EA027129B1 - Способ выемки с подрубкой с непрерывными бетонными перекрытиями - Google Patents

Abstract

Предложен способ выемки с подрубкой, который позволяет воздвигать или устанавливать непрерывное железобетонное перекрытие по большой ширине и длине и устанавливать непрерывные железобетонные перекрытия в любых последующих слоях. При использовании настоящего изобретения непрерывное бетонное перекрытие может быть расширено к более позднему сроку, если участок очистных работ расширяется к некоторому будущему сроку.

Description

Настоящее изобретение относится к способу выемки сверху вниз, обычно называемому выемкой с подрубкой, используя бетонные перекрытия, которые становятся кровлей для следующего, нижнего, горизонта выемки. В частности, изобретение относится к способу создания непрерывного бетонного перекрытия, используя только проходки горизонтальных выработок стандартного размера 5x6 м в верхнем слое или с некоторыми модификациями, непрерывных перекрытий во втором и последующих нижних горизонтах.

2. Уровень техники.

В литературе по добыче ископаемых существует много описаний традиционных способов добычи подрубкой с закладкой выработанного пространства, однако, вероятно, один из лучших приведен в статье под названием: иийегсиСаий-РШ Μίηίη§ а! 1йе Ргоой-81оЫе Мше оГ 1йе 1и1егиайоиа1 №ске1 Сотрапу о£ Саиайа, Ытйей (Добыча подрубкой с закладкой выработанного пространства на руднике Фруд-Стоби компании 1и1егиайоиа1 №ске1 Сотрапу о£ Сапайа, Ытйей) авторов кА. Идой и К.1. На11, опубликованной в Тйе СаиаФаи М1тид аий Ме1а11игдюа1 Ви11ейи (Канадский бюллетень горного дела и металлургии), июнь 1961 г., Монйеак р. 420-424.

Кроме того, уже известна добыча руды способом подрубки с закладкой выработанного пространства наряду с созданием бетонных перекрытий, которые служат в качестве кровли для следующей выемки на нижнем горизонте. Например, в статье под названием Козака Мше аий 8теЙег (Рудник и металлургический комбинат Косака), опубликованной в М1шид Мада/те (Горный журнал), ноябрь 1984 г., р. 404, изложен способ, называемый почвоуступная выемка и закладка с использованием искусственной кровли. Согласно этому способу квершлаги закладывают вначале слоем армирующей стальной сетки вблизи перекрытия, после чего закачивают слой толщиной 500-600 мм сравнительно бедной бетонной смеси и после ее высыхания засыпают смесью песка, вулканического пепла и 3,5%-ного цемента. По завершении проходки чередующихся квершлагов, выполненных по длине выемочного блока, извлекают также промежуточные рудные стенки выработки 4-метровой ширины таким образом, что целиком весь слой руды оказывается замещенным слоем непрерывного железобетона, поверх которого уложен слабоцементированный заполнитель. Затем, когда начинают разработку следующей более низкой выемки, бетон, уложенный на перекрытие расположенного выше горизонта, теперь образует искусственную кровлю.

В патенте США № 5522676 раскрыт способ выемки с подрубкой, в котором могут разрабатываться более широкие горизонтальные выработки под бетонной кровлей, расположенной выше. В данном способе стойки устанавливают в перекрытие горизонтальной выработки, выбуривая скважины под стойки в грунте и вставляя бетонные стойки в такие скважины. Бетонное перекрытие заливается на грунт и на верхние концы стоек. Это обеспечивает безопасную выемку в более широких горизонтальных выработках под бетонным перекрытием, которое теперь служит в качестве бетонной кровли для выемки, поскольку находящееся выше перекрытие не только опирается на боковые стенки находящейся ниже горизонтальной выработки, но стойки помогают поддерживать пролет бетонного перекрытия над участком, разрабатываемым ниже.

Способ по патенту США № 5522676 обеспечивает многоуровневую выемку с подрубкой с использованием способа добычи подрубкой с закладкой выработанного пространства, посредством чего та же процедура повторяется на каждом горизонте, когда выемка продвигается вниз от горизонта к горизонту, пока таким образом не будет выработано желаемое количество горизонтов. В способе добычи подрубкой с закладкой выработанного пространства выработанные камеры закладывают подходящим заполнителем после их выработки. Кроме того, скважины могут буриться вокруг стоек, вставленных в грунт, и подрываться взрывчаткой, чтобы нарушить грунт вокруг стоек, не повреждая, однако, сами стойки. Это облегчает выемку под бетонным перекрытием/кровлей после этого и сводит к минимуму повреждение стоек при выемке.

Кроме того, в патенте США № 5522676 раскрыто, что, как усовершенствование способа, могут устанавливаться дополнительные стойки по вертикали на верхнюю часть установленных ранее стоек, вставленных в скважины, для обеспечения дополнительной поддержки бетонной кровли и, таким образом, увеличения безопасности. Это называется выемка с двойными стойками или применительно к добыче - добыча с двойными стойками или ИРМ (йоиЫе роз! тнинд).

Когда комплект бетонных стоек установлен в скважинах при выемке с подрубкой, как упомянуто выше, или как часть выемки с двойными стойками или ИРМ, стойки имеют нулевую нагрузку. После заливки бетонного перекрытия/кровли и выполнения выемки под перекрытием, к стойкам будет прилагаться нагрузка. Нагрузка создается, главным образом, за счет закладки цементированной пустой породой, бетонного перекрытия и, возможно, какой-либо вышележащей скальной породы. Если выемка является только одноуровневой выемкой, вероятно, что над ней может быть размещена конструкция, такая как здание и т.п., которая будет оказывать дополнительную нагрузку на стойки сверх нагрузки, оказываемой перекрытием/кровлей, залитой поверх них. Это же применимо к многоуровневой выемке. Кроме того, в способе добычи подрубкой с засыпкой нагрузки передаются на стойки через засыпку, когда гор- 1 027129 ные или рудные породы движутся или ослабляются. Наибольшая нагрузка создается от засыпки. После того как засыпка осела и слегка сместилась, нагрузка засыпки передается на стенки горизонтальной выработки, находящейся ниже. Бетонные стойки, естественно, являются жесткими, и они могут перегружаться и разрушаться, особенно во время сейсмических явлений, таких как внезапное обрушение породы или землетрясение, которые могут производить масштабное высвобождение энергии.

В патенте США № 5944453 предложено усовершенствование способа, раскрытого в патенте США № 5522676, путем обеспечения защиты от внезапной нагрузки из-за сейсмических явлений или от избыточного движения грунта. Усовершенствование включает следующее:

(a) бурение скважин заранее определенного размера и длины в грунте;

(b) установка на дне каждой скважины упругих элементов, способных поглощать ударную энергию или избыточные нагрузки из-за движений грунта;

(c) установка бетонных стоек в скважины, концы этих стоек покоятся на упругих элементах, а их верхние концы выполнены, по существу, заподлицо с грунтом, стойки способны поддерживать бетонную кровлю на своих верхних концах;

(ά) заливка бетонного перекрытия на грунт и на верхние концы стоек и (е) выемка под бетонным перекрытием, которое теперь служит в качестве бетонной кровли для выемки, с упругими элементами, обеспечивающими защиту от сейсмических явлений в области выемки или от перемещения грунта, превышающего разрушающую нагрузку бетонных стоек.

