропитке центров оснований пересечений нзсыпей и полной пропитке полос вне пересечений;

-при

Ugcf 2 )

V (ц

мин 4 ДЦ2

.частичной

MhMr-J(lvAnty t( 2 /

непропптке приосевых зон оснований полис и их переселений (на величину A hc в основании полосы).

Величина допускаемой непропитки (Д hc) определяется из требований, предъявляемых к насущной способности формируемого закладочного массива, учитывая, что полна пропитка обеспечивает макси- i ум несущей способности. Нормативная несущая способность массива в каждом ко кратном случае рассчитывается исходя из горно-геологических и горчо-техниче- скил факторов.

Определяют обьем секцги-углубления из слсзий обеспечения максимума обьема прспитанного твердого сыпучего материала из соотношения

Я мни ,

И

V

ЧмДсИ,

И

гд-з Д|, Ли - размеры для сэкции-углубленмя соответственно вдоль м поперек камеры.

Углубления могут иметь следующую форму: удлиненных вдоль кпмеры траншей - Ai 0; А 0; удлиненных поперек камеры траншей - Ai 0; Ас 0; перевернутых правильных четырехугольных пирамид - - Ai - 0; Ае 0.

Наиболее гредпочтительным являются секции-углубления в форме четырехугольных перевернутых пирамид, объем которых определяется по Формуле

-р .Ј. .и.н

так как обеспсчивзрт наибольшее использование кускового сыпучего материала и минимальнее время создания необходимого

столба давления НМин. Однако технологически образование таких углублений может в некоторых случаях оказаться неэффективным и трудоемким. Например, в случае про5 дольного уклона почвы камеры целесообразными из технологических соображений могут оказаться поперечные секции-углубления (Ai 0) с длиной, приближающейся или равной поперечному размеру камеры

10 (Аг - 0). В случае поперечного уклона почвы камеры приемлемы удлиненные продольные секции-углубления (Ас ).

Расстояние между осями насыпаемых полос принимается равным

15Н

поперек камеры a Ab + A2 + 2 мин; -tgp

LJ

вдоль камеры b Ab + Ai + 2

tg После определения всех указанных па20 раметров на почву закладываемой камеры 1 укладывают кусковой сыпучий материал 2 в виде продольных 3 и поперечных 4 пересекающихся рядов. При этом используется любой из известных способов доставки и

25 укладки материала: автосамосвалами, конвейерами, силой взрыва или собственного веса Ниже оснований насыпных полос кусковой сыпучий материал укладывается в ви- припоч енного слоя 5 высотой hi. Фор30 г, фование этого слоя предпочтительнее вести одновременно с отсыпкой полос. Этот слой может насыпаться также предварительно с разравниванием, но это снижает его способность впитывать смесь из-за уп35 лотнения.

Камеру (выработку) изолируют перемычками 6 полностью или на высоту принятого слоя НМИн + hi. Закладочный массив создают по высоте слоями, а в каждом слое

40 формируют насыпные полосы и секции-углубления по указанной технологии.

После установки перемычек в камеру (выработку) подается гидравлическая твердеющая смесь 7. При этом соблюдается сле4$ дующий порядок. Гидравлическая твердеющая смесь подается в камеру с одной или нескольких точек 8. что зависит от размеров камеры, длины растекания и интенсивности подачи смеси. При этом вокруг каждой точки

50

подачи смеси определяют ориентировочно

зону (участок) камеры, не превышающую по споим размерам площадь растекания смеси. В случае наличия уклона почвы камеры указанная точка подачи должна распола- 55 гаться выше своей зоны заполнения. Каждая точка подачи гидравлической смеси должна совп. дать с соответствующей секцией-углублением, а гмесь подаваться только в одно это углубление.

Гидравлическая твердеющая смесь, поступая в каждой точке только в одно углубление, заполняет его на всю высоту со скоростью повышения верхнего уровня в 10-100 раз больше, чем при подаче этой же смеси на всю площадь камеры или ее части, примыкающей к точке подачи. Соответственно, время пропитки примыкающего к углублению кускового сыпучего материала составляет в донной части величину равную времени подвижности смеси tTc, а в верхней части секции-углубления - разности trc - Qrc/Vy, где QIC - интенсивность подачи смеси в данной точке (м /ч); Vy - объем углубления, м3.

При этом в течение времени tie - Qic/Vy пропитка ведется в данной части под давлением столба смеси, обеспечивающего максимум глубины пропитки.

Подача смеси в одно углубление эффективнее тем, что позволяет в процессе пропитки кускового сыпучего материала, примыкающего к углублению, поддерживать верхнюю отметку уровня смеси на одном уровне. Гидравлическая твердеющая смесь, заполнив первое углубление (секцию), через верхние края перетекает в соседнее углубление и затем последовательно во все остальные. Во всех ранее заполненных

углублениях происходит интенсивная пропитка насыпей и одновременное из пополнение.

Указанные процессы продолжаются до

тех пор, пока не заполнятся до верха все секции-углубления в камере. Затем начинается подъем уровня гидравлической смеси сразу по всей площади камеры. Это может продолжаться до кровли камеры или до заданной высоты, если решено закладку камеры производить в несколько слоев по указанной технологии. Использование нескольких слоев по затратам на закладку в несколько раз экономичнее.

Формула изобретения

Способ закладки горных выработок, включающий размещение на почве выработки насыпей из инертного кусковатого материала, подачу твердеющей смеси с

заполнением пространства между насыпями, отличающийся тем, что, с целью повышения качества закладки за счет повышения степени пропитки инертного материала, насыпи размещают продольными и

поперечными рядами с образованием углублений между ними и припочвенного слоя инертного материала, а подачу твердеющей смеси осуществляют по меньшей мере в одно из указанных углублений.

Изобретение относится к горной промети и м.б. использовано при разработке месторождений с закладкой выработанного пространства. Цель - повышение качества закладки за счет повышения степени пропитки инертного материала. На почве выработки размещают насыпи из инертного кус- коватого материала. При этом насыпи размещают продольными и поперечными рядами с образованием углублений между ними и припочвенного слоя инертного материала. Затем осуществляют подачу твердеющей смеси с заполнением пространства между насыпями. Подачу твердеющей смеси производят по меньшей мере в одно из углублений между рядами. Гидравлическая твердеющая смесь, заполнив одно углубление, перетекает в соседнее углубление, а затем во все остальные. Во всех заполненных углублениях происходит интенсивная пропитка насыпей и одновременное их пополнение. После заполнения всех углублений начинается подьем уровня гидравлической смеси сразу по всей площади. Заполнение пространства между насыпями по слоям в несколько раз экономичнее и повышает качество закладки. 3 ил. ё

/

// S/S ///

// ///

IN-1Vflft

л.

i

Л

/

/

-1Гч-т|ГГ :

i|W,i у

I II I I

|| II , If

II/ 411/

s

/

/

/т////

/s/ /// //.

.1

///

/// /// /// //,

/

i т

ИЕ

// /// /// ///

4S I

4S

ч:

i

CM