CS207447B1

CS207447B1 - Method of protection of the mine works against the mining influence

Info

Publication number: CS207447B1
Application number: CS873079A
Authority: CS
Inventors: Josef Pozar; Milos Zenc
Original assignee: Josef Pozar; Milos Zenc
Priority date: 1979-12-13
Filing date: 1979-12-13
Publication date: 1981-07-31

Description

Vynález řeěi způsob ochrany důlních děl, předevělm nesvislých, před vlivy dobývání, v blízkosti okraje ponechaného pilíře užitkového nerostu, zvláště při ležmém uloženi vrstev.The invention provides a method of protecting mine workings, in particular non-vertical ones, from the effects of mining, in the vicinity of the edge of the retained mineral pillar, especially when the layers are laid flat.

Používané způsoby ochrany důlních děl před vlivy dobýváni ja možno rozdělit do tři základních skupin, a to ochranná opatřeni prováděná v důlním díle, které je třeba chránit před vlivy dobýváni, ochranná opatřeni spočívající ve vhodné vzájemné poloze důlního díla a okraje ponechaného pilíře užitkového nerostu a na ochranná opatřeni prováděná vs vyrubaném prostoru užitkového nerostu.The methods of protection of mining works against the effects of mining can be divided into three basic groups, namely protective measures carried out in the mining work, which should be protected from the effects of mining, protective measures consisting in a suitable mutual position of the mining work and the edge of the retained pillar of protective measures taken in the excavated space of the commercial mineral.

Ochranných opatřeni prováděných v důlním díle, které Je třeba chránit před vlivy dobýváni, Je celá,řada. Oe to především zesíleni důlní výztuže, které se provádí již při ražbě nebo dodatečně. Mezi tato opatřeni je možno zařadit i opatřeni, která zvyšují stabilitu výztuže, jako protioblouky, patky, zpoddajněni výztuže atd. Nevýhodou těchto opatřeni Je, že v případech, kdy se Jedná o blízké vlivy dobýváni, nejsou dostatečně účinná a Je obtížné Je provádět za provozu v důlním díle. Obdobné nevýhody mají také opatřeni, která se zaměřuji bud na zpevněni okolních hornin a založeného prostoru za výztuži nebo na vytvoření odlehčené oblasti v okolí důlního díla pomoci odlehčovacich vrtů, zářezů a trhací práce. Účinnost těchto opatřeni při intenzivních vlivech dobývání je dočasná. Druhou základní skupinou jsou ochranná opatřeni spočívající ve vhodné vzájemné poloze důl207 447Protective measures carried out in the mine that need to be protected from the effects of mining, is a whole, a number. This is especially the reinforcement of mine reinforcement, which is carried out during the excavation or additionally. These measures include measures that enhance the stability of the reinforcement, such as counter-bends, feet, reinforcement reinforcement, etc. The disadvantage of these measures is that they are not sufficiently effective and difficult to carry out in operation when they are close to quarrying. in the mine. Similar disadvantages also have measures which focus either on strengthening the surrounding rocks and the established space behind the reinforcement or on creating a lightened area around the mine by means of relief boreholes, notches and blasting work. The effectiveness of these measures under the intensive effects of mining is temporary. The second base group are protective measures in the appropriate relative position of the mine 207 447

