Способ защиты подрабатываемых сооружений

 

Использование: защита сооружений при подземной разработке полезных ископаемых . Сущность изобретения: границы охранного целика определяют по значениям углов, превышающих углы сдвижения, но не более их предельных значений, вдоль контура охранного целика осуществляют ослабление массива, вдоль ослабленной зоны производят сдвижение пород, расстояние от зоны ослабления массива вдоль границы охранного целика до границы очистной выемки принимают не менее величины зоны разрушения пород, в лежащем боку зоны ослабления массива за ее пределами формируют зону упрочнения пород параллельно зоне ослабления и создают в массиве сжимающие усилия параллельно направлению смещения пород вдоль зоны ослабления , при ведении очистных ра-бот интенсифицируют сдвижение пород подачей в зону ослабления массива вещества, уменьшающего внутреннее трение пород. 1 ил. сл С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 Е 21 С 41/16

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ (21) 4888940/03 (22) 06.12.90 (46) 07.11,92. Бюл. ЬЬ 41 (71) Среднеазиатский научно-исследовательский и проектный институт цветной металлургии (72) А.Ю.Студеникин, В.В.Цай, А.А.чуриков, П.H.Òó÷êîâ, M.Ã.Ñòðóíà и В.В.Коба (73) Никитовский ртутный комбинат (56) 1. Пути решения проблемы охраны окружающей среды при разработке наклонных и крутых пластов полезных ископаемых./Под ред. А.Н.Павловского, M.: ВНИИПИ, 1988, с.

7-13, 2. Правила охраны сооружений и природных объектов от вредного влияния подземных горных разработок на угольных месторождениях. М.: Недра, 1981, с. 19-20. (54) СПОСОБ ЗАЩИТЫ ПОДРАБАТЫВАЕМЫХ СООРУЖЕНИЙ (57) Использование: защита сооружений при подземной разработке полезных иско1

Изобретение относится к горной промышленности и предназначено для защиты подрабатываемых объектов при выемке преимущественно наклонных и крутопадающих залежей.

Одним из способов защиты подрабатываемых сооружений является полная закладка выработанного пространства (11.

Полная закладка выработанного пространства породой, доставленной извне, связана с большими сложностями в организации ра„„5LI„„ 1774995 АЗ паемых. Сущность изобретения: границы охранного целика определяют по значениям углов, превышающих углы сдвижения, но не более их предельных значений, вдоль контура охранного целика осуществляют ослабление массива, вдолЬ ослабленной эоны производят сдвижение пород, расстояние от зоны ослабления массива вдоль границы охранного целика до границы очистной выемки принимают не менее величины зоны разрушения пород, в лежащем боку зоны ослабления массива за ее пределами формируют зону упрочнения пород параллельно зоне ослабления и создают в массиве сжимающие усилия параллельно направлению смещения пород вдоль зоны ослабления, при ведейии очистных работ интенсифицируют сдвижение пород подачей в зону ослабления массива вещества, уменьшающего внутреннее трение пород, 1 ил. бот, является дорогостоящей и не обеспечивает надежного результата, поскольку закладочный материал имеет некоторую . податливость и не исключает деформаций охраняемого объекта, Закладка камер "под кровлю" не всегда технически возможна.

Крома того, закладка выработанного пространства начинается после того, как произведена выемка полезного ископаемого иэ камер и первичные подвижки уже произошли. Таким образом, полная закладка выработаннОГО пространства н8 868cf!6!INBGQT надежной защиты сооружений От Блияния ()ОдраооTKN.

Осьlовным способОм GGIIII!T)!f Объектов и

coop!))K8If i!A оТ ПОДГ)аботк)1 является ocTGBление охранных цел IYoB, под которы 1и понимают Осз авление !IGcти полезного ископаемого под охг)аи(!8!«)ым Объектом чтобы избежать повреждения его Б ре ;yf!bтате сдвижения налегаюших пород (?). Построение охранных целикoB заключается Б

0pp6+6iI8HMM Грани)1, до которых можно Вести fopHb16 ОабОты, не ВызыВая )!8ДО!Т))СTNмых повреждений В Охр31!)18мых«объектах.

