Способ образования ледопородного ограждения вокруг сооружаемой выработки

 

Изобретение относится к горнодобывающей промышленности и может быть использовано при подземной разработке крутопадающих месторождений со слабоустойчивыми вмещающими породами Цель - уменьшение затрат на образование ледопородного ограждения и снижение потерь и разубоживания при очистной выемке полезных ископаемых. Подготовка блока к отработке заключается в проходке подготовительных этажных и под этажных выработок и формировании днища Из подэтажной выработки бурят взрывные скважины с перебуром во вмещающие породы висячего и лежачего боков на расстояь е, определяемое глубиной промораживания исходя из приведенных выражений. В про бурённых скважинах монтируют заморлма вающую сеть и производят замораживзние вмещающих пород известными -приемами, после чего приступают к очистной выемке полезного ископаемого. 1 ил. сл с

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 Е 21 С 41/16

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР у (С у

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Ьв=

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4768445 03 (22) 12.12.89 (46) 15.07.92, Бюл. Ь 26 (71) Ленинградский горййй институт им, Г.В.Плеханова (72) Э,И,Богуславский, Г,Г.Милехин, P.Ã.Àëèáåê0s и Е.Г;Алибекова (53) 622.274 (088.8) (56) Черемушенцев И.А. и др, Подземная разработка рудных и россыпных месторождений, М.:. Недра, 1.966, с.255-274.

Романов В,Н., Теоретические и экспериментальные исследования процесса образования ледопородных массивов в подземном и шахтном строительстве, Автореферат дисс, на соиск. уч. степени, канд. техн. наук, М.: МГИ, 1974, с.2-4; (54) СПОСОБ ОБРАЗОВАНИЯ ЛЕДОПОРОДНОГО ОГРАЖДЕНИЯ ВОКРУГ. СООРУЖАЕМОЙ В Ы РАБОТКИ

Изобретение относится к горному делу, в частности к отработке, крутопадающих месторождений в условиях неустойчивых и среднеустойчивых вмещающих породах, а так же при отработке ценных руд.

Целью изобретения является уменьшения затрат на образование льдопородного ограждения и снижение потерь и раэубоживания при очистной выемке полезного ископаемого.

На чертеже, поясняющем предлагаемый способ, приняты следующие обозначе.ния; 1 — подэтажный штрек; 2 — взрывная камера; 3 — вмещающие породы; 4 — рудное тело; 5 — оборуоование для закачки хладагента... Ж 1747695 А1 (57) Изобретение относится к горнодобывающей промышленности и может быть использовано при подземйой разработке крутопадающих месторождений со слабоустойчивыми вмещающими породами.

Цель — уменьшение затрат на образование ледопородного огражденгля и снижение потерь и разубоживания при очистной выемке полезных ископаемых; Подготовка блока к отработке заключается в проходке подготовительных этажных и подэтажных выработок и формировании днища. Из подэтажной выработки бурят взрывные скважины с перебуром во вмещающие породы висячего и лежачего боков на расстояние, определяемое глубиной проморажиоани, исходя из приведенных выражений. В про- Б буренных скважинах монтируют замораживающую сеть и произв дят замораживание вмещающих пород известными приемами, после чего приступают к очистной выемке полезного ископаемого, 1 ил, Способ осуществляется следующим об4 разом.

В месте заложения блока проходят 0 штрек скрепирования, штрек подсечки, О оформляют днище, проходят восстакицие. (Л

Определяют угол падения рудного тела, угол сдвижвиив вмещающих пород и глубину замораживания. Проходят подэтажные выработки. Затем бурят взрывные скважины с перебуром, соответствующим глубине замораживания. Глубина замораживания определяется по формуле

1747695 где Ьв — глубина промораживанйя пород висячего бока, м;

N — больший размер блока (наклонная высота или ширина), м;

У вЂ” удельный вес вмещающих пород, н/м;

h — глубина от поверхности, на которой ведутся работы, м;

О- yron сдвижения, град; е — угол падения рудного тела, град; ор — предел прочности вмещающих пород на растяжение, Па, Глубина промораживания пород лежачего бока — Ьл — определяется по формуле

Ьл = Ьв sin Π— -д (е — О), (2)

Величину перебура определяют по формуле (3) где а — угол наклона скважины, изменяется от О (при горизонтальной скважине и направлении в висячий бок) до 360О.

На пробуренных скважинах монтируется замораживающая сеть, Замораживание ведут вслед за бурением в том порядке, в котором будет осуществляться отбойка, таким образом процесс замораживания потребует очень небольшого дополнительного времени.

