Способ поддержания выработанного пространства Советский патент 1982 года по МПК E21F15/06 E21F15/08 

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано для поддержания выработанного пространства при разработке пластовых вечно- мерзлых россыпных месторождений.

Известен способ поддержания выработанного пространства с помощью закладки, заключающийся: в подготовке гидрозаклсщочного материала и транспортировании его по трубопроводу и через вертикальные скважины с последующим нагнетанием по этому же трубопроводу сжатого воздуха, способствующего ускорению процесса закладки и увеличению плотности закладочного материала 1.

Недостатками этого способа являются необходимость установки дополнительного компрессорного оборудования для подачи сжатого воздуха, производство дозакладки после продувки воздухом, трудоемкость работ по приготовлению и транспортированию закладочного материала.

Известен также способ поддержания выработанного пространства путем возведения закладочного массива с подачей закладочного материала через скважины, при этом для более полного заполнения выработанного пространст-.

ва в нижней части скважин создают воронки, угол наклона образующих которых соответствует углу естественного откоса подаваемого закл.адочного материала 2.

Недостатком данного способа является необходимость создания комплекса по приготовлению и транспортированию закладочного материала определенного состава, способного выдерживать давление налегающих пород, равное У- Н, .; 1де дг - удельный вес налегающих пород, т/мЗ;

Н - мощность налегающих пород,м.Практика подземной разработки месторождений полезных ископаемых показывает, что величина напряжений, действующих в массиве горных пород вокруг выработанного пространства, зависит от мощности налегающих пород, размеров выработанного пространства и наличия выработок различного сечения в массиве налегающих пород. Образование выработок различного сечения в налегающем массиве может привести к увеличению или уменьшению гор ного давления.

Цель изобретения - снижение эксплуатационных и капитальных затрат и повышение эффективности поддержания выработанного пространства. Поставленная цель достигается тем, что в налегающем породном массиве создают зону пониженных напряжений путем образования пересекающи ркважины полостей, се 1ению которых в вертикальной плоскости придаю.т форму -эллипса, а большую ось последнего;.располагают параллельно кровле выработанного пространства, при этом извлекаемую при образовании полостей породу используют для. закладки выработанного пространства. На фиг. 1 схематично изображен отрабатываемый массив, поперечный разрезI на фиг. 2 - разрез А-А на фиг.1. Способ поддержания выработанцого пространства осуществляют следующим образом. В массиве налегающих пустых пород 1 пробуривают скважины 2 до сопряжения с выработанным пространством 3. На контакте скважины с выработанным пространством образуют воронку 4 с углом наклона образующей ( oL ), близким к углу естественного откоса закладочного материала.Высота воронки (и) определяется выражением с( 1/2 b 1до1,где Ь -расстояние между скважинами,Такое соотношение высоты воронки и расстояния между скважинаг.-и обеспечивает создание сплошного контакта формируемого ленточного целика с кровлей выработанного пространства... На расстоянии d от воронки непосредственно из скважины в массиве налегающих пустых пород гидромониторно струей образуют полости 5 эллипсоидальной формы, концентрируюгцие БОКруг себя напряжения, и разгружают тем самым целик, формируемый из гидрозакладки. На формируемый йз гидрозакладки целик после образования эллипсоидал ных-полостей 5 действующая нагрузка уменьшается ,в H/d раз. Это соотношение выбирают с таким расчетам, чтобы целик выдерживал действующуюнаг рузку без цементирования специальными .добавками, Предлагаемый способ поддерживания выработанного пространства позволяет в качестве закладочного материеша ис пользовать пустые породы, извлекаем мые при образовании полостей. При этом объем полости определяют выражениемV - -Ь.:.Чл «vp где V - объем эллипсоидальной по ЛОСТИ, МЗ;V - объем закла дываемого пространства, V - объем льдоцементирующего материала в пустых породах, вымываемого в процессе закладки, К - коэффициент разрыхления пород после оттаивания. Расстояние от кровли выработанного пространства до образуемой полости определяется выражением, м, А - где 0 -- предел прочности целика на сжатие, т/м.; у - объемный вес налегающих пустых пород, т/м. Использование изобретения позволя ет осуществлять поддержание выработанного пространства ленточными целиками, формируемыми из гидрозакладки, получаемой в процессе образования эллипсоидальных полостей, снижающих давление на целики. При этом повышается эффективность поддержания выработанного пространства и, кроме того, снижаются эксплуатационные и капитальные затраты на закладку, так как отпадает необходимость в строительстве комплекса для приготовления и транспортирования закладочного материала. Формула изобретения Способ поддержания выработанного пространства, включающий возведение закладочного массива путем подачи закладочного материала в выработанное пространство через скважины, образованные в налегающем породном массиве, в нижней части которых создают воронки, угол наклона .образующих которых соответствует углу естественного откоса подаваемого закладочного материала, отличающийся тем, что, с целью снижения эксплуатационных и капитальных затрат иповышения эффективности поддержания выработанного пространства, в налегающем породном массиве создают зону пониженных напряжений путем образования пересекаювр1х сквс1жиньт полостей, сечению которых в вертикальной плоскости придают форму эллипса, а большую ось последнего располагают параллельно кровле выработанного пространства, при этом извлекаемую при образовании полостей породу используют для закладки выработанного пространства. Источники информации принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 578477, кл. Е 21 F 15/08, 1974. 2.Авторское .свидетельство СССР № 370346, кл. Е 21 F 15/06, 1969 (прототип ).