Способ возведения искусственных целиков Советский патент 1982 года по МПК E21C41/04 E21C41/06 

(54) СПОСОБ ВОЗВЕДЕНИЯ ИСКУССТВЕННБ1Х ЦЕЛИКОВ

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано при подземной разработке мощных пластов полезных ископаемых. Известен способ возведения искусственных целиков из твердеющей закладки с сохранением выработок на контакте с закладочным массивом, когда высокие прочностные свойства рудного тела н вмещающих пород допускают больщие обнажения кровли и боков камер без специальных мер по их поддержанию, причем рудное тело отбивают при помощи длинных скважин сразу на всю мощность 1. Однако этот способ неприменим в условиях неустойчивых горных пород, так как недостаточные прочностные свойства полезного ископаемого и вмещающих пород не позволяют получить выработку необходимой конфигурации при ее больщой высоте без специальных мер по поддержанию кровли и боков выработки. Наиболее близким к предлагаемому является способ возведения искусственных целиков, включающий проведение подготовительных выработок, выемку полезного ископаемого, закладку .выработанного пространства твердеющей смесью, дренаж воды из закладочного массива, проветривание 2. Недостатком известного способа является то, что он так же неприменим при разработке неустойчивых горных пород и требует больщих затрат на проведение подготовительных выработок для очистной выемки массива полезного ископаемого. Цель изобретения - создание искусственных целиков в условиях неустойчивых горных пород, су)нжение объема подготовительных работ прн очистной выемке полезного ископаемого. Поставленная цель достигается тем, что массив будущего целика оконтуривают подготовительными выработками, которые сбивают между собой в кровле и почве массива и из полученных сбоек отрабатывают верхний и нижний подсечные слои, а отработку межподсечной толщи ведут с отставанием от забоев подсечных слоев, причем проведение подготовительных выработок и отработку подсечных слоев ведут с креплением кровли. Подготовительные выработки проводят в массиве полезного ископаемого по контакту с массивом будущего целика. Забой верхнего подсечного слоя опережает забои нижнего подсечного слоя. При разработке месторождений большой мощности искусственные целики возводят в несколько стадий в направлении снизу вверх, причем проводят дополнительно выработки в массиве целика по контакту с массивом полезного ископаемого, которые сопрягают с оконтуривающими выработками. На фиг. 1 представлена схема отработки полости в одну стадию для возвещения целика из твердеющей закладки на пластах мощностью до 15 м; на фиг. 2 - искусственный целик, возведенньш в одну стадию и выработки, отщитые со стороны закладочного массива фильтрующими элементами; на фиг. 3 - схема отработки нижней полости для возведения целика в две стадии на пластах мощностью от 15 до 30 м; на фиг. 4 - разрез А-А на фиг. 3; на фиг. 5 - разрез Б-Б на фиг. 3; на фиг. 6 - разрез Б-Б фиг. 3, где показан конец первой стадии, т. е. окончание закладки вынутой полости нижней части пласта твердеющей смесью; на фиг. 7 изображена схема отработки верхней полости; на фиг. 8 - разрез В-В на фиг. 7; на фиг. 9 - разрез Г-Г на фиг. 7. Технология возведения искусственного целика в пластах полезного ископаемого мощностью до 15 м (фиг. 1 и 2) следующая: вынимаемый целик оконтуривают двумя выработками 1 у почвы пласта и двумя выработками 2 у кровли пласта, которые сбивают между собой и образуют очистные забои нижнего 3 и верхнего 4 додсечных слоев и очистной забой 5 межподсечной толщи. Оконтуривающие выработки крепят рамной 6 и анкерной 7 крепью, кровлю в забое нижнего подсечного слоя 3 крепят металлическими или деревянными стойками 8 под верхняк 9, а в верхнем подсечном слое анкерами 10. После создания компенсационной щели у конвейерного щтрека начинают выемочные работы в направлении восстания или простирания пласта в нижнем 3 и верхнем 4 подсечных слоях, а затем с отставанием на 4-8 метров отрабатывают межподсечную толщу 5. Отбитую руду из всех забоев на конвейерный щтрек или другую выработку доставляют, например, скреперами 11 или другими средствами. Закончив выемку полезного ископаемого в контуре будущего целика на технически возможную высоту или длину столба, со стороны вынутой полости отшивают борта всех четырех выработок 1 и 2, фильтрующими элементами 12 и закладывают полость закладной из твердеющих смесей 13. На пластах мощностью от Г5 до 30 м (фиг. 3-11) возведение целика из твердею щих закладочных материалов осуществляют в следующей последовательности. Пласт по мощности делят на 2 части примерно равные по высоте. Тервоннчально возводят нижнюю часть целика - основание, для чего ее оконтуривают щестью выработками, четыре из которых, 13 и 14, проводят на контакте с контуром будущего целика, а две выработки. 15. а массиве полезного ископаемого, подлежащего выемке, но на контакте с рудным массивом 16, подготавливаемым к очистной выемке какой либо технологией, причем их располагают так, чтобь они на - 4 их высоты сопрягались с верхними выработками 14 с целью осуществления контроля за качеством закладки,, и удобства при их проведении. Подготовительные выработки 13-13 и 15-15 сбивают между- собой тт образуют забои нижнего 17 и верхнего 18 подсечных слоев, а после их отхода на 4-8 метров от транспортных выработок 19 и 20 рассекают компенсационную щель и создают забой межпод&ендай: тплши .2JL- Кровлю в забое нижнего подсечного слоя 17 крепят, например, индивидуальными стойками 22 под верхняк 23, а верхнего 18 - анкерами 24 в комплекте с верхняками 25. После создания компенсационной щели начинают выемочные работы по. созданию полости для возведения нижней половины искусственного целика. Выемочные работы ведут в направлении восстания или простир;ания пласта. Причем первоначально вынимают яелезяое ископаемое в подсечных слоях 17 и 18, а затем с отстаиванием на 4-8 метров отрабатывают межподсечную толщу 21. Руду из всехзабоев до транспортной выработки доставляют, например, скреперами 26. или а гими средствами. Закончив выемку полезного ископаемого в контуре будущего целика, выработки 13. и 14 со стороны вынутой полости отщивают. фильтрующими элементами 27 и заполняют полость закладкой из твердеющих смесей 28. После того, как твердеющая смесь наберет технически необходимую прочность, приступают ко второй стадии возведения целика. Вторую стадию возведения Целика начинают с проведенинг ДБух выраТУЬток 29 на контакте с контуром будущего целика у кровли пласта. Выработки 14 используются повторно для возведения верхней части целика. Выработки 14--U.4, -и сбккяюч между собой и отрабатыва1ют верхнюю часть целика в той же последовательности, что и нижнюю. Закончив выемку полезного ископаемого выработки 14-14 и 29-29 отщивают фильтрующими элементами со сто-, РОНЫ вынутой полости и заполняют эту

