Способ управления деформированием подрабатываемого массива горных пород Советский патент 1981 года по МПК E21D13/02 E21C41/06 

(54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ДЕФОРМИРОВАНИЕ. ПОДРАБАТЫВАЕМОГО МАССИВА ГОРНЫХ ПОРОД

1

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при извлечении полезных ископаемых из охранных целиков под различные поверхностные и подземные сооружения при отработке крутопадающих залежей.

Известен способ управления деформированием подрабатываемого массива горных пород, включающий закладку полостей расслоения пород, образующихся в результате сдвижения горных пород 1.

Известен также способ управления деформированием подрабатываемого массива горных пород при очистной выемке полезных ископаемых, включающий создание поверхности ослабления в горных породах по периметру охраняемого участка щелями, создаваемыми на поверхности до пересечения с поверхностью сдвижения их, образуемой в процессе отработки месторождения 2.

.Недостатком известного способа является сравнительно больщие потери полезного ископаемого при попадании охраняемого участка в зону обрушения при выходе ее на поверхности, так как в этом случае необходимо оставлять охранные целики.

Цель изобретения - снижение потерь полезного ископаемого в охранных целиках.

Поставленная цель достигается тем, что поверхность ослабления в горных породах создают от горизонта очистной выемки путем бурения скважин в направлении поверхности сдвижения, образуемой в процессе отработки вышележащих горизонтов и взрывания указанных скважин.

На фиг. 1 представлено рудное тело, вертикальный разрез вкрест простирания; на

10 фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1.

При отработке рудного тела 1 на земной поверхности и в массиве горных пород возникает зона трещин, фиксируемая на поверхности углом разрыва fi. Однако в массиве пород при отработке залежи до горизон15та VII эта зона ограничивается криволинейной поверхностью 2, выходящей на земной поверхности у охраняемого объекта 3. Дальнейшая отработка залежи ведет к нарущению нормальной эксплуатации объекта 3. В этом случае для охраны объекта 3 необхо20димо оставление всех запасов рудного тела 1 ниже горизонта VII в охранном целике. В результате создания искусственной поверхности ослабления, начинающейся от очистной выемки на горизонте VIII и ориентированной в направлении естественной поверхности сдвижения 2, при выемке запасов на горизонте VIII в массиве пород образуется область сдвижения, ограниченная в верхней части поверхностью 2, а в нижней - поверхностью 4. В этом случае зона сдвижения на поверхности не получает своего распространения, т.е. не захватывает охраняемый объект 3. Для дальнейшей выемки рудного тела 1 на горизонте IX, безопасном для охраняемого объекта 3, создается новая поверхность 5 ослабления, начинающаяся от очистной выемки на горизонте IX и ориентированная в направлении поверхности 2 сдвижения, поэтому сдвижение пород происходит по этим двум поверхностям и не захватывает охраняемый объект 3.

Поверхность 2 сдвижения, образованная в результате отработки верхних горизонтов залежи определяется либо визуальными наблюдениями за развитием зоны трещин на земной поверхности и в выработках 6.и 7, либо на основе маркшейдерских инструментальных наблюдений за развитием деформаций земной поверхности и массива горных пород.

Создание искусственной поверхности 4 ослабления производится следующим образом. Если выработки 6 и 7 пересекаются поверхностью ослабления, то непосредственно из места пересечения бурится веер 8 скважин, ориентация которого соответствует ориентации поверхности 4 ослабления (фиг. 2). В противном случае проходится дополнительная выработка в направлении расчитанной поверхности ослабления, из которой в последующем бурятся скважины. Пробуренные скважины заряжаются взрывным веществом и взрываются, в результате

чего образуется естественная поверхность 4 ослабления в массиве пород. Аналогичные операции производятся для создания искусственной поверхности 5 ослабления. Количество пробуренных скважин и расход взрывчатого вещества зависят от крепости пород, площади создаваемой поверхности ослабления и определяются расчетами для каждого конкретного случая.

Применение изобретения позволяет производить частичную, а в ряде случаев полную выемку полезного ископаемого из охранных целиков. Его применение ограничивается в том случае, когда затраты на производство работ по созданию поверхности ослабления превыщают стоимость добытого

полезного ископаемого.

Формула изобретения

Способ управления деформированием подрабатываемого массива горных пород при очистной выемке полезных ископаемых, включающий создание поверхности ослабления в горных породах до пересечения с поверхностью их сдвижения, отличающийся тем, что, с целью снижения потерь полезного ископаемого в охранных целиках, поверхность ослабления в горных породах создают от горизонта очистной выемки путем бурения скважин в направлении поверхности сдвижения, образуемой в процессе отработки вышележащих горизонтов и взрывания указанных скважин.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

№ 372351, кл. Е 21 D 13/02, 1971 (прототип).