На предшествующем уровне техники каждая горизонтальная выработка при засыпке представляет собой монолитную горизонтальную выработку 5 м ширинойхб м высотойх100 м. Горнодобывающие компании, использующие этот способ, обычно разрабатывают следующий нижний ряд горизонтальных выработок под прямыми углами, так что открытые пролеты ограничены до 5 м, и длина рабочих швов также сведена к минимуму, до 5 м. Рабочие швы формируются, когда бетон заполняется рядом с бетоном, который затвердел или установлен раньше.

Настоящая заявка направлена на дальнейшее усовершенствование способа выемки с подрубкой, раскрытого в предшествующих технических решениях, в частности в патентах США № 5522676 и № 5944453, предлагая способ заливки непрерывных бетонных перекрытий и оснащение контрольноизмерительными приборами, используемыми при выемке. Патенты США № 5944453 и № 5522676 полностью включены в настоящее описание посредством ссылок.

Сущность изобретения

В настоящем изобретении предложен способ выемки с подрубкой, который позволяет воздвигать или устанавливать непрерывное железобетонное перекрытие по большой ширине и длине и устанавливать непрерывные железобетонные перекрытия в любых последующих слоях. При использовании настоящего изобретения непрерывное бетонное перекрытие может быть расширено к более позднему сроку, если участок очистных работ расширяется к некоторому будущему сроку. Например, если рудное тело составляет от 100 до 500 м в длину, перекрытие может вначале устанавливаться на площади 100x100 м и присоединяться или расширяться для охвата всей площади в плане 100x500 м. Добыча каждого участка может быть на различных горизонтах или части бетонного перекрытия могут быть расширены спустя несколько лет.

Итак, целью настоящего изобретения является создание способа выемки или добычи с подрубкой, включающего создание непрерывных бетонных перекрытий. Непрерывное бетонное перекрытие предпочтительно устанавливается из рядов калиброванных проходок 5 м ширинойхб м высотой в скальной породе первого слоя выемки или более широких проходок на последующих нижних слоях.

Дополнительной целью изобретения является создание непрерывного бетонного перекрытия простым и эффективным способом, начиная от ряда горизонтальных выработок 5x6 м для разработки рудных тел на площади в плане 10x100 м или большей проходки в обоих направлениях.

Еще одной целью изобретения является использование непрерывного бетонного перекрытия в способе выемки с подрубкой по настоящему изобретению для удерживания цементированной засыпки наряду с обеспечением возможности сжатия бетонных стоек и пружинящих прокладок для соответствия нагрузке засыпки или скальной породы сверху или снизу. В сильнонапряженных скальных породах скальная порода может расширяться вверх, вызывая разрушение стоек под ней.

При разработке настоящего изобретения компьютерное моделирование постановки стоек, засыпки и упругих прокладок показало, что стойки должны сжиматься, чтобы соответствовать сводообразованию засыпки, что создает прочность засыпки, чтобы она была самонесущей.

Еще одной целью настоящего изобретения является использование аналогичных способов для создания непрерывных бетонных перекрытий на последующих нижних слоях выемки.

Другие цели и преимущества настоящего изобретения будут очевидны из последующего описания его.

- 2 027129

Краткое описание чертежей

Теперь изобретение будет описано в качестве примера со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых одинаковые детали обозначены одинаковыми номерами и на которых приведено:

на фиг. 1 - вид в плане компьютерной модели выемки, имеющей ряд параллельных горизонтальных выработок, подлежащих выемке в соответствии со способом по настоящему изобретению;

на фиг. 2 - вид частичного разреза выемки по фиг. 1;

на фиг. 3 - укрупненный вид опалубки и песчаного наполнителя, используемого вокруг основания стенок горизонтальной выработки в соответствии с одним из вариантов настоящего изобретения;

на фиг. 4 - укрупненный вид бетонного перекрытия, залитого поверх песчаного наполнителя по фиг. 3, и с опалубкой, удаленной в соответствии с одним из вариантов настоящего изобретения;

на фиг. 5 - укрупненный вид опалубки по фиг. 3 и слой стальной арматуры перед добавлением песчаного наполнителя;

на фиг. 6 - укрупненный вид опалубки по фиг. 3 и песчаного наполнителя, используемого по периферии бетонного перекрытия не вблизи стен горизонтальной выработки;

на фиг. 7 - укрупненный вид периферии бетонного перекрытия по фиг. 6, отображающий песчаный наполнитель и уклон после удаления опалубки по фиг. 3; и на фиг. 8 - вид в плане, отображающий часть периферии бетонного перекрытия не вблизи стенок горизонтальной выработки с открытой стальной арматурой;

на фиг. 9 - вид частичного разреза выемки в соответствии с настоящим изобретением, где добыча с подрубкой выполняется под непрерывными бетонными перекрытиями на слоях, находящихся выше вынимаемого слоя.

Описание предпочтительных вариантов исполнения

Многие горнодобывающие компании ведут разработку рудных забоев и забоев с закладкой с перекрытием из бедного бетона в верхней части наполнителя, чтобы создать подошву штрека или предотвратить потери руды в наполнителе, находящемся ниже, а затем заполнением каждой горизонтальной выработки, которая выработана, наполнителем из тощего бетона - цементированной пустой породы с 5-15% цемента. При засыпке каждая горизонтальная выработка представляет собой монолитную горизонтальную выработку 5 м ширинойхб м высотойх100 м. Рабочие швы формируются, когда бетон, например, заполняется по бетону, который затвердел или установлен раньше.

Настоящее изобретение предусматривает способ добычи с подрубкой, который позволяет воздвигать или устанавливать непрерывное железобетонное перекрытие большой ширины и длины. Непрерывное бетонное перекрытие, устанавливаемое в соответствии с настоящим изобретением, может быть расширено к более позднему сроку, если участок очистных работ расширяется к некоторому будущему сроку. Например, если рудное тело составляет от 100 до 500 м в длину, перекрытие может устанавливаться на площади 100x100 м и присоединяться или расширяться для охвата всей площади в плане 100x500 м. Добыча каждого участка может выполняться на различных горизонтах, или части бетонного перекрытия могут быть расширены спустя несколько лет.

