RU2014453C1

RU2014453C1 - Method for control of rock pressure

Info

Publication number: RU2014453C1
Authority: RU
Inventors: В.Н. Попов
Original assignee: Институт горного дела НАН