207 447 niho díle a okraje ponechaného pilíře užitkového narostu. Do této skupiny patři ochrana důlního díla pomoci ochranného pilíře nebo umístěni důlního díla do odlehčené oblasti vytvořené dobýváním, kde lze předpokládat Jeho minimální deformace. Nevýhody ochranných pilířů jsou všeobecně známé. Nedostatečně dimenzovaný ochranný pilíř dílo trvala neochrání. V ochranném pilíři dostatečných rozměrů Je dílo sice trvale chráněno před vlivy dobýváni, ale zéeoby v pilíři vázané jsou značné a často je nelze vyrubat vůbec. Umlátit důlní dílo do oblasti, kde lze předpokládat minimální deformace, bývá obtížné. Při dobýváni je totiž tento požadavek často v rozporu a ostatními provozními požadavky jako Je racionální vyrubénl zásob užitkového narostu, minimální nároky na vyraženou délku důlních děl, respektováni stávajícího systému dopravy a větráni atd. Třetí skupinou ochranných opatřeni Jsou opatřeni prováděná ve vyrubaném prostoru užitkového narostu. Nejznémšjšim a prakticky jediným je dobýváni ae základkou. Při dobýváni aa základkou ae zakládá rovnoměrně poměrně značná oblast vyrubaného prostoru, nevytváří ea tedy mezi ponechaným pilířem a vyrubaným prostorem plynulý přechod. Často z důvodu technologické obtížnosti bývají tyto prostory v blízkosti ponechaného pilíře nedostatečně založeny. V naprosté většině případů aa používá foukaná základka, která vykazuje značnou stlačltelnost a úplný přenos napět! z nadložl do podloží vyrubaného užitkového nerostu je možný až po stlačeni této základky asi na polovinu původně zakládané mocnosti.207 447 of the work and the margins of the retained pillar of the commercial growth. This group includes the protection of a mine by means of a protective pillar or the location of a mine in a lightweight area created by mining, where its minimal deformation can be expected. The disadvantages of protective pillars are well known. Insufficiently sized protective pillar did not protect the work. In a protective pillar of sufficient size Although the work is permanently protected from the effects of conquering, the boundaries in the pillar are considerable and often cannot be mined at all. It is difficult to beat a mine into an area where minimal deformation can be expected. In fact, this requirement is often in conflict with other operational requirements such as the rational plundering of the stock stock, the minimum demands on the excavated length of the mine, respect for the existing transport and ventilation system, etc. A third group of protective measures are provided in the plowed space stock. The most obvious and practically the only one is conquering and being the foundation. When mining a and the foundation ae, it equally establishes a relatively large area of the excavated space, and thus does not create a smooth transition between the retained pillar and the excavated space. Often, due to technological difficulty, these spaces are insufficiently established near the abutted pillar. In the vast majority of cases, aa uses a blown base that exhibits considerable compressibility and complete voltage transfer! from the overburden into the subsoil of the excavated utility mineral is possible only after pressing this foundation to about half of the originally established thickness.

Výše uvedené nevýhody ochrany důlních děl před vlivy dobýváni, a to předavším těch, která jsou vyražena v málo pevných horninách v blízkosti okraje ponechaného pilíře užitkového nerostu, odstraňuje způsob podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, ža ee maži ponechaným pilířem užitkového narostu a vyrubaným prostorem vytvoř! pomoci základky plynulé přechodové páamo. Plynulé přechodové pásmo lze vytvořit rozvolněnlm užitkového nerostu. Výška založeného prostoru přechodového pásma v blízkosti okraje ponechaného pilíře užitkového nerostu dosahuje dobývané mocnosti užitkového nerostu a směrem do vyrubaného prostoru se postupně snižuje na nulovou hodnotu, šířka přechodového pásma aa zvolí podle pevnosti průvodních hornin užitkového nerostu, pro méně pevné horniny užěi, minimálně 10 m, a pro pevné horniny širši, maximálně 30 m. Přechodové pásmo ee vytvoří pomoci základky o stlač!telnoeti maximálně do 30 % tak, aby bylo dosaženo přenosu napětí z nadloži do podloží, a tlm jeho plynulého rozloženi v okolí okraje ponechaného pilíře užitkového nerostu. Přechodová pásmo sa může vytvořit pomoci základky o různé stlačitelnosti, a to tak, ža v blízkosti okraje ponechaného pilíře užitkového nerostu bude použita základka o malé atlačltalnoati, maximálně do 20 % a směrem do vyrubaného prostoru aa bude její stlačltelnost postupně zvyšovat tak, ža na konci přechodového pásma dosáhne hodnoty vyšší než 80 % a docílí aa nejen plynulého rozloženi napětí, ale taká plynulá změny posunuti pohoří v okolí okraje ponechaného pilíře užitkového nerostu.The aforementioned disadvantages of the protection of mines from the effects of mining, especially those which are punched in low-strength rocks near the edge of the retained mineral pillar, eliminate the method of the invention, which consists in deleting the retained mineral pillar and cut space create! help the basics of a smooth transition pama. A smooth transition zone can be created by loosening the mineral. The height of the foundation zone of the transition zone near the edge of the retained pillar of the utility mineral reaches the mined thickness of the utility mineral and gradually decreases to zero in the mined space, the width of the transition zone aa and for solid rocks wider, at most 30 m. The transition zone ee creates by means of a foundation of max. 30% so as to achieve stress transfer from the overburden to the subsoil and damp its continuous distribution around the edge of the retained mineral pillar. The transition zone may be formed by a foundation of varying compressibility by using a foundation of small atlačltalnoati near the edge of the retained mineral pillar, up to a maximum of 20% and towards the excavated area, and gradually increasing its compressibility by increasing the transition zone reaches a value of more than 80% and achieves aa not only a continuous voltage distribution, but such a smooth change in the displacement of the mountains around the edge of the retained mineral pillar.