В соответствии с настоящим изобретением способ выемки начинается с воздвижения начального бетонного перекрытия (например, 100x100 м), используя стандартный комплект шпуров горизонтальной выработки 5 м ширинойхб м высотойх4 м или используя механическую выемочную машину для скальных пород, такую как проходческий комбайн, для выемки горизонтальной выработки 5x6x100 м длиной. Если настоящее изобретение используется совместно с добычей с двойными стойками, опорные стойки устанавливают в лежащей ниже рудной или скальной породе перед установкой бетонного перекрытия. Порядок бурения скважин под стойки, установки стоек, предварительного разрушения зоны вокруг стоек описан в патентах США № 5944453 и 5522676. Размер комплектов шпуров горизонтальной выработки может колебаться. Например, комплект шпуров горизонтальной выработки может быть 4x6x50 м длиной, какой бы ни выполнялся размер стандартных единичных горизонтальных выработок, защищенных или с обрушением породы.

Настоящее изобретение направлено на способ создания непрерывного бетонного перекрытия поэтапно, так что после выполнения непрерывное бетонное перекрытие покрывает площадь 100x100 м. Кроме того, такое бетонное перекрытие предназначено для расширения на более позднем сроке, во всех поперечных направлениях.

Настоящее изобретение отличается такими преимуществами:

(1) Бетонное перекрытие в одной горизонтальной выработке 5 мx6 м ширинойx100 м длиной может присоединяться к соседней горизонтальной выработке 5x6x100 м длиной, которая разрабатывается 30100 дней спустя.

(2) Если непрерывные бетонные перекрытия должны быть расширены, концы горизонтальной выработки 5x6x100 м длиной могут присоединяться к примыкающим бетонным перекрытиям месяцами или годами позже.

(3) Компьютерное моделирование нагрузки на бетонное перекрытие показывает, что перекрытие может передвигаться на 2-400 мм или больше, когда опорные целики передвигаются при добыче, и гори- 3 027129 зонтальная выработка опирается на цементированную пустую породу ранее заполненных горизонтальных выработок.

(4) Падения рудного тела могут быть от горизонтальных пластов до вертикального падения и каждым градусом между ними. Настоящее изобретение может использоваться для поддержки бетонных перекрытий во всех падениях.

При использовании добычи с двойными стойками настоящее изобретение предлагает способ установки бетонных перекрытий с широкими пролетами, скажем, площадью 15 м ширинойх100 м длиной, которые снабжены сетью бетонных стоек, установленных с запланированными пролетами, например, пролетами 7,5х7,5 м. В настоящем изобретении предпочтительно используются бетонные стойки с несущей способностью 400 т для обеспечения временной опоры бетонной кровли наряду с большой площадью, разрабатываемой под ней. Например, проходки под цементированной пустой породой (добыча с подрубкой и закладкой) обычно имеют максимальную безопасную опору выемки шириной 5-6 м без обрушений цементированной пустой породы рядом или вблизи рабочих швов, поскольку, в соответствии с настоящим изобретением, ΌΡΜ-постановка стоек обеспечивает ширину 15 м или большую ширину на неограниченной длине, поскольку стойка обеспечивает временную поддержку, и непрерывные бетонные перекрытия не позволяют падать кускам цементированной пустой породы, при этом непрерывное бетонное перекрытие представляет собой непрерывную сетку безопасности.

Схватывание бетонных перекрытий под землей требует, чтобы безопасное перемещение перекрытий и стоек соответствовало сводообразованию цементированной засыпки породы над перекрытиями. Цементированная засыпка породы должна перемещаться на определенную величину прежде, чем она станет самонесущей. Если бетонные стойки и перекрытия жесткие, стойки и перекрытия будут разрушаться из-за высоких нагрузок. В патенте США № 5944453 раскрыты стойки, которые могут сжиматься. Это позволяет засыпке, расположенной выше, перемещаться или образовывать свод, достаточный, чтобы быть самонесущим. Засыпка должна обладать достаточной прочностью, чтобы быть самонесущей, если она слишком слабая, это приведет к разрушению перекрытий и стоек. Геотехническое компьютерное моделирование обычно используется в соответствии с настоящим изобретением, чтобы подобрать прочность сводообразования цементированной пустой породы для сжимающего перемещения, рассчитанного в системе расстановки стоек со сжатием. Например, если засыпка перемещается на 100 мм, перед тем как стать самонесущей, стойки должны обладать способностью сжиматься на 100 мм, сохраняя расчетный параметр нагружения 500 т. Данные механики горных пород показывают, что давление грунта передается вокруг засыпанного очистного забоя, таким образом, что засыпка, главным образом, поддерживает собственный вес путем передачи нагрузки к смежным стенкам, лежащим ниже. Более тощая засыпка сжимается, таким образом, небольшое смещающее давление грунта только сжимает засыпку. Если засыпка слишком прочная, она не сжимается и передает нагрузку к стенкам, но все давление грунта сверху, в первую очередь, будет приходиться на жесткие стойки.

Как показано на фиг. 1 и 2, в одном из вариантов осуществления способ выемки по настоящему изобретению и с использованием добычи с двойными стойками включает способ выемки с подрубкой путем создания верхнего слоя 10 на уровне грунта с помощью горизонтальной выработки ряда проходок в грунте, заранее установленного размера и длины, например горизонтальных выработок 5x6x100 м длиной, как показано в варианте, проиллюстрированном на фиг. 2. В грунте выбуривают скважины 11 под стойки заранее установленной сети, размера и длины, и на дне скважин размещают упругие элементы 12, способные поглощать ударную энергию или избыточные нагрузки вследствие перемещения грунта. На фиг. 1 показана компьютерная модель сети для скважин 11 под стойки. Затем бетонные стойки 13 вставляют в скважины 11 таким образом, чтобы нижние концы стоек 13 покоились на упругих элементах 12, а их верхние концы, по существу, находились заподлицо с перекрытием 14 верхнего слоя 10. Стойки 13 должны быть способны поддерживать бетонную кровлю на своих верхних концах. Армированное сталью, первое бетонное перекрытие 15 заливают на перекрытие 14 верхнего слоя 10 и на верхние концы указанных стоек 13, и может начинаться выемка под указанным бетонным перекрытием 15, которое теперь служит в качестве бетонной кровли для выемки.

В варианте осуществления, иллюстрирующем способ, в соответствии с настоящим изобретением выемка первого слоя 16 под первым бетонным перекрытием 15 включает следующие этапы.

(a) Вынимают первую горизонтальную выработку 17, соответствующую по высоте стойкам 13, вставленным в скважины 11 в скальной породе под верхним слоем 10, и в варианте, показанном на фиг. 2, с двумя указанными стойками, открытыми по ширине первой горизонтальной выработки 17. Ширина горизонтальной выработки может колебаться в таких пределах при условии, что бетонное перекрытие 15 над ней надежно поддерживается стойками 13 или не вынутыми целиками, или скальной породой, или цементированной пустой породой, которая была засыпана в смежные горизонтальные выработки, как поясняется ниже.

(b) Вынимают вторую горизонтальную выработку 18, соответствующую по высоте стойкам 13, вставленным в скважины 11 в скальной породе под верхним слоем 10, и в варианте, показанном на фиг. 2, с двумя указанными стойками, открытыми по ширине, второй горизонтальной выработки 18.