Величина Ь оказывает непосредственное влияние на величину коэффициентов разубоживания и потерь. Известно, что значительная часть разубоживания обусловлена примешиванием пустых пород висячего и лежачего боков к отбитому полезному ископаемому вследствие недостаточной устойчивости вмещающих пород, Замораживание позволяет влиять на устойчивость вмещающих пород, повышая степень их монолитности, залечивая как небольшие, так и весьма значительные на -:- рушения замораживанием имеющейся в

, этих нарушениях влаги. Существенным является так же то, что лед, образуемый при замораживании вмещающих пород, являясь весьма пластичным веществом, гасит сейсмическое воздействие взрывных работ на вмещающие породы и тем самым предотвращает их интенсивное разрушение.

Значительная часть эксплуатационных потерь так же обусловлеча недостаточной устойчивостью вмещающих пород, в результате чего теряется часть отбитого полезного ископаемого и полезного ископаемого в погашаемых после отработки основных запасов целиках, Величина Ь, рассчитанная по формулам (1), (2), обеспечивает наибольший эффект от

5 замораживания. Принятие величины b больше расчетного нецелесообразно, так как это потребует увеличения затрат на замораживание при очень незначительном росте ус, тойчивости.

10 Влияние замораживания на устойчивость горных пород оказывается неодинакоап для различных типов пород. Наиболее существенно меняется в процессе замораживания устойчивость интенсивно, трещи15 новатых, сыпучих и глинистых пород..На устойчивости монолитных пород процесс замораживания практически не сказывается, Для мощности промораживаемого слоя, при котором устойчивость достигает своего

20 максимума, практически для всех типов пород, определяющими факторами являются размерь образуемой в породном массиве полости, удельный вес вмещающих пород, глубина ведения работ, угол сдвижения вме25 щающих пород и угол падения рудного тела, Эти параметры необходимо определить до начала бурения с тем, чтобы рассчитать для каждой скважины необходимую величину перебура, 30 Предлагаемый способ может представлять особый интерес при разработке ценных руд с незначительным содержанием (a6coBoM или объемном) полезных KoMfloнентов, В этом случае даже незначительное

35 — доли или единицы процентов — снижение разубоживания обеспечивает существенный экономический эффект в сотни тысяч и миллионы рублей, в зависимости от производительности предприятия, 40 Пример расчета глубины промораживания Ь для условий одного из рудников Заполяоья.

Рудное тело имеет угол падения е = 80, угол сдвижения О = 70О, предел прочности

45 породы на растяжение o = 2,8 10 Па; объемный весp --25000 Н/м; наибольший размер отрабатываемого блока N = 30 м, 0,0046 900 25000 300

sin 70

28 106

Ь =3„3 м

55 . QO: .о

Ьл=-3,3 sin (8Π— 70) Ьд =2,33 м

1747695

5 (7p

Ьл = bâ.. .sin - (е — 8)

/

/

/

/

Составитель Н, Чертова

Редактор М. Васильева Техред М.Моргентал Корректор Э. Лончакова

Заказ 2483 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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

Пусть в висячий бок бурят скважины с углами наклона; — 45, О, +45, а в лежачий;

135, 180, 225.

Тогда величина перебура составит соответственно для висячего бока:

f) = 5,75 м Ь = 3,45 м 1з = 4,03 м для лежачего бока:

f4 = 4,05 м fg = 2,37 м fg = 2,84 м

Формула изобретения

Способ образования ледопородного ограждения вокруг сооружаемой выработки, включающий бурение скважин в окружающий массив и его последующее замораживание через скважины, отличающийся тем, с целью уменьшения затрат на образо- вание ледопородного ограждения и снижения потерь и разубоживания при очистной выемке полезных ископаемых, скважины бурят из подготовительной выработки с перебуром во вмещающие породы висячего и лежачего боков на расстояние, определяемое глубиной промораживания пород, исходя из выражений:

10 где Ь вЂ” глубина промораживания пород висячего бока, м;

b> — глубина промораживания пород лежачего бока, м;

0,0046 — эмпирический коэффициент;

15 N — максимальный линейный размер очистного блока (наклонная высота или ширина), м; у — удельный вес вмещающих пород, н/мз;

° h — глубина разработки, м;

20,0 — угол сдвижения пород, град; е — угол падейия рудного тела, град; ар — предел прочности вмещающих пород на растяжение, Па.