Для этого определя!От углы сдвижения подрабатываемого массива и от гра!1и)! Охр»3!1)18 10М площади под уг)13ми l рви„ ;8 ;:,ия

ОтклаДызают:HÊG ()3 II,I!b ОХГ)зн1!ОГО Цели1 3 ДО ПВР8("8118!!ИЯ !л . КОНТУРОМ Залея И полезного ископаемхзго. Углом сГ!ьижа!-)ия пород с,итается Вне)пний Относительно Bblработанного простp3! IcTВ3 угол, o3p33oBGHный !3 BQpTNкальном разрезе по простирани1о M B;:pec прастира)!и)3 залежи

ПОЛВЗН(ГГО ИСКОП38))ОГО,ПО ГЛВВНЫМ С8ЧЕ IMЯМ МУЛЬДЫ СДБИ КВНИЯ) ГООИЗO IТВЛЬНЫМИ ЛИНИЯМИ И ЛИНИЯМИ, Соеди! IЯ!ОЩИМИ ГРВНИЦУ

Выработанного и 1зост(за нства с Границей зо ны Опа! Пых Uвич.;81.;ий HG ..8»,!I)IQA пОВерхности„Г3 связи с тем .!ТО у!-Лы cgBII)QQ!!N)I массива налега)о!ц!их г!О !зд при выемке круTO!33!)3!OU(! i); 13yI3CTOB I«V»IO-:;81)OfIb!3I! fQ ЗЬ13ченич (напои,fep лля условий Донбасса они принима)от значения до 30 для неподрабоО

) танной толщи и До 25" Для г)одработан !OA), в охранные целики попадают большие объемы полезного ископаемого, соответственно возрастает ушерб От потерь, сокращается фронт Очистн,-.:х работ, незф10

30 феКТИВНО ИС$1ОЛЬЗУКЗТСЯ Недоа, 40

Целью изобретения является с)-!изкение потерь полезного ископаемого В охоанном

Ц6ЛИКЕ За СЧет Умен!»ШВНИЯ 8ГО РВЗМ8РОБ без снижения надежности зао(и) охраняемого сооружения, Цель достигается 3-ем чтс! Co)-ласно cr!ocoQY, Бключаfg!ДQму oпоеделQнMQ gГлof) сДВижения подрабатываемОГО Выемкой полезного иског!38мого массива, Определение

ГPGHNUi Yi КОНТУРс3 ОХРБННОГО ЦВЛИК3 Г)ОД СОOP11Æ8HM8È, УСТВНОВЛБНИ8 ЗОН 1)GGPVIUQIIM)I г!ород в !NaccMBQ Б процессе очистной выемки flpl полном Обрушении налеГ3!Огцих порОд и формирование Охранного целика под сооружением выемкой полезного ис,опаеМОГО ДО ЕГО ГPGHMU, ОПРЕД8ЛВНИ8 ПОСЛЕДНИХ

Осуществляют пО значениям 3)глов, превы" ш))ающих уГль! сДвижения, нО не более их

ПРОДВЛЬНЫХ ЗНВЧений, ВДОЛЬ KOHT!)iPG OXPGH нof О целика ДО начала ьь18)ик)л по))езного ископаемого осуществляют ослабление массива и производят сдвижение пород вдоль ослабленной зоны выемкой полезного ископаемого, при этом расстояние от 30ны ослабления массива вдоль границы

Охранного целика до границы очистной выемки принимают не менее- величины зоны разрушения пород, причем в лежачем боку зоны ослабления массива за ее пределами формируют зону упрочнения пород параллельно зоне ослабления, при этом создают в массиве сжимающие усилия параллельно направлению смещения пород вдоль зоны ослабления, а при ведении очистных работ интенсифицируют сдви>кение пород подачей в зону ослабления массива вещества, уменьшающего Внутреннее трение пород.

На чертеже изображена схема, поясня-!

Ошая ОСушеСТВЛВНИ8 ПОВДЛВГ38МОГО С(10СОба, где 1 — охраняемый объект, 2 — граница

Охраняамой площади с учетом бермы безОпасности, 3 — граница охранного целика, построенного под углом сдвижения Р, 4— пласт полезного ископаемого, 5 — граница

Очистной выемки при построении Охранно.ГО LlQ(INKG пОД уГлом сдвижения, 6 зона ослабления массива, созданная под предельным углом,)з1, 7 — вспомогательная

Выработка, служащая для образования зоны ослабления массива, 8 — граница зоны открытых трещин, возника.ощих в массиве вокруг очистных выработок после выемки полезного ископаемого, 9 — буровые скважины с установленной в них крепыш, 10— вспомогательная выработка с находящимся там натяжным устройством, 11 — граница сдвижения пород при построении охранного целика предложенным способом, 12— граница очистной выемки при построении охранного целика предложенным способам.

