Способ управления горным давлением

 

Изобретение относится к подземной разработке мощных полопадающих рудных месторождений. Цель - повышение надежности поддержания кровли выработанного пространства за счет перераспределения горного давления на комбинированную закладку камер второй очереди и повышения несущей способности материала закладки в результате его активного уплотнения под действием горного давления Выемочный участок разделяют на полосы первичной и вторичной отработки. Полосы первой стадии делят на камеры первой и второй очереди . Камеры первой очереди заполняют твердеющими смесями. Камеры второй очереди частично заполняют гидрозакладкой, а оставшуюся часть - обрушенными породами кровли с заполнением образующего пространства по купол свода обрушения. В обрушенные породы подают твердеющие смеси. В породах кровли этих камер на границах с полосами второй стадии формируют породные разделительные целики. Боковые поверхности целиков оформляют с наклоном в сторону вертикальной оси полос первой стадии. При обрушении пород кровли в полосах второй стадии оформляют наклонные стенки разделительных целиков со стороны отрабатываемых полос второй стадии 2 ил. СО с

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (sl)s Е 21 С 41/16

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4860561/03 (22) 20.08.90 (46) 30.09.92. Бюл. М 36 (71) Норильский горно-металлургический комбинат им. А,П.Завенягина (72) А.В.Максимов, Х,X Êîæèåâ, Д.M.Бронников и Г.C,Êèðè÷åíêo (56) Авторское свидетельство СССР

М 989071, кл. Е 21 С 41/16, 1981.

Авторское свидетельство СССР

% 1564351, кл, Е 21 С 41/22, 1990, (54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ГОРНЫМ ДАВЛЕНИЕМ (57) Изобретение относится к подземной разработке мощных полопадающих рудных месторождений, Цель — повышение надежности поддержания кровли выработанного пространства за счет перераспределения горного давления на комбинированную закладку камер второй очереди и повышения несущей способности материала закладки в

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при управлении горным давлением при подземной разработке мощных пологопадающих рудных месторождений.

Известен способ управления горным давлением, включающий деление выемочных участков на панели первой и второй очередей, отработку панелей первой очереди и их закладку, отработку панелей второй очереди и по достижении заданной прочности закладки — панеелй первой очереди, и закладку панелей второй очереди. Выработанное пространство вокруг подлежащего.. Ж 1765401 А1 результате его активного уплотнения под действием горного давления, Выемочный участок разделяют на полосы первичной и вторичной отработки. Полосы первой стадии делят на камеры первой и второй очереди. Камеры первой очереди заполняют твердеющими смесями, Камеры второй очереди частично заполняют гидроэакладкой, а оставшуюся часть — обрушенными породами кровли с заполнением образующего пространства по купол свода обрушения, В обрушенные породы подают твердеющие смеси. В породах кровли этих камер на границах с полосами второй стадии формируют породные разделительные целики. Боковые поверхности целиков оформляют с наклоном в сторону вертикальной оси полос первой стадии. При обрушении пород кровли в полосах второй стадии оформляют наклонные стенки разделительных целиков со стороны отрабатываемых полос второй стадии, 2 ил. выемке рудного массива заполняют обрушенными породами или закладкой, разделяют рудный массив на выемочные ленты. В каждой ленте формируют искусственные и естественные опоры, причем противоположные опоры одного вида располагают во взаимно перпендикулярных направлениях, затем отрабатывают и закладывают панели второй очереди на участках искусственных опор. После набора заданной прочности закладки в центральной части искусственного массива отработанных панелей первой и второй очередей проходят выработки в панелях второй очереди и после перераспре1765401

40

50

55 мочных полос смешают вглубь первичных полос, оформляя таким образом между зонами обрушений разделительный целик 7, а бортам 8 образуемого пространства со стороны вторичных полос придают наклон в сторону вертикальной оси первичных полос. деления горного давления на искусственные опоры извлекают остатки запасов из естественных опор этих панелей, При этом для увеличения податливости естественных опор из выработок панелей второй очереди бурят скважины преимущественно по полезному ископаемому, а при пологом зале- . гании залежи полезного ископаемого рудный массив разделяют на панели двух типоразмеров, в меньших из которых образуют естественные опоры, а в больших— искусственные, Недостатком этого способа является снижение надежности поддержания вышележащей толщи горных пород при извлече нии запасов вторичных панелей и, в связи с этим, возможных нарушениях искусственных опор.

Известен способ управления горным давлением, включающий разделение выемочного поля на параллельные полосы, которые от линии разрезки отрабатывают в две стадии: первоначально по камерно-целиковой схеме отрабатывают первичные полосы с закладкой выработанного пространства, затем, с некоторым отставанием, приступают к выемке вторичных полос системами с обрушением. В первичных полосах выделяют камеры первой и второй очереди. Камеры первой очереди отрабатывают с заполнением их твердеющей закладкой, камеры второй очереди после выемки полезного ископаемого частично заполня-. ют гидравлической закладкой, а в оставшуюся часть обрушают породы кровли с заполнением образовавшегося пространства по купол свода обрушения и инъектируют обрушенные породы твердеющими смесями. Выработанное пространство полос вто рой стадии заполняют породами кровли, которые разрушают с опережением очистных работ в этих полосах.

Однако для данного способа характерна недостаточная безопасность и надежность поддержания вышележащего породного массива, выражающаяся в том, . что при обрушении пород кровли во вторичных полосах обнажаются инъектированные породы камер второй стадии в первичных полосах, что может привести под воздействием взрывных работ к их обрушениям в выработанное пространство вторичных полос, нарушив несущую способность первичных полос.

