Способ разработки крутопадающих рудных тел Советский патент 1980 года по МПК E21C41/06 

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при подземной разработке крутопадающих рудных месторождений камерами с заклад кой вьфаботанного пространства. Известен способ разработки полезных йскопаемьк камерами с обрушением вмещ ющих пород и возведением искусственных целиков в выработанном пространстве путем заполнения пустот в обрушенных по- РОД61Х вяжущим раствором на границе с очередной очисткой камерой .Ij. Однако этот способ характеризуется большой себестоимостью добычи полезног ископаемого за счет низкой производительности забойного рабочего, что обусловлено сравнительно мальп ли . параметрами отбиваемых камер, сдерживания тем па работ из-за невозможности отбойки соседней камеры до полного набора (рочности смежного искусственного целика и большого обьема бурения. Кроме того, известен способ разработки крутопадающих рудньсс тел, включак щий обработку первичных и вторичных камер сверху вниз со смещением камер нижележащего этажа по простираник относительно камер вышележащего этажа на поповнну их ширины, крсюле которых придают сводчатую форму, а днищу - подобную аеркальнсыу отражению кровпи, выпуск руды и возведение искусственных целиков в выработанном пространстве камер 2|. Недостатком такого способа является сравнительно высокая себестоимость добычи полезного ископаемого иэ-за большого |}асхода вяжущего раствора. Цель изобретения - устранение указан ных недостатков. Поставленная цепь достигается тем, что после выпуска руды из первичных камер обрушают их потолочины и заполняют выработанные пространства обрушенными породами, после чегю последние инъектируют вяжущим раствором на высоту равную (1,О5-1,О9) Нц , затем-после отбойки и выпуска руды из вторичных камер производят обрушение их потолочин и аа378полнение вьфаботанного пространства обрушенными породами и последующее иньектированне обрушенных пород нижней части вторнчных камер на высоту равную hrp + (0,05-0,09) h причем при отработке следующих после первого этажей над каждсй камерой взрывают часть потолочины ближайшей к вышележащей камере, заполненной несвязанной отбитой породой, где П 1 - высота камеры, м: j глубина траншеи, м. На фиг. 1 изображен вертикальньй разрез в направлении подвигайия очистньк работ (по простираншо), при выемке рудНого тела камерной системой разработки :иа верхнем этаже; на фиг.2 - то же, при :Быемке рудного тела из нижележащих за лежей; на .З - вертикальное сечение iBKpecT простиранэдо рудного тела по искус ственной потолочине. Камерная система разработки попеэного ископаемого включает: проходку главных откаточных выработок 1, откаточньк 2, вентиляыионно-ходовьрс 3, буровых 4 к вспомогательных выработок 5, бурение взрывных скважин 6 для отработки первичных камер 7 и междукамерньос целиков :(вторичньк камер) 8, скважин 9 для взры вания Н шегаюш;их пород 10 каа первичными камерами 7 и породных потолочгШ 11 над BTOpnmbHs-sH камерами 8 при отработке первого этажа н скважин 12 и 13 для взрьюшшя искусственных потолочин 14 .соответственно над nepBH ibJMK 7 и вторичными 8 камерами при отработке следующих после первого этажей, заполнение ; выработанного пространства . камер 7 и 8 oбpyшeнньпvш породами 15 н иньекги™ рование в них на соответствутошую высоту вяжущего раствора через скважины 16 н 12 для создания искусственньк целиков 17 и искусственньрс потолочин 14. Торные работы начинают с проходки от каточных выработок 1 и 2, вентиляционно ходовых 3, вспомогательных выработок 5 и буровых выработок 4, на которых бурят взрывные скважины 6. При отработке первого этажа поспе выемки первичной камеры 7 над ней с п(ощыо скважин 9, пробуренных из выработки 5, взрывают налегающие породы 1О, вызьшая обрушение их и запопнение выработанного пространства первичной камеры 7 Из междукамер ных цепиков 8, расположенных рядом, через скважины 16, пробуренные из выработок 2 я 4, обрушенные породы 15 подают вяжущий раствор. При этом инъектирсюанию раствором подвергаются об4рушенные породы на высоту, равную (1,051,09) П ц , После того, как искусствен- ньй целик 17 наберет прочность, начинают отработку вторичной камеры 8, а после ее отработки с помощью скважин 9, пробуренных из выработки 5, обрушают породную потолочину 11 этой камеры, что приводит к заполнению камеры обрушенными породами. Иньектированием вяжущего раствора в обрушенные породы через скважины 16, пробуренные из откаточных выработок 2, образуют искусственную Потолочину 14. Если за один прием заиньектировать вяжущим раствором породы на высоту, равную |l f (0,05-0,09) h к , не удается, то после схватьшання вяжущего раствора через заиньекти;рованную породу их выработок 2 бурят новые скважины 16 к повторяют tfflbeKткрование. Высота иньектирования вяжущего раствора в обрушенные породы, заполнившие выработанные пространства первичньос и вторишых камер, объясняется следующим. В первичных камерах высота искус- ственных целиков должна быть такой, чтобы составить единэе целое с потолочинами отбиваемых после них вторичных камер, т.