- 4 027129

Ширина горизонтальной выработки может колебаться в таких пределах при условии, что бетонное перекрытие 15 над ней надежно поддерживается стойками 13 или не вынутыми целиками, или скальной породой, или цементированной пустой породой, которая была засыпана в смежные горизонтальные выработки, как поясняется ниже. Вторая горизонтальная выработка 18 отделена от первой горизонтальной выработки 17 третьей горизонтальной выработкой 19 из не вынутой руды 20;

(с) Если используется добыча с двумя стойками, после выемки первой горизонтальной выработки 17 по ее длине, в перекрытии 22 первой горизонтальной выработки 17 выбуривают скважины 21 под стойки заранее определенной сети, размера и длины. На дно скважин 21 под стойки укладывают упругие элементы 23, обладающие способностью поглощать энергию или избыточные нагрузки, возникающие из-за перемещения грунта. Затем бетонные стойки 24 вставляют в скважины 21 таким образом, чтобы нижние концы стоек 21 покоились на упругих элементах 23, а их верхние концы выступали над перекрытием 22 первой горизонтальной выработки 17. Упругие элементы 23 могут прикрепляться к нижней части стоек 24 перед тем, как стойки 24 вставляют в скважины 21 под стойки. Перекрытие 22 первой горизонтальной выработки 17 засыпают измельченной породой или рудой 25 и профилируют до точки, находящейся ниже верхней части стоек, выступающей над перекрытием 22 первой горизонтальной выработки 17. Измельченная порода или руда, например, могут засыпаться до уровня в пределах 50 мм от верхней части стоек.

(й) Поверх измельченной породы или руды 25 устанавливают тонкий слой 26 пластика. Поскольку в предпочтительном варианте осуществления тонкий слой представляет собой пластмассовую диафрагму, которая препятствует фильтрации жидкого цемента в выровненный слой измельченной породы или руды 25, можно использовать любой другой материал, препятствующий фильтрации жидкого цемента в выровненный слой измельченной породы или руды.

(е) Затем устанавливают структуру стальной арматуры 27 в виде сетки, арматурных стержней или решетки для обеспечения соответствующей прочности бетонного перекрытия, заливаемого поверх слоя 26 пластика и измельченной руды 25 на перекрытии 22 первой горизонтальной выработки 17. Стальная арматура 27 поднимается и удерживается на нужной высоте над тонким слоем 27 пластика согласно нормам гражданского строительства.

(ί) Затем по периметру перекрытия 22 первой горизонтальной выработки 17 устанавливают опалубку, в общем обозначенную 28. В иллюстрируемом варианте осуществления опалубку 28 устанавливают примерно в восемнадцати дюймах или около этого от стенок 29 периметра первой горизонтальной выработки 17. Расстояние между опалубкой и стенками периметра может колебаться при условии, что расстояние находится, по меньшей мере, в пределах длины любого перекрытия стальной арматуры от смежных перекрытий (как описано ниже), главным образом, от пятнадцати до двадцати диаметров стержней стальной арматуры 27. По периметру первой горизонтальной выработки 17 и рядом со стенкой горизонтальной выработки один вариант осуществления подходящей опалубки 28 показан на фиг. 3 и 5. Опалубка 28 состоит из ряда стальных стержней 30, один конец 31 которых выполнен с возможностью упираться в стенку 29 на первой горизонтальной выработке 17, а другой конец 32 выполнен с возможностью поддерживать деревянную обшивку 33, стоящую на краю высоты верхней поверхности 34 бетонного перекрытия 35, заливаемого поверх стальной арматуры 27. В показанном варианте осуществления конец 32 имеет форму выступающего вверх И-образного кронштейна 36. Пространство 37 между краем стенки 29 горизонтальной выработки 17 и деревянной обшивкой 33 заполняют песком 38 таким образом, что стальная арматура 27 покрывается. После использования опалубка 28 у стенки горизонтальной выработки вынимается, поскольку бетонное перекрытие 35 заливается таким образом, чтобы бетон полностью покрывал песок, как описано ниже, и показано на фиг. 4. На краю бетонного перекрытия, заливаемого не у стенок горизонтальной выработки, используется опалубка 28 по одному варианту осуществления, как показано на фиг. 6. В данном варианте осуществления опалубка 28 снабжена концевой плитой 39 на конце 31, удаленном от деревянной обшивки 33. Песок 40 засыпает пространство между концевой плитой 39 и деревянной обшивкой 33. Бетонное перекрытие 35 заливается только до деревянной обшивки 33. После установки бетонного перекрытия 35 опалубку 28 и деревянную обшивку 33 можно удалить. Для защиты песка 40 и открытой стальной арматуры 27 от повреждений можно использовать полок 41, как показано на фиг. 7. Конструкция опалубки 28 может отличаться от показанного варианта осуществления при условии, что она удерживает песок, расположенный поверх стальной арматуры, по периферии бетонного перекрытия, подлежащего заливке, что приводит к расположению, показанному на фиг. 4, рядом со стенками горизонтальной выработки, и, как показано на фиг. 7, с полком или без него.

(д) Затем поверх стальной арматуры 27 и песка 38 закачивается или заливается бетон 35, образуя бетонное перекрытие 35 в первой горизонтальной выработке 17, с толщиной, достаточной для поддержки цементированной пустой породы или ее эквивалента над бетонным перекрытием 35, когда первая горизонтальная выработка 17 плотно засыпана. Бетонное перекрытие 35 может иметь толщину, например 250 мм.

(й) Как указано выше, деревянную обшивку 33 удаляют вокруг периферийных стенок первой горизонтальной выработки 17 до схватывания бетона, и пространство заполняется бетоном без нарушения песка под бетоном между деревянной обшивкой 33 и краем стенки первой горизонтальной выработки 17.

- 5 027129 (ί) Этапы от (с) до (Ь), указанные выше, повторяют на второй горизонтальной выработке 18 после того, как она полностью выработана вдоль ее длины.

(ί) Первую горизонтальную выработку 17 и вторую горизонтальную выработку плотно засыпают цементированной пустой породой или ее аналогом.

(k) Выработанная, выбуренная и взорванная или пройденная комбайном третья горизонтальная выработка 19, соответствующая не выработанной породе или руде 20 между первой и второй горизонтальными выработками, может удаляться до края бетонных перекрытий 35 в первой горизонтальной выработке и второй горизонтальной выработке.