Dek prokázala Četná pozorováni a měřeni v důlních dílech, zdrojem nepříznivých napětí, způsobujících deformace důlních děl,Je náhlý přechod mezi ponechaným pilířem užitkového nerostu a vyrubaným prostorem, který aa nachází v blízkosti sledovaného důlního díla. Zvláště důlní díla umístěná nad a pod ponechaným pilířem ve směru kolmo na vrstvy při ležmém e šikmém uloženi nebo vyražená v pilíři vykazuji zvýšená deformace. Pouze dílaThe quilt has proven numerous observations and measurements in mine workings, a source of unfavorable stresses causing mine work deformation. There is a sudden transition between the retained pillar of the utility mineral and the mined space that aa is located near the mine work in question. In particular, mine workings located above and below the retained pillar in a direction perpendicular to the layers when lying flat or inclined or embossed in the pillar exhibit increased deformation. Works only

207 447 umístěné cca 10 m od okraje ponechaného pilíře,měřeno rovnoběžně s vrstevnstostl směrem do vyrubaného prostoru, a cca 10 m pod tímto prostorem a níže, měřeno kolmo na vrstsvnatost, vykazuji malá deformace. To je způsobeno tlm, že vyrubaný prostor, který zda není dokonala vyplněn zavalenými nadložnimi horninami, neumožňuje přenášení normálových napětí z nadloži do podloží,ta se pak koncentruji na oblast blízkou okraji ponechaného pilíře. Přitom současně vznikají podél hranice vyrubaného prostoru smyková napětí předavším V nadložnich, případně i v podložních vrstvách hornin. V případě, že vyrubaný proator v blízkosti ponechaného pilíře bude založen základkou, která bude schopna přenášet napětí z nadloži do podloží, dojde k rozloženi normálového napětí i na založený prostor, a tím taká k výraznému sníženi koncentrace napětí v oblasti okraje ponechaného pilíře. Založeni tohoto prostoru je třeba provést tak, aby bylo vytvořeno plynulé přechodové pásmo mezi ponechaným pilířem a vyrubaným prostorem. To umožni plynulé prohnuti vrstev, vyššího nadložl, aniž by došlo k jejich výraznému porušeni. Rovnoměrné rozloženi napětí a sníženi jeho koncentrace v oblasti okraje ponechaného pilíře, včetně zachování celistvosti horninových vrstev, ae pak projeví vyšší stabilitou důlních děl, která se nachází v této oblasti.207 447, located approximately 10 m from the edge of the retained pillar, measured parallel to the layer, towards the excavated area, and about 10 m below this area and below, measured perpendicular to the layer, exhibit little deformation. This is due to the damping that the excavated space, which is not completely filled with overburdened rocks, allows the transfer of normal stresses from the overburden to the subsoil, which then concentrates on the area near the edge of the retained pillar. At the same time, shear stresses occur primarily along the boundary of the excavated space, especially in the overburden or possibly in the underlying layers of rocks. If the excavated proator in the vicinity of the retained pillar is established by a foundation capable of transferring stress from the overburden to the subsoil, the normal stress will be distributed to the established space, thus significantly reducing the stress concentration in the edge region of the retained pillar. It is necessary to create this space in such a way as to create a continuous transition zone between the abutment and the excavated space. This will allow the layers of the higher overburden to deflect smoothly without causing significant damage. The uniform distribution of stress and reduction of its concentration in the region of the edge of the retained pillar, including the preservation of the integrity of the rock strata, will result in higher stability of the mine workings located in this area.

