Способ закладки выработанного пространства под охраняемыми объектами

 

Изобретение относится к горной промышленности и предназначено для выемки угольных пластов под охраняемыми объектами. Цель изобретения - повышение эффективности охраны подрабатываемых объектов за счет обеспечения равномерного оседания толщи горных пород. Вслед за выемкой пласта угля в выработанном пространстве возводят поочередно закладочные полосы (П) с высокими и низкими компрессионными свойствами. Возводят одни закладочные П из закладочного материала (ЗМ), допускающего усадку 5-15% при максимальной нагрузке, а другие закладочные П - из ЗМ с усадкой 5-15% подбирают с учетом соблюдения условия λ<SB POS="POST">(2-K) </SB>@ <SB POS="POST">H</SB>≤λ<SB POS="POST">д</SB>, а ширину ЗП определяют из выражений A≤2KH/TGφ и A=A(1-0,5K)1-K, где λ<SB POS="POST">(2-K) </SB>@ <SB POS="POST">H</SB> - усадка ЗМ при нагрузке, равной (2-к)γН, %, λ<SB POS="POST">д</SB> - допустимая усадка, %

γ - объемный вес налегающих пород, кг/м<SP POS="POST">3</SP>

H - глубина разработки, м

K - коэффициент концентрации нагрузки на закладочные П, определяемый как абсцисса точки пересечения компрессионной кривой с линией допустимой усадки на графике

ψ - угол полных сдвижений, град

A и B - соотвественно ширина закладочных П с низкими и высокими компрессионными свойствами. 3 ил.

союз советсних соцИАлистичесних

РЕСПУБЛИК (1) Е 21 F 15/00

1 .с . с

) \с с:А., с с госудАРственный номитет по и БРетениям и отнРытиям

ПРИ НТ СССР

1 (21) 46 1 9404/23-03 (22) 12.12.88 (46) 30.11.90. Бюл. № 44 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт горной геомеханики -: и маркшейдерского дела (72) Р.С.Ведяшкин (53) 622.273.2(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 594339, кл. Е 21 F 15/00, 1976.

Авторское свидетельство -СССР . № 1076600, кл. Е 21 F 15/00, 1982. (54) СПОСОБ ЗАКЛАДКИ ВЫРАБОТАННОГО

IlP0CTPAHCTBA ПОД ОХРАНЯЕМЫМИ ОБЪЕКТАМИ (57) Изобретение относится к горной пром-Сти и предназначено для выемки угольных пластов под охраняемыми объектами. Цель изобретения — повышение эффективности охраны подрабатываемых объектов за счет обеспечения равномерного оседания толщи горных пород. Вслед за выемкой пласта угля в выработанном пространстве возвоИзрбретение относктся к горной промышленности и может быть использовано при выемке полезных ископаемых с закладкой под охраняемыми объектами.

Це тью изобретения является повыше=, ние эффективности охраны подрабатываемьгх объектов за счет обеспечения . равномерного оседания толщи горньгх пород, 2 дят гоочередно закладочные полосы (П) с высокими и низкими компрессионными свойствами. Возводят одни зсакладочные П из закладочного материала (ЗМ}, допускающего усадку 5-157. при максимальной нарузке, а другие закладочные П вЂ” из ЗМ с усадксй 515% подбирают с учетом соблюдения условия A „ „ „ Q, а гп рину ЗП определяют из выражений a ?KH/1gg и а = а(1-0,5K)/1-К, гце А (1 ц усадка ЗМ при нагрузке, равной (2-K) ) Н, Е. А p — допустимая усадка,Х;

1- объемный вес налегающнх пород, кг/м, Н вЂ” глубина разработки, м; К— 3. коэффициент концентрации нагрузки на закладочные П, определяемый как абсцисса точки пересечения компрессионной кривой с линией допустимой усадки на графике, — угол полных сдви-) жений, град1с а и Ь вЂ” соответственно ширина закладочных П с низкими и высокими компрессионными свойствами.

3 ил.

На фиг. 1 изображена схема размещения закладочного массива с различными компрессионными свойствами, вертикальный разрез по простиранию плас та на фиг. 2 — графики компрессион-,: ных кривых закладочных материалов, допускающих большую и малую усадку, на фиг. 3 — расчетная схема определения параметров закладочных полос с разной,усадкоЛ..