(l) При использовании добычи с двумя стойками, повторяют этап (с) для третьей горизонтальной выработки 19, а именно, после выемки третьей горизонтальной выработки по ее длине выбуривают скважины под стойки заранее определенной сети, размера и длины в перекрытии третьей горизонтальной выработки. На дно скважин укладывают упругие элементы, обладающие способностью поглощать энергию или избыточные нагрузки, возникающие из-за перемещения грунта. Затем бетонные стойки вставляют в скважины таким образом, чтобы нижние концы стоек покоились на упругих элементах, а их верхние концы выступали над перекрытием третьей горизонтальной выработки. Перекрытие третьей горизонтальной выработки засыпают измельченной породой или рудой и профилируют до точки, находящейся ниже верхней части стоек, выступающей над перекрытием третьей горизонтальной выработки. Измельченная порода или руда, например, могут засыпаться до уровня в пределах 50 мм от верхней части стоек.

(т) Удаляют песок 38, покрывающий концы стальной арматуры 27, из-под бетонного перекрытия 35 первой 17 и второй 18 горизонтальных выработок вдоль части периферии первой 17 и второй 18 горизонтальных выработок, примыкающих к периферии третьей горизонтальной выработки 19. Удаление песка может выполняться, используя, например, высоконапорный распылитель.

(п) Над измельченной породой или рудой на перекрытии третьей горизонтальной выработки устанавливают тонкий слой пластика. В предпочтительном варианте осуществления тонкий слой представляет собой пластмассовую диафрагму, которая препятствует фильтрации жидкого цемента в выровненную измельченную породу или руду.

(о) Затем поверх слоя пластмассы устанавливают структуру стальной арматуры в виде сетки, арматурных стержней или решетки для обеспечения соответствующей прочности бетонного перекрытия, заливаемого поверх слоя пластмассы и измельченной руды на перекрытии третьей горизонтальной выработки. Стальная арматура поднимается и поддерживается на желаемой высоте над тонким водонепроницаемым слоем бетона. Стальная арматура в третьей горизонтальной выработке проходит за периферию третьей горизонтальной выработки для перекрытия концов смежной стальной арматуры 27 в первой и второй горизонтальных выработках.

(р) Затем поверх стальной арматуры закачивается или заливается бетон, образуя бетонное перекрытие в третьей горизонтальной выработке, с толщиной, достаточной для поддержки цементированной пустой породы или ее эквивалента над бетонным перекрытием, когда третья горизонтальная выработка плотно засыпана. Первоначально заполненные песком участки вдоль периферии первой и второй горизонтальных выработок, включая пространство под выступом 42 бетонного перекрытия 35 в первой и второй горизонтальных выработках, заполняют бетоном с выполнением перекрытия стальной арматуры для образования непрерывного бетонного перекрытия в первой, второй и третьей горизонтальных выработках.

(η) Третью горизонтальную выработку плотно засыпают цементированной пустой породой или ее эквивалентом.

(г) Этапы с (с) по (р) повторяют по первому слою до предела руды или до проектных пределов этой фазы выемки руды, в результате получается непрерывное бетонное перекрытие по всему слою.

(8) Этапы с (с) по (г) повторяют для выемки второго слоя под непрерывным бетонным перекрытием первого слоя или любого продолжения первого слоя до новой площадки, как показано на фиг. 9.

На фиг. 8 схематически показано бетонное перекрытие 43, залитое в зоне выемки горизонтальной выработки, со стальной арматурой 44 по периферии бетонного перекрытия 43 не вблизи стенок горизонтальной выработки, открытой перед заливкой бетонного перекрытия на площади 45 для образования непрерывного бетонного перекрытия с бетонным перекрытием 43.

На краю зоны выемки используются стеновые штыри и арматурные крюки для поддержки периметра плиты бетонного перекрытия с применением обычных норм и правил гражданского строительства.

Если в настоящем документе сделана ссылка на бетонные стойки, сюда входят железобетонные стойки, и если ссылка сделана на заливку бетонного перекрытия на грунте и на верхних концах стоек, сюда также входит заливка или отливка железобетонного перекрытия, т.е. перекрытия, выполненного с арматурной сталью и элементами решетки в бетоне, так что стойки не могут пробивать его.

- 6 027129

Преимущества настоящего изобретения

ΌΡΜ-добыча в соответствии с настоящим изобретением обеспечивает новый способ добычи, который обладает потенциальной возможностью революционизировать планирование подземной добычи рудных тел средних размеров. Решающий прорыв происходит из небольшого размера очистного забоя 7,5х7,5хб м - который имеет железобетонную кровлю, удерживаемую четырьмя большими бетонными стойками. Отдельные блоки в начальной модели геологического блока теперь становятся планом очистных забоев, и непрерывное бетонное перекрытие удерживается сетью стоек, обеспечивая добычу в любом направлении под бетонным перекрытием.

Тогда как оригинальная концепция ΌΡΜ была разработана некоторое время назад, пока недавнее компьютерное моделирование не было достаточно мощным для расчета перераспределения нагрузок всякий раз, как удалялся комплект шпуров горизонтальной выработки, в отдельной ΌΡΜ-камере. Современное трехмерное моделирование ответило на многие из вопросов о том, какой является нагрузка на стойки? Увеличивается ли нагрузка с каждым нижним слоем? Насколько прочной должна быть засыпка? Какой должна быть толщина бетонных перекрытий?

Выгоды для владельца рудника от использования настоящего изобретения, особенно в связи со способом добычи с двумя стойками, включают:

1. Планирование ΌΡΜ-добычи. План добычи для ΌΡΜ-добычи представляет собой модель геологического блока; все что требуется - это доступ к верхнему разрабатываемому слою высотой б м и второе доступ для вентиляции и выхода. Добыча и засыпка 100% б-метрового слоя производится параллельно. Практическое правило безопасного планирования гласит, что рудное тело может поддерживать скорость выемки 1000 т в день на 100 рудных блоков - при известном числе блоков может быть оценена скорость выемки, а затем спроектирована инфраструктура. Параллельная добыча и засыпка плюс 100% толщина обрушаемого слоя руды в производстве дает увеличенную скорость выемки на миллион тонн рудного тела по сравнению с другими способами добычи, такими как взрывные скважины или выемка и засыпка, или добыча способом почвоуступной горизонтальной выработки и засыпки.

2. Следование по руде. Обычный процесс планирования добычи для проектирования и планирования забоев и целиков представляет собой повторяющийся процесс; планирование различных сценариев отнимает время, и изменения в размере или форме рудного тела или изменения в ценах на металл требуют полного перепроектирования. Универсальность настоящего изобретения означает, что добыча может остановиться в любой точке под бетонным перекрытием, если рудное тело заканчивается или уменьшается его класс. Аналогично добыча может продолжаться за бетоном, чтобы идти по руде, по сути, становясь новым верхним слоем. Это означает, что изменение в форме рудного тела или его классе не будет влиять на производительность или требовать перепроектирования. Кроме того, в будущем, если величины цен на металл или руду увеличиваются, проходческий комбайн можно вести через засыпку для достижения новой рентабельной руды на дальнем конце рудного тела.