Способ осуществляется следующим об разом, Крутопадающее рудное тело с углом падения около 70 залегает в непосредственной близости от трубопровода большого диаметра, расположенного по направлению его простирания, Охрана его осуществляется с оставлением охранного целика. Углы сдвижения налегающей толщи пород, определяющие положение границ охранного целика, определены согласно Правил (2), например, для условий Донецкого бассейна

ПО фОРМУЛ8

P = аг — 0,8 ап, но не менее 300, (1) где Pyгол сдвижения пород;

o — угол падения рудного тела (ап =

=700).

В соответствии с формулой (1) угол сдви,,8„„„pÈÍ„ò P=300

1774995

К настоящему времени запасы руды отработаны практически до границы охранного целика. Для продолжения работы предприятия необходимо решить вопрос выемки руды в пределах охранного целика.

По своему характеру охраняемый объект относится к особо важным, что исключает возможность его подработки. Перенос объекта связан с большими материальными затратами и не может быть выполнен силами рудника. Известные варианты выемки с полной закладкой выработанного пространства делают добычу экономически неэффективной и, кроме того, не исключают возможности подработки трубопровода.

Для построения охранного целика предложенным способом необходимо определить значения предельных углов и размеры зоны открытых трещин, возникающих в массиве вокруг очистных выработок после выемки полезного ископаемого, Ранее выполненными исследованиями на месторождении установлено, что размеры зоны нарушений вокруг очистных рабат не превышают выемочной мощности, т.е. около 20 м. Значения предельных углов, определенные для условий региона, составляют а, = 60О.

Создание эоны ослабления массива производят путем прострела ряда взрывных скважин, пробуренных из подземной выработки, пройденной в направлении по прастиранию рудного тела на расстоянии не менее 20 м от его границы, пад углом 60 к горизонту с наклоном в сторону охраняемого объекта; причем расположение выработки выбрано таким образом, чтобы расстояние от внешних концов скважин, выходящих на земную поверхность да границы охраняемого участка, было не меньшим радиуса влияния скважины при взрыве, т.е. если радиус разрушения при взрыве скважины составляет Ic

В связи с тем, что массив налегающих пород содержит глинистые сланцы, для облегчения проскальзывания пород в плоскости зоны ослабления в эту зону при ведении очистных работ необходимо подавать воду с поверхности. Объем подаваемой воды определяется опытным путем и зависит от сте5

40 пени намокания пород и соответственно снижения коэффициента внутреннего трения пород в зоне ослабления массива.

По сравнению с прототипом данный способ позволяет значительно сократить потери полезного ископаемого в целиках при одновременной сохранности охраняемого объекта, а дополнительные запасы руды, вовлекаемые в отработку, обеспечат работу горнодобывающего предприятия без снижения производственных мощно.стей в течение 5 — 6 лет.

Экономический эффект от вовлечения в отработку дополнительных запасов без дополнительных расходов по переносу объекта или строительству закладочного комплекса составит около 250-300 тыс.

Формула изобретения

Способ защиты падрабатываемых сооружений, включающий определение углов сдви>кения падрабатываемага выемкой полезного ископаемого массива, определение границ и контура охранного целика пад сооружением, установление зон разрушения пород в массиве в процессе очистной выемки при полном обрушении налегающих пород и формирование охранного целика под сооружением выемкой полезного ископаемого да ега границ. а т л и ч а ю шийся тем, чта, с целью снижения потерь полезнога ископаемого в охранном целике за счет уменьшения ега размеров без снижения надежности защиты охраняемого саару>кения, определение границ охраннага целика,осуществляют па значениям углов, превышающих углы сдвижения, на не более их предельных значений, вдоль контура охранного целика да начала выемки полезного ископаемого осуществляют ослабление массива и производят сдвижение пород вдоль ослабленной зоны выемкой полезнога ископаемого, при этом расстояние ат зоны ослабления массива вдоль границы охранного целика да границы очистной выемки принимают не менее величины зоны разрушения пород, причем в лежащем боку зоны ослабления массива за ее пределами формируют зону упрачнения пород параллельна зоне ослабления, при этом создают в массиве сжимающие усилия параллельно направлению смещения пород вдоль зоны ослабления, а при ведении очистных работ интенсифицируют сдвижение парад подачей в зону ослабления массива вещества, уменьшающего внутреннее трение пород.

1714995

Составитель А.Студеникин

Техред М:Моргентал Корректор Л.Филь

Редактор

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

Заказ 3945 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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