Целью изобретения является повышение надежности поддержания кровли выработанного пространства за счет перераспределения горного давления на комбинированную закладку камер второй очереди и повышения несущей способности материала закладки в результате его активного уплотнения под действием горного давления, Цель достигается тем, что в способе управления горным давлением, включающем заполнение камер первой очереди твердеющей закладкой и частичное заполнение камер второй очереди гидравлической закладкой с последующим обрушением пород кровли и заполнением ими образовавшегося пространства по купол свода при отработке полосами в две стадии с опережающей отработкой полос первой стадии камерами первой и второй очередей, инъектирование обрушенных пород твердеющими смесями и поддержание выработанного пространства полос второй стадии заполнением его на высоту вынимаемой рудной залежи обрушенными породами кровли, после заполнения камер второй очереди в полосах первой стадии гидравлической за«ладкой, в породах кровли этих камер на границах с полосами второй стадии формируют породные разделительные целики, при этом боковые поверхности целиков оформляют с наклоном в сторону вертикальной оси полос первой стадии, при заполнении выработанного пространства над камерами второй очереди сформированные целики подбучивают обрушенными породами кровли, после чего производят их иньектирование твердеющими смесями, а при обрушении пород кровли в полосах второй стадии оформляют наклонные стенки разделительных целиков со стороны отрабатываемых полос второй стадии.

На фиг.1 приведен порядок ведения работ; на фиг,2 - сечение А — А на фиг.1.

Выемочный участок разделяют на полосы первичной 1 и вторичной отработки 2.

Полосы первой очереди делят на камеры, которые через одну отрабатывают и закладывают твердеющими смесями 3. Затем в этих же полосах отрабатывают камеры второй стадии 4, которые до половины заполняют гидрозакладкой 5, а оставшуюся часть заполняют обрушенными породами кровли

6 с заполнением образующегося пространства по купол свода обрушения. Для упрочения обрушенных пород в них подают некоторое количество твердеющих смесей, При обрушении пород над камерами второй стадии 4 границу взрывания на стыке вые1765401

Для разгрузки от опорного давления эоны очистных работ при выемке вторичных полос предварительно обрушают породы кровли с опережением от границы отбойки руды на 25 — 30 м. Отбитая руда выпускается под обрушенными породами кровли.

Таким обрдзом, в отработанной части залежи горное давление перераспределяется на описанное выше конструктивное исполнение заложенных камер первичных полос. Полосы второй очереди отрабатывают с отставанием на 50-70 м от полос первой очереди.

Пример, Залежь вкрапленных руд залегает на глубине 500 м средняя ее мощность 40 м, На большей своей площади залежь подработана выемкой сплошных руд средней мощностью 35 м (отработанные пустоты заложены закладкой средней прочностью 4 МПа, для которой характерно с течением времени повышение прочности: образцы выбуренной закладки в керне при испытаниях дают прочность до 8 МПа), Ширину полос первой очереди принимают 80 — 100 м, ширину полос второй очереди — не менее 100 м. В процессе выемки полос второй очереди необходимо регулярное принудительное обрушение пород кровли на высоту не менее мощности залежи вкрапленных руд. Границу взрывания пород кровли над камерами второй стадии в первичных полосах смещают вглубь на величину не менее 10 м. При заполнении камер второй стадии на половину мощности, т.е. на 20 м и коэффициенте разрыхления пород кровли, равном 1,35—

1,5, необходимо их взрывать на высоту 60—

40 м. Борта образуемого пространства со стороны вторичных полос наклонены в сторону вертикальной оси первичных полос под углом 75-80О. Твердеющие смеси необ-. ходимо подавать до тех пор, пока не заполняются пустоты в обрушенных породах по кровлю рудного тела.

Формула изобретения

Способ управления горным давлением, 5 включающий заполнение камер первой очереди твердеющей закладкой и частичное заполнение камер второй очереди гидравлической закладкой с последующим обрушением пород кровли и заполнением

10 или образовавшегося пространства по купол свода при отработке полосами в две стадии с опережающей отработкой полос первой стадии камерами первой и второй очереди, инъектирование обрушенных по15 род твердеющими смесями и поддержание выработанного пространства полос второй стадии заполнением его на высоту вынимаемой рудной залежи обрушенными породами кровли, отл ича ю щи и с я тем, что, с

20 целью повышения надежности поддержания кровли выработанного пространства за счет перераспределения горного давления на комбинированную закладку камер второй очереди и повышения несущей способ25 ности материала закладки в результате его активного уплотнения под действием горного давления, после заполнения камер второй очереди в полосах первой стадии гидравлической закладкой в породах кровли

30 этих камер на границах с полосами второй стадии формируют породные разделительные целики, при этом боковые поверхности целиков оформляют с наклоном в сторону вертикальной оси полос первой стадии, при

35 заполнении выработанного пространства над камерами второй очереди сформированные целики подбучивают обрушенными породами кровли, после чего производят их . иньектирование твердеющими смесями, а

40 при обрушении йород кровли в полосах второй стадии оформляют наклонные стенки разделительных целиков со стороны обрабатываемых полос второй стадии.

1765401

% °

1 1

° - ° ir

Составитель В,Черкашенинов

Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор Л,Ливринц

Редактор З.Ходакова

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

Заказ 3364 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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