3. Исключение работы. Настоящее изобретение исключает большую часть функций крепления грунта, таких как анкерная крепь, тросовая крепь и торкретирование (за исключением системы слоевого обрушения). Другие функции добычи, такие как вырубка наклонных стволов, бурение длинных скважин и оборудование для выполнения этих функций уменьшаются. Настоящее изобретение, кроме того, исключает множество высокозатратных функций добычи - выемка основных, второстепенных и надштрековых целиков, заполнение барьеров и перемычек и др. Большая часть рудников тратит 30% труда и материалов на крепление грунта. Работы по креплению грунта также снижают развертывание скорости продвижения на 30-50% - чем больше разработка проходки в футах или штреков, тем больше задержки. При исключении работ по разработке статистика продуктивности и безопасности улучшается на этот процент.

4. Выемка руды. Первоначальную модель геологического блока с традиционными способами добычи, как правило, горные инженеры разбивают на 20% или около этого, как размеры забоев и целиков, необязательно следуя по рудному телу. Способы камерно-столбовой или столбовой выемки оставляют от 20 до 30% рудного тела позади, как не вынутые опорные целики. По настоящему изобретению добывается 100% руды, идентифицированной при помощи моделирования геологического блока. Настоящее изобретение может также устранить внутреннее разбавление (рудные блоки низкого класса, которые имеют недостаточное значение для обогащения) а также, соответственно, класс добычи может быть выше, чем средний геологический класс исходной модели блока. Классы камеры подтверждаются путем картографирования, торцевого опробования и отбора проб разведочных скважин. Рудное тело можно разрабатывать выборочно с минимальным разведением внутренней части и стенок.

5. Затраты на капитальное строительство. По настоящему изобретению выемка рудного тела ведется сверху вниз; затраты на предпроизводственные разработки ограничены для обеспечения доступа к верхней части слоя б м или к множеству местоположений, в зависимости от размера или формы рудного тела. Два других фактора, играющих роль - меньшая разработка ведет к более быстрому производству руды, плюс повышенная скорость выемки достигается раньше. Доход от деятельности снижает капитальные затраты доллар в доллар, таким образом, коэффициент окупаемости инвестиций (ΚΌΙ) проекта существенно возрастает.

- 7 027129

6. Механизированная добыча. Настоящее изобретение обеспечивает пространство для маневра больших проходческих комбайнов, а бетонная кровля исключает обрушения грунта. Грунт, который является достаточно мягким для вырубки проходческим комбайном, обычно ограничивает безопасный размер проходок. По настоящему изобретению бетонные кровли и стойки устраняют большинство несовершенств грунта. Если существует сочетание слабой и крепкой руды, крепкие участки можно бурить и взрывать.

7. Засыпка цементированными отвалами. Будущее развитие настоящего изобретения проверит другие возможности для усовершенствования, такого как использование пастообразного заполнителя для замены СКЕ Используя пастообразную засыпку, стойки, возможно, придется сжать на 250 мм, и пролеты, возможно, придется снизить до 6x6 м. После того как трехмерная модель откалибрована при добыче с жесткой засыпкой, может быть смоделирована более слабая засыпка. Для камер с одной стойкой в центре в них может вестись пробная добыча для обеспечения оценки различных засыпок и контроля с помощью измерительных приборов нагрузки стоек, толщины бетонного перекрытия и др.

8. Безопасность. Уменьшение количества аварий является сложной задачей; самым большим источником аварий являются работы по технической разработке, масштабирование, анкерная крепь и другие работы по креплению грунта. Обрушения грунта, обрушения засыпки или неожиданные разрушения целика или кровли, работы на измельченной руде, массе засыпки, восстающих стволах и др. являются источниками травм. В рудниках неблагородных металлов большие взрывы очистного забоя часто вызывают взрывы пыли. Настоящее изобретение создает условия работы, подобные заводским, которые можно контролировать, использовать крупное оборудование с большой производительностью, и уменьшать количество горняков под землей. Новые опасности, такие как потеря устойчивости на арматуре или химические ожоги от работы с бетоном, должны быть определены и скоординированы.

Опытный рудник.

ΌΡΜ-добыча в соответствии с настоящим изобретением разработана и используется в настоящее время на опытном руднике в Мексике. Проект опытного рудника, основанный на добыче 6 м слоев 1000тонных блоков руды, создан с помощью трехмерной модели геологического блока. Каждая ΌΡΜ-камера разрабатывается с помощью 2 комплектов шпуров горизонтальных выработок или сочетанием шпуров и открытых заходок горизонтальных выработок, которые по размерам соответствуют модели геологического блока; модель становится планом очистных забоев для рудных тел со 100% выемкой руды.

ΌΡΜ разрабатывает рудное тело сверху вниз. Первоначальный слой использует стандартную добычу горизонтальной выработкой и засыпкой за исключением сети, предпочтительно 7,5 м бетонных стоек, и непрерывное бетонное перекрытие устанавливается перед обратной засыпкой цементированной пустой породой (СКЕ). Нижние слои аналогичны камерной и столбовой выемке, но проводятся под бетонной кровлей, временно опирающейся на сеть бетонных стоек. Как и в любом новом способе, есть несколько новых терминов, которые были разработаны для пояснения системы, например ΌΡΜ-слоевое обрушение, ΌΡΜ-камеры, расстановка двойных стоек, предварительное разрушение вокруг стоек и стойки заполнителя.

ΌΡΜ - очень гибкий способ разработки, который может использовать способ бурения и взрыва породы для крепкой руды и проходческие комбайны для более слабых руд. Разработка может выполняться в любом направлении под бетонным перекрытием, и она может выходить за пределы бетона, следуя по руде - эта новая зона затем становится верхним слоем. Каждая ΌΡΜ-камера в рудном теле будет иметь точно такую же стандартную схему. Наружный периметр камер имеет дополнительные стеновые штыри и арматурные крюки для поддержки периметра плиты бетонного перекрытия.

Цикл обратной засыпки в большой степени стандартизирован; установка стоек, подготовка и заливка бетонных перекрытий, затем засыпка СКЕ. Установка стоек начинается с бурения разведанной сети скважин под стойки, соответствующих угловым положениям каждого блока руды из трехмерного положения модели геологического блока, как показано на фиг. 1. Затем в каждую скважину устанавливается стойка из сборного железобетона с последующим бурением предсдвиговых скважин вокруг стойки.

Подготовка к установке бетонного перекрытия начинается с расстилания разрушенного слоя с последующим слоем пластика; руда действует в качестве подушки для предотвращения повреждения взрывом бетонной кровли наряду с тем, что слой пластика удерживает влажный бетон от просачивания в материал подушки. В этот момент стойки засыпки устанавливаются в ΌΡΜ-слоях - они крепятся болтами к нижнему фланцу стойки от предшествующего слоя, образуя систему двойных стоек.