полость закладкой из твердеющих смесей. Отшитые и сохраненные в рабочем состоянии выработки 13-13, 14-14 и 29-29 используют повторно для выемочных работ в межцеликовых запасах полезного ископаемого. Проветривание забоев при возведении искусственного целика во время ведения подготовительных работ осуществляют при помощи вентиляторов местного проветривания, а в процессе выемки и закладки за счет общещахтной депрессии по схеме - две выработки, подающие свежий воздух - три очистных забоя - четыре выработки с исходящей струей - две выработки, выводящие исходящую струю воздуха.

Применение предлагаемого изобретения создает техническую возможность возведения искусственных целиков большой несущей способности в условиях неустойчивых горных пород и позволит вынимать межцеликовые массивы полезного ископаемого на всю мощность без потерь в рудных целиках, а также использовать при выемке высокопроизводительную технику.

Формула изобретения

что забой верхнего подсечного слоя опережает забой нижнего подсечного слоя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

№ 693017, кл. Е 21 С 41/06, 1977 (прототип).

9иг.

16

in/ы

I-д- .. у л - fnirfinrAH Д- IИ111iiilH -.

. ь.№|Йт1 :rtf.-.-.:.-.- U . 1Д - -w -А- I .Л ; . . ; i Д . /

26

20 19

д . - -,; - д.. д. :

и1Л

26

i6.

t3

27 ФиГП 27

8-6

.л1..-л-...л .. .4 . 20

Iui.S