Способ выемки целиков Советский патент 1993 года по МПК E21C41/16 

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при подземной разработке месторождений полезных ископаемых.

Выполняя работы в соответствии с параметрами, определяемыми из выражения (1) при обрушении налегающей толщи пород над целиками исключается образование воздушной волны в полевой выработке, что позволяет перераспределить горное давле- ние массива горных пород на обрущенные поводы через их контактную площадь, в результате чего повышается безопасность горных работ.

Обеспечение полноты заполнения выработанного пространства в соответствии с выражением (2) позволяет управлять процессом обрушения налегающей толщи пот род и исключает небходимость в систематическом ведении буровзрывных работ в налегающей толще пород и, таким

образом, повысить ведение горных работ, а также снизить материальные и трудовые затраты..

Сопоставительный анализ заявляемого решения с прототипом показывает, что заявляемый способ отличается от известного тем, что взрывание пород кровли произво-1 .дят в пределах.площади, радиус которой определяют из выражения

rk

- tga-Vu Узягдр К раз.

00

о

N N3

ел

а заполнение выработанного пространства обрушенной породой осуществляют на оптимальную величину соблюдением следующего условия:

Гк . - Гц доЛ,

Цель изобретения - повышение безопасности горных работ.

На фиг.1 дан разрез отработанного участка выработанного пространства и налегающей толщи; на фиг. 2 - схема для определения параметров управления горным давлением.

Способ осуществляется следующим образом. Под рядом целиков проходят полевую выработку 1, обуривают целики 2 и взрывают часть налегающей толщи 3 над группой целиков.

Взрывание пород кровли производят в пределах площади, радиус которой определяют из выражения:

V

- vSjfrR ntgg-Уц rk V37rtg/S-KPa3.

О)

где гк - радиус по кровле;

Rn - радиус круга, занимаемый обрушенными породами на почве, м;

а- угол естественного откоса пород, град;

Уц - объем, занимаемый целиками, м ;

/3- угол обрушения, град;

Краз. - коэффициент разрыхления пород.

В налегающей толще пород образуется свод А, обрушение породы 5 в пределах свода закладывают выработанное пространство вокруг целиков. После закладки целиков обрушенными породами заложенный ряд целиков взрывают и выдают через попевую выработку. В дальнейшем обрушение развивается самостоятельно в результате перераспределения горного давления в целиках или повторяются операции по снятию нагрузок с единичного 6 или п ппы целиков, которые имеют больи ой з чс прочности в отрабатываемом ряду.

Для управления -роцессом распределения горного давления необходимо соблюдать условия, определенные из выражения:

Гк 5 ГДОП.

Гдоп. Гк + Д Гк

где Гдоп. - допустимый радиус для данных условий;

- возможный радиус по кровле, зависит от угла обрушения/3.

Значения угла / зависит от физико-механических свойств горных пород, в частности, от их прочности на изгиб Сиз. и разрыв Gpaa., т/м2 и определкется из выражения

гч

ctq/З х и . Для значения угла в ь раз

65° - 80° значение А г 4-6 м. Между обрушенными породами и налегающей толщей, в,зависимости от мощности отработки, возникает незаполненное про5 странство. По мере развития обрушения, пространство между обрушенными породами на уровне кровли заполняется породами. Поэтому произойдет перераспределение горного давления с кровли и налегающей

10 толщи на обрушенные породы. Однако при невыполнении условия из выражения (2) происходит либо недозаполнение, либо чрезмерное заполнение выработанного пространства. В случае, когда выработан15 ное пространство будет недозаполнено обрушенными породами, то в результате распределения горного давления на целики, последние могут быть разрушены, а процесс обрушения налегающей толщи пород

20 станет неуправляемый.

В случае чрезмерного заполнения выработанного пространства происходит перераспределение горного давления с массива горных пород на обрушенные породы. В

25 этом случае процесс обрушения налегающей толщи локализуется и для дальнейшего ведения горных работ необходимо, выдать часть/пород через полевую выработку до выполнения условия по выражению (2).

30 Использование предлагаемого технического решения позволит повысить безопасность отработки за счет управления процессом обрушения налегающей толщи пород, а также .снизить затраты на буровз35 рывные работы за счет управления горным давлением в процессе отработки.

Формула изобретения Способ выемки целиков, включающий

40 проходку полевой выработки под целиками, разбуривание целиков и пород кровли над ними веерами взрывных скважин из этой выработки, взрывание пород кровли и целика, заполнение выработанного пространст45 ва обрушенными породами и выпуск руды под обрушенными породами, отличающийся тем, что. с целью повышения безопасности горных работ за счет перераспределения горного давления, взрыва50 ние пород кровли производят в пределах площади, радиус которой определяют из выражения

.V

vfrjrRntga-Vu

V TTtg/ Краз.

rk

где гк - радиус налегающей толщи по кровле;

Фиг.

V . ЧЧ ЧЧч ч . N ч i«4 x Ч

Использование: применяемся при под- разработке месторождений полезных ископаемых для повышения безопасности ведения горных работ за счет перераспределения горного давления. Сущность изобретения: проходят полевую выработку под целиками, производят обуривание и взрывание целиков и налегающей толщи над ними, заполняют выработанное пространство обрушенными породами и выпускают руду. Взрывание пород кровли осуществляют в пределах площади, радиус которой определяют расчетом по формуле, а заполнение выработанного пространства породой производят на оптимальную величину, что достигают соблюдением условия, когда радиус площади обрушения пород кровли равен или больше допустимого радиуса для данных условий. 2 ил.