Теперь может устанавливаться арматурная и сварная сетка бетона, с последующей установкой специальной бетонной опалубки, которая засыпается песком. Удаление песка после выемки соседней камеры позволяет соединять арматуру внахлестку, таким образом формируя непрерывное бетонное перекрытие. Стандартный бетон с прочностью 3000 фунт/кв.дюйм закачивается для завершения армированной плиты. После того как бетонное перекрытие установлено, СКЕ плотно засыпается, используя отвал на ЬНО (погрузочно-доставочной машине) плюс бетоноукладочную машину Гайк для углов и расщелин.

Циклы ΌΡΜ-добычи и обратной засыпки используют только стандартное испытанное рудничное оборудование, бетон и СКЕ. Последующая ΌΡΜ-добыча затем проводится под предварительно установленной составной балкой кровли, состоящей из железобетона плюс плотно упакованной СКЕ.

- 8 027129

Область опытной разработки моделировалась на компьютере, используя ГЬАС 3Ό. На основании предшествующего двумерного моделирования были установлены бетонные стойки диаметром 0,4 м и камеры размером 7,5х7,5хб м. Была выбрана площадка камеры шириной 8хдлиной 12 при высоте слоя 5 (или 400000 т), чтобы обеспечить максимальное развитие нагрузки при обратной засыпке; выемка - через основные и второстепенные панели 2 камер шириной (15 м) с доступом из центральной входной горизонтальной выработки. Бетонное перекрытие моделировалось только как элемент, работающий на растяжение, так как бетонное перекрытие плюс цементированная пустая порода действует как составная балка.

В общей сложности было выполнено 10 прогонов компьютера, используя различные жесткости для обратной засыпки, стоек и перекрытий; каждый прогон длился от 120 до 150 ч, для выполнения выемки 480 блоков. Моментальные снимки результатов данных регистрировались каждые 15 мин для анализа.

Некоторые из результатов были такими.

1. Нормальная б% цементированная пустая порода, создавала нагрузку стоек между 100 и 250 т, и нагрузка стабилизировалась после 4 слоев. Стойки рассчитывались на 400 т, таким образом, нагрузка стойки составляла около 50% расчетной прочности стоек при сжатии.

2. Для мобилизации прочности обратной засыпки для типичной б% СКБ, стойки должны быть сжимаемыми; более слабая засыпка должна перемещаться дополнительно для сводовых нагрузок на стены, таким образом, вызывая большее сжатие стойки. ΌΡΜ рассчитана на мощность пружин сжатия 400 т, которая может регулироваться для соответствия требуемому перемещению.

3. Бетонные перекрытия действуют только как элемент растяжения для ограничения СКР и сводовых нагрузок, как прогнозировалось. Сводообразование обратной засыпки наблюдается на 2 ступенях вначале оно оставалось в пределах ΌΡΜ-камер; когда разрабатывались дополнительные слои, оно расширялось, охватывая слой.

4. Неожиданно при более слабых засыпках растягивающие нагрузки на стойки в засыпке увеличиваются до 300 т. Бетонные стойки фактически становятся анкерными болтами с большим трением в составной балке СКР. Чтобы воспользоваться преимуществом такого явления анкеровки стойки были модернизированы фланцами для достижения непрерывной прочности на растяжение 150 т для отдельных стоек и 300 и для двойных стоек.

Контрольно-измерительные приборы.

В течение ряда лет предпринимались многие попытки для полного оснащения приборами рудника для обеспечения полезной обратной связи в режиме реального времени в отношении нагрузок, напряжений и др. Настоящее изобретение обеспечивает основу для этого типа охвата контрольноизмерительными приборами.

Главным элементом, который должен измеряться приборами, является нагрузка бетонной стойки, при прохождении ею цикла выемки и засыпки. Однако это само по себе не обеспечит моментальный снимок того, что происходит в засыпке и бетонных перекрытиях - например, отделяется ли засыпка от очистного забоя снова во время сводообразования образной засыпки? Этот тип технического опроса быстро привел к перечню различных элементов, которые следует контролировать с помощью уникальных контрольно-измерительных приборов, чтобы обеспечить необходимые ответы.

Краткие выводы относительно контрольно-измерительных приборов, установленных в секторе зоны опытного рудника, или 9 комплектов стоек сводятся к следующему.

1. Тросовая крепь с измерительным прибором установлена в кровле над 9 местоположениями стоек для измерения перемещения висячей стены или схождения висячей стены (Н^М) в засыпку, таким образом, нагружая засыпку. Аналогично, тросы, могущие быть установленными с кровли через СКР и закрепленными болтами на верхней части 9 стоек, поддерживающих верхнее бетонное перекрытие, будут измерять высоту бетонного перекрытия относительно кровли, чтобы увидеть, существует ли отделение засыпки от кровли. Также будет видно, насколько бетонный пол переместился вниз относительно кровли очистного забоя.

3. Тросы с измерительным прибором будут измерять диапазон растягивающих нагрузок в основных зонах несущей плиты перекрытия для контроля напряжения в арматуре. Тросы могут устанавливаться по периметру плиты перекрытия, чтобы видеть, какие напряжения встречаются вблизи края перекрытия. Аналогично, путем огибания тросами с измерительным прибором стеновых штырей диаметром 2 дюйма, с концами, закрепленными в плите перекрытия, может измеряться нагрузка по краю плиты перекрытия вдоль стенок.

4. Перемещение при сжатии бетонной стойки и нагрузка стойки будет измеряться по уменьшению высоты элементов сжатия под стойками. Бетонные стойки были разработаны с трубопроводом, обеспечивающим пропускание измерительных тросов через стойку и через канал, встроенный в плиты бетонного перекрытия. Прокладки сжатия стоек прикреплены болтами к фланцу нижней части стоек и являются многоразовыми.

5. Растягивающая нагрузка может быть измерена несколькими способами, тросовой крепью с измерительными приборами, залитой в бетон параллельно арматуре или стандартным рудничным экстензометром, который может устанавливаться в канал в стойке и крепиться к верхнему и нижнему стальным

- 9 027129 фланцам.

6. Болты фланцев диаметром 3/4 дюйма, соединенные с измерительным прибором, могут использоваться между стойками, соединенными с измерительным прибором, для контроля растягивающих нагрузок от одной стойки к другой.

Компьютерная трехмерная модель показывает сводообразование нагрузки обратной засыпки у стенок. Специальный комплект контрольно-измерительных приборов разрабатывается для контроля нагрузок в обратной засыпке, чтобы убедиться, что сводообразование развивается согласно прогнозу, для проверки того, отделяется ли обратная засыпка от перекрытия или кровли, и для контроля в режиме реального времени того, что происходит при сжатии (уплотнении) на месте.

Инклинометры должны располагаться в различных зонах бетонного перекрытия, чтобы увидеть, как перекрытие изгибается возле бетонных стоек, или как края перекрытия изгибаются при прохождении через цикл выемки или обратной засыпки.