е. с ними на одном уровне. Потолочина дачжна выдерживать как срезающие напряжения, вызываемые вертикальным давлением обрушенных пород 6 оп ) так н горизонтальные напряжения от бокового распора обрушенных пород, равного (О,,3)6оп , При заданной форме потолочины наиболее опас- является горизонтальное давление от бокового распора обрушенных пород, которое в потолочине над серединой камеры, где потолоч ша имеет минимальную мощность li , создает следующие напряжен ия (,(,,ъ,,{(,ъ ь „где С)п - горизонтальные напряжения в тготолочине в сечении по середине камеры. Потолочина, которая состоит из заиньектированных вяжущих раствором обрушенньрс пород, должна выдерживать на сжатие те же напряжения, что и искусственный целик. Искусственный целяк при условии отработки двух рядом расположенных камер должен выдержать двойное вертикальное давление обрушенных пород, поэтому: Ицгй„„ (2) ,прочность целиминимальнаясжатие. Для того, чтобы потолочина не разрушалась Должно выполняться неравенство 2уц - 2 С.г,откуда hn 10.05-0.091 hf.- (3) На практике прочность искусственного целика должна быть выше минимально допустимой прочности, т.е. создается требуемый запас прочности. Следовательно, и потолочина, моишость которой определя- ется по предлагаемой зависимости (3), будет иметь тот же запас прочности. Поэтому высота иньектирования вяжущего раствора в обрушенные породы в первичных камерах должна бъггь равна 11,051.09) Нц , а во вторичнъгх камерах на высоту, равную г + (0,05-0,09) h (. При отработке следующих после .первого этажей по окончании выемки первичной камеры 7 осуществляет посадку искусственной потолочины 14 над половиной по шири- не камеры путем взръюания концов скважин 12, пробуренных из откаточнъгх въгработок 2 верхнего этажа, расположенных в соседнем междукамерном целике 8 и въто 1няющих теперь функцию буровък въфаботок. Оставшуюся часть cквaжиIi 12 в . последующем используют для инъектнрования вяжущего раствора в обрушенные породы над этой камерой. Вяжущий раствор подают такжеи через скважины 16 из въь.работок 4, которые находятся в междукамернък целиках 8, и из откаточнъгх вър работок 2. После выбора прочности искус ственного целика приступают к выемке вторичной : камеры 8. Половину искусственной потолочины 14 по ширине над этой камерой обрушают с помощью скважин 13, пробуренных из въфаботки 5. Пр этом въфаботки 5 проходят в лежачем и высячем боку рудного тела, если его мощность не превъшает 50-60см. большей мощности рудного тела въфаботки 5 проходят как в лежащем или выс чем боку рудного тела (с одной стороны) так и Ё искусственнъгх целиках рядом OIPработанной панели. Инъектирование вяжущего раствора во вторичные камеры произ водят аналогично описанному при отработке первого этажа. Учитъшая, что толщина искусственной потолочины составляет (О,05-О,О9)/ j то объем иньектируемых обрушенных пород не превьплает 65-70% от объема вынимаемого полезного ископаемого, и объем вяжущего раствора соответственно - 20-30%. Следовательно, в предлагаемой системе разработки, по сравнению с известной , расход вяжущего раствора уменьшается и себестоимость добъгчи полезного ископаемого снизится. Формула изобретения Способ разработки крутопадающих рудных тел, включающий отработку первнчнъл и вторичнъгх камер сверху вниз со смещением камер нижележащего этажа по прости- райию относительно камер вышележащего этажа на половину их ширины, крсепе которых придают сводчатую форму, а днищу подобную зеркальному отражению кровпи, выпуск руды и возведение искусственных «еликов и выработанном пространстве камер, отличающийся тем, что, с целью снижения себестоимости добычи полезного ископаемого за счет снижений расхода вяжущего раствора, после выпуска руды из пе(ичных камер обрушают их ПОТОЛОЧИНЫ и заполняют выработанное . пространство обрушеннъгми породами, после чего последние инъектируют вяжущим раствором на высоту, равную (1,05-1,09) h j , затем после отбойки и выпуска руды из вторичных камер производят обрушение их потолочин и заполнение выработанного пространства обрушенными по родами и последующее инъектирсюание обрушеннъге пород нижней части вторичных камер на высоту равную h.jt4-(0,05-0,09) h ц , причем при отработке следующих после первого этажей, над каждой камерой взрывают часть потолочины ближайшей к вышележащей камере заполненной несвязанной отбитой породой, где h к - высота камеры, м, h-p - глубина траншеи, м. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 398747, кл. Е 21 С 41/06, О4.1О.71. 2,Авторское свидетельство СССР N9 153893, кл. Е 21 С 41/О6, ОЗ.О2.62 (прототип).