1610055

Из закладочных материалов с усадкой 5-157. выбирается закладочный материал, удовлетворяющий условию

9 I< 1 I II < ф (компрессионная кривая 1), 5 где 1 — это усадка при нагрузке (2-K)(H, К вЂ” коэффициент концентрации нагрузки на закладочный материал с усадкой 25-457; 3 — допустимая для подрабатываемых сооружений усадка.

Ширина полосы а из закладочного материала 2 определится, исходя из допустимой нагрузки К Н (проекция точки пересечения компрессионной кривой 2 с линией допустимой усадки 3, т.е. точки 4 на оси абсцисс. Наибольшая нагрузка находится в средней части полосы и составляет (H <, где

HI = а/2tgg и должна быть меньше или равна нагрузке = К Н, т.е.

$ а/2tgfc К Н, откуда а « -2КН/tgP.

Нагрузка, воспринимаемая закладоч- . . ным материалом с компрессионной криб вой i определяется как вес призмы

Al3CDEP, деленный. на ширину полосы Ь, и равна: 5 = (2-K)(H. Ширина полосы

Ь = а 1-05K/1-К. Подобранные таким путем размеры (IIIHpHHp.) полос из закладочных материалов с различной усадкой обеспечивают определенную нагрузку на полосы и примерно одинаковую и не превышающую допустимое зна- чение усадку закладочного массива в целом.

П у и м е р. На глубине 520 м 35 (gH = 13 мПа)"с гидравлической закладкой вод застроенной территорией применяют закладку полосами из дробленной шахтной породы с усадкой 407 (при нагрузке 15 мПа) и из песчано- 40 гравийной смеси. Допустимая усадка, рассчитанная, исходя из допустимых деформаций земной поверхности и оптимальных параметров закладочных работ при мощности пласта 1,6 м, составля-, ет 147. Допустимая нагрузка на закла- дочный материал из дробленнои шахтной породы, как следует из графика 5 на фиг.3, составляет К Н = 2,0 мПа при (H = 13 мПа, К = 0,154. Усадка 50 песчано-гравийной смеси (компрессионная кривая б) удовлетворяет условию (а-к1 н < 9.>(12% а147) ., 55

Ширина полосы, возводимой иэ дробленной шахтной породы составляет

1 (при ф = 60, р 4 = 1,73): а — 2 0154 "520/1,73 = 92 м *90 м.

Ширина полосы из песчано-гравийной смеси Ь = 90 1-0,5 0,154/1-0,154 В

100 м.

Закладка выработанного пространства полосами из дробленной шахтной породы (с усадкой 407) шириной не более 90 и и полосами из песчаногравийной смеси (с усадкой 107) шириной 100 м обеспечивает усадку закладочного массива в целом, не превышающую допустимое значение (147), что видно из графиков на фиг. 3 (точки 7 и 8).

Формула изобретения

Способ закладки выработанного пространства под охраняемыми объектами, включающий поочередное возведение за- кладочных полос с высокими и низкими компрессионными свойствами вслед за очистной выемкой, о т л и ч а ю щ и йся тем, что, с целью повышения эффективности охраны подрабатываемых объектов за счет обеспечения равномерного оседания толщи горных пород, полосы с высокими и низкими компрессионными свойствами возводят из закладочных материалов, допускающих усадку соответственно 5-15Х и 25-457. при максимальной нагрузке, при этом закладочный материал с усадкой 5157 подбирают с учетом соблюдения соотношения. (-«11н >f 1 а ширину полос иэ закладочных материалов с усадкой 25-457 и 5-157. определяют из выражений:

2КН 8 . ) )

1-0,5К

Ъ = а, 1-К где %(«1 „ . усадка закладочного материала при нагрузке равной (2-К) Н, Х, hy — допустимая усадка, Х, 1 — объемный вес налегающих пород, кг/м з, Н вЂ” глубина разработки, м, К вЂ” коэффициент концентрации нагрузки на закладочный материал с усадкой 25-457, Ч - угол полных сдвижений, град, а и Ъ вЂ” соответственно кирина полосы с низкими и высокими компрессионными свойствами. р (г- ун гул

Нпгрузка, ун (Olla) Фа8.8

1610055

Редактор A. Лежнина Заказ 3718 Тираж 375, Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101

28 Ы

Ф 24

, 0 1Ð йааруЗка, иПа

Ф02. Л

Составитель В. Журавлев

Техред Л.Олийнык . Корректор О.Кравцова