Все контрольно-измерительные приборы, которые выпускаются с завода Υίβΐά Ροίηΐ, калибруются собственным одноплатным компьютером и батарейным источником питания. Каждый измерительный прибор имеет собственный пользовательский файл данных, таким образом, загружаемые данные от ряда приборов автоматически вводятся в соответствующий файл данных. Файлы данных могут обновляться с регулярными интервалами, когда разрабатывается каждый слой, и с регулярными интервалами, т.е. каждые три месяца трехмерная модель может быть повторно запущена.

Должно быть понятно, изобретение не ограничено раскрытыми выше предпочтительными вариантами осуществления, но что различные модификации, очевидные для специалиста, могут быть выполнены без отступления от сути изобретения и объема следующей формулы изобретения.

Claims (9)

1. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

   1. Способ формирования непрерывного бетонного перекрытия при выемке с подрубкой, включающий следующие этапы:

   a) выемка первой горизонтальной выработки, имеющей перекрытие и боковые стенки по ее длине;

   b) установка структуры стальной арматуры в виде сетки, арматурных стержней или решетки для обеспечения соответствующей прочности бетонного перекрытия, заливаемого поверх стальной арматуры;

   c) установка опалубки по периметру перекрытия первой горизонтальной выработки, причем указанная опалубка, установленная у стенок указанной первой горизонтальной выработки, имеет длину, равную длине любого перекрытия стальной арматуры, предназначенной для установки в соседней горизонтальной выработке при выемке;

   ά) засыпка указанной опалубки песком, так что стальная арматура оказывается покрыта; затем е) заливка или закачивание бетона поверх стальной арматуры и песка для образования бетонного перекрытия в горизонтальной выработке с толщиной, достаточной для поддержки цементированной пустой породы или ее эквивалента над бетонным перекрытием, когда горизонтальная выработка плотно засыпана;

   ί) удаление опалубки;

   д) выемка второй горизонтальной выработки, имеющей перекрытие и боковые стенки по ее длине, где вторая горизонтальная выработка отделена от первой горизонтальной выработки третьей горизонтальной выработкой из не подвергнутой выемке руды;

   1ι) формирование бетонного перекрытия на перекрытии второй горизонтальной выработки в соответствии с этапами (а)-(£);

   ί) выемка между указанными первой и второй горизонтальными выработками третьей горизонтальной выработки, имеющей перекрытие и боковые стенки по ее длине, после засыпки первой горизонтальной выработки и второй горизонтальной выработки цементированной пустой породой;

   I) удаление песка, покрывающего концы стальной арматуры, из-под бетонного перекрытия первой и второй горизонтальных выработок вдоль части периферии первой и второй горизонтальных выработок, примыкающей к периферии третьей горизонтальной выработки;

   к) выполнение стальной арматуры в третьей горизонтальной выработке с прохождением для перекрытия концов стальной арматуры в первой и второй горизонтальных выработках;

   ΐ) заливка или закачивание бетона поверх стальной арматуры в третьей горизонтальной выработке для образования бетонного перекрытия в третьей горизонтальной выработке с толщиной, достаточной для поддержки цементированной пустой породы или ее эквивалента над бетонным перекрытием, когда третья горизонтальная выработка плотно засыпана, и прежде заполненные песком участки вдоль периферии первой и второй горизонтальных выработок и перекрывающуюся стальную арматуру заполняют бетоном для образования непрерывного бетонного перекрытия со стальной арматурой в первой, второй и третьей горизонтальных выработках.
2. 2. Способ формирования непрерывного бетонного перекрытия при выемке с подрубкой согласно п.1, включающий дополнительные этапы, на которых после выемки каждой из первой, второй и третьей

   - 10 027129 горизонтальных выработок, разрабатываемых вдоль их длины, перекрытие горизонтальных выработок засыпают измельченной рудой и профилируют, затем над измельченной рудой укладывается тонкий слой пластика перед установкой структуры стальной арматуры.
3. 3. Способ формирования непрерывного бетонного перекрытия при выемке с подрубкой согласно любому из пп. 1 или 2, в котором после формирования бетонного перекрытия в первой или второй горизонтальной выработке плотно заполняют первую или вторую горизонтальную выработку цементированной пустой породой или ее эквивалентом перед выемкой третьей горизонтальной выработки между первой и второй горизонтальными выработками вплоть до края бетонных перекрытий в первой горизонтальной выработке и второй горизонтальной выработке.
4. 4. Способ формирования непрерывного бетонного перекрытия при выемке с подрубкой согласно п.1, в котором выполняется выемка дополнительных выработок на каждом уровне выемки в соответствии с этапами (а)-(1).
5. 5. Способ формирования непрерывного бетонного перекрытия при выемке с подрубкой согласно п.1, включающий дополнительные этапы:

   (ί) бурение скважин заранее определенного размера и длины в грунте на уровне, находящемся выше и ниже уровня выработок, перед выемкой какой-либо выработки на уровне выемки;

   (ίί) размещение на дне каждой скважины упругих элементов, обладающих способностью поглощать ударную энергию или избыточные нагрузки, возникающие из-за перемещения грунта;

   (ίίί) установка бетонных стоек в скважины таким образом, чтобы нижние концы стоек покоились на упругих элементах, а их верхние концы выполнены, по существу, заподлицо с грунтом, причем стойки способны поддерживать бетонную кровлю на своих верхних концах;

   (ίν) заливка бетонного перекрытия на грунт над выработками с покрытием верхних концов стоек; затем (ν) выемка выработок в соответствии с этапами (а)-(1) по п. 1 под бетонным перекрытием, которое теперь служит в качестве бетонной кровли для выемки.
6. 6. Способ формирования непрерывного бетонного перекрытия при выемке с подрубкой согласно п.5, включающий дополнительные этапы установки дополнительного множества поддерживающих стоек в каждой выработке перед заливкой бетонных перекрытий.
7. 7. Способ формирования непрерывного бетонного перекрытия при выемке с подрубкой согласно п.6, в котором для измерения нагрузок сжатия, растяжения и изгиба бетонных перекрытий вдоль на стальную арматуру устанавливаются контрольно-измерительные приборы.
8. 8. Способ формирования непрерывного бетонного перекрытия при выемке с подрубкой согласно п.7, в котором дополнительные контрольно-измерительные приборы устанавливаются в одном или нескольких местоположениях, выбираемых из:

   a) точек над и между стойками;

   b) троса, проходящего от кровли через дробленую пустую породу и закрепленного болтами на верхней части стоек, поддерживающих вышележащее бетонное перекрытие;

   c) тросов, расположенных по периметру плиты перекрытия;

   ά) пространства внутри трубопровода, проходящего через стойки и каналы, встроенные в плиты бетонного перекрытия; и

   е) пространства внутри дробленой пустой породы.
9. 9. Способ формирования непрерывного бетонного перекрытия при выемке с подрубкой согласно п.8, в котором дополнительные контрольно-измерительные приборы устанавливаются в отверстия, пробуренные в скальной кровле и в стенах по периметру для измерения перемещения скальной породы в выработки, засыпанные цементированной пустой породой.