Способ разрушения опорных целиков Советский патент 1981 года по МПК E21C41/06 

(54) СПОСОБ РАЗРУШЕНИЯ ОПОРНЫХ ЦЕЛИКОВ

I

Изобретение касается горной промышленности и может быть использовано при выемке опорных целиков.

Известен способ разрушения целиков посредством их разбуривания и последующего взрывания шпуровых или скважинных зарядов 1 .

Недостатком такого способа является то, что кровля и окружающие целики испытывают резкие динамические воздействия как от сейсмического эффекта взрыва, так и от мгновенного выбивания опоры.

Наиболее близким к предлагаемому является способ разрушения опорных целиков, включающий образование ослабляющих полостей и последующее разрущение оставленных между ними перемычек, под действием собственного веса целиков и давления налегающих пород 2.

Недостатком этого способа является сравнительно большое влияние динамического воздействия взрыва на кровлю.

Цель изобретения - устранение динамического воздействия на кровлю.

Это достигается тем, что образуют горизонтальные полости безвзрывным, способом в нижней части целика по линиям, образующим два клина, располагаемых один над другим с вершинами клиньев по оси целика, направленными вверх, причем контур верхнего клина, образуемый полостями накладывается на контур нижнего клина в центральной по отношению к оси целика части, наклон поверхности верхнего клина -придают большим наклона поверхности нижнего клина и наклон поверхности последнего образуют под углом внутреннего т:рения горных пород целика.

0 На чертеже схематично изображен разбуренный целик.

В нижней части опорного целика 1 образуют ослабляющие целик полости 2, выполненные в виде скважин или щелей. Между полостями 2 оставляют перемычки 3. Скважи5 ны бурят обычными буровыми станками. Полости 2 располагают в осевой зоне 4 целика 1 и по двум ярусам наклонных пересекающихся плоскостей 5 и 6. Угол наклона Л плос-« костей 5 принимают равным углу внутренJ него трения горных пород целика 1, а угол

наклона плоскостей 6 на 10-20° больше.

Разрушению подвергается часть целика 1,

расположенная выще ряда полостей 2 по

плоскостям 5. Под действием горного давления и веса целика 1 межполостные перемычки 3 разрушаются. Подсеченная таким образом часть целика подается вниз с одновременным перемеш,ением по образующим клин плоскостям 5. Вследствие уклона плоскостей 5 от центра к периферии целика 1 возникают горизонтальные составляющие сил горного давления и веса целика и обусловленные ими растягивающие напряжения. Поскольку горные породы плохо противостоят растяжению, а осевая зона 4 ослаблена полостями 2, подсеченная часть целика 1 начинает разрущаться. В дальнейшем, когда кровля, плавно прогнувшись, займет новое устойчивое положение и перестанет оказывать давление на целик 1, его подсеченная часть интенсивно разрушается, разрываясь на отдельные глыбы растягивающими напряжениями, обусловленными только ее собственным весом.

После разрушения целика глыбы могут быть вывезены, оставлены на месте или подвергнуты вторичному дроблению.

Оставшаяся неразрушенной припочвенная часть целика может быть разрушена скважинными зарядами, так как сейсмический эффект теперь практически не ощутим, ибо непосредственное воздействие на кровлю исключено.

Образование ослабляющих полостей 2 без применения взрывных работ устраняет сейсмическое воздействие на кровлю.

Расположение полостей 2 без применения взрывных работ устраняет сейсмическое воздействие на кровлю.

Расположение полостей 2 в осевой зоне

4целика 1 ослабляет его наиболее прочный элемент и резко понижает стойкость по отношению к растягивающим напряжениям.

Расположение полостей 2 по плоскостям

5с уклоном от центра к периферии целика 1 позволяет использовать для его разрущения горизонтальные составляющие собственного веса и давления налегающих пород и ограничиться минимальным объемом полостей. .

Создание второго яруса полостей 2 по плоскостям 5 с большим на 10-20° наклоном усиливает действие клина и, соответственно, растягивающие напряжения.

Полное устранение резкого динамического воздействия на кровлю и окружающие целики позволяа:г более эффективно управлять кровлей. Благодаря этому повышаются безопасность и производительность горных работ, сокращаются потери полезного ископаемого.

Формула изобретения

Способ разрушения опорных целиков, включающий образование ослабляющих полостей и последующее разрушение оставленных между ними перемычек под действием собственного веса целиков и давления налегающих пород, отличающийся тем, что, с целью устранения динамического воздействия на кровлю, образуют горизонтальные полости безвзрывным способом в нижней части целика по линиям, образующим два клина, располагаемых один над другим с вершинами кл 1ньев по оси целика, направленными вэерх, причем контур верхнего клина, образуемый полостями, накладывается на контур нижнего клина в центральной по отношению к оси целика части, наклон поверхности верхнего клина придают большим наклона поверхности нижнего клина и наклон поверхности последнего образуют под углом внутреннего трения горных пород целика.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

2.Каплунов. Подземная разработка рудных и россыпных месторождений. М «Недра. 1955, с. 590, 258 (прототип).