Na výkresu je schematicky znázorněn způsob ochrany důlních děl před vlivy dobýváni v blízkosti okraje ponechaného pilíře užitkového nerostu dle vynálezu. Na obr. 1 v půdorysu a na obr. 2 v nárysném řezu Je znázorněna ochrana dlouhých vodorovných důlních děl umístěných v nadloži, podloží a v dobývané sloji, která Je provedena tlm, že se pomoci základky o malé stlačitelnosti vytvoří plynulé přechodové páemo mezi ponechaným pilířem a vyrubaným prostorem.The drawing schematically illustrates a method of protecting mine workings from the effects of mining near the edge of the retained pillar of the useful mineral according to the invention. Fig. 1 is a plan view and Fig. 2 is a longitudinal sectional view of long horizontal mine workings located in the overburden, subsoil and quarry that is formed by a low compressibility foundation creating a continuous transition strip between the retained pillar. and excavated space.

Ochrana důlních děl, umístěných v blízkosti okraje ponechaného pilíře se provede následovně. V blízkosti okraje £ ponechaného piliře Je umístěn překop 2 v nadloži, překop 3 v podloží a v dobývané sloji chodba _4. 3ak již bylo uvedeno, zdrojem nepříznivých napětí, která způsobují deformace důlních děl, Je náhlý přechod mezi ponechaným pilířem užitkového nerostu 5 a vyrubaným prostorem 6, kterým ja okraj ponechaného piliře _1. V okolí tohoto okraje 1 dochází k nepříznivé koncentraci normálových a smykových napětí. Výrazného sníženi těchto napětí, a tím také sníženi deformaci důlních děl, ae dosáhne, Jakmile ss vytvoří plynulé přechodové pásmo 7 mezi ponechaným pilířem 5 a vyrubaným prostorem 5. Vytvoření tohoto pásma £ se provede pomocí základky o malé stlačitelnosti, e to tak, že výška založeného prostoru v bezprostřední blízkosti okraje ponechaného piliře £ dosahuje dobývané mocnosti užitkového nerostu a postupně směrem do vyrubaného prostoru 6 se snižuje na nulovou hodnotu, šířka takto založeného pásu 7 bude pro pevné nadložnl horniny širší, maximálně 30 m, pro méně pevné užší, minimálně 10 m. Založením vyrubaného prostoru 7 v blízkosti ponechaného piliře sa dosáhne toho, že normálové napětí se rozloží rovnoměrně Jak na oblast ponechaného piliře 5, tak i na založený pás 7. Proto Je třeba použit základky o malé stlačitelnosti, maximálně do 30 %, která Je schopna přenést normálové napětí z nadloži do podloží, jako např. hráni vyplněných hlušinou, anhydritu, popílku a pod. Hráni vyplněných hlušinou aa dá použit předavším podél porubních chodeb, anhydrit a popílek bude vhodný pro založeni vyrubaného prostoru začínajícího porubu, tj. v oblastiThe protection of mine workings located near the edge of the retained pillar is carried out as follows. In the vicinity of the edge of the retained pillar, there is a flap 2 in the overburden, a flap 3 in the subsoil and in the extracted seam a corridor 4. As already mentioned, the source of the unfavorable stresses that cause the deformation of the mine workings is a sudden transition between the retained pillar of the utility mineral 5 and the excavated space 6 through which the edge of the retained pillar 1 is left. Around this edge 1 there is an unfavorable concentration of normal and shear stresses. A significant reduction of these stresses, and thus also a reduction in the deformation of the mine workings, is achieved as soon as the DC creates a continuous transition zone 7 between the retained pillar 5 and the excavated space 5. This zone is formed by a low compressibility foundation. in the immediate vicinity of the edge of the retained pillar 6, it reaches the exploited thickness of the utility mineral and gradually decreases to zero in the direction of the excavated space 6, the width of the thus formed strip 7 will be wider for solid overburden By placing the cut-out space 7 near the retained pillar, the normal stress is distributed evenly over both the retained pillar 5 and the stacked belt 7. Therefore, a low-compression foundation, up to a maximum of 30%, must be used. able to transmit normal stress from overburden to subsoil, such as tailings, anhydrite, fly ash and the like. Playings filled with tailings and and used primarily along the face corridors, anhydrite and fly ash will be suitable for establishing the mined space of the starting face, ie in the area

207 447 podél výchozí proréžky a nebo končícího porubu. Přechodové pásmo 7 je možné teké vytvořit pomoci základky o různá etlačitelnosti, a to tak, že v blízkosti okraje 1. ponechaného pilíře 5 bude použita zákledka o malá etlačitelnosti, maximálně do 20 %, eměrem do vyrubanáho prostoru £ ee bude její atlačitelnost zvyšovat, a na konci přechodového pásma 7 dosáhne hodnoty, která bude vyěěi než 80 %. To bude důležitá nejen z hlediska rovnoměrného rozloženi napětí v okolí okraje _1 ponechaného pilíře £, ale taká z hlediska rovnoměrného poklesu nadloži, případně zdvihu podloží, a tím co nejúplnějšiho zachováni jejich celistvosti. Základku o různá etlačitelnosti je možná vytvořit např. tak, že ee použiji postupně hráně zcela vyplněná hlušinou, dále hráně zčásti vyplněná hlušinou, pak hráně bez hlušiny e nakonec dřevěná stojky.207 447 along the precut or end face. The transition zone 7 can also be formed with a base of different compressibility by applying a low compression option of up to 20% near the edge of the retained pillar 5, increasing its compressibility by debugging the excavated space. at the end of the transition zone 7 it reaches a value that is greater than 80%. This will be important not only in terms of uniform distribution of the stresses around the edge 1 of the retained pillar 6, but also in terms of uniform dropping of the overburden or of the subsoil lift, thereby maintaining their integrity as completely as possible. The basis of different displaceability can be created, for example, by ee using gradually the tailings completely filled with tailings, further with the tailings partially filled with tailings, then the tailless ones e finally with wooden props.

Plynulá přechodové páemo lze vytvořit rovněž rozvolněnlm užitkového nerostu, nepř. trheci práci, vodou a podobně.A continuous transition zone can also be created by loosening the useful mineral, e.g. jerks, water and the like.

Claims

1. A method of protecting mines from the effects of mining, which is located near the edge of the retained pillar of the utility mineral, characterized by the fact that between the retained mineral pillar (5) and the excavated space (6) is formed! by means of the foundation a continuous transition zone (7).

2. The method of protection of mines according to claim 1, characterized in that a continuous transition zone (7) is formed between the left-hand utility mineral pillar (5) and the excavated space (6).

3. The method of protection of mines according to claim 1, characterized in that the height of the established zone of the transition zone near the edge (1) of the retained pillar (5) of the utility mineral reaches the mined thickness of the utility mineral and gradually decreases to zero . ,

4. The method of protection of mine works according to claims 1 and 3, characterized in that the width of the transition zone (7) ee is chosen according to the strength of accompanying minerals of the useful mineral, for less solid rocks less than 10 m.

5. A method according to claim 1, 3 or 4, characterized in that the transition strip (7) is formed by means of a foundation having a maximum compressibility of 30% so as to achieve a voltage transfer from the overburden to the subsoil and damping its continuous distribution. around the edge (1) of the retained mineral product pillar (5).

6. The method of protection of mine works according to claims 1 and 4, characterized by the fact that the transition strip (7) is created by means of foundations of different compressibility, so that the result of the operation of the neroet is left near the edge (1). up to 20%, and by diminishing into the excavated space (6) ee, it will be stelitelnoet gradually increasing to not exceed 80% at the end of the transition zone (7)

AND

207 < 47 to achieve not only a continuous distribution of stresses 1, but also a continuous variation of the displacement of the mountains around the edge (1) of the retained pillar (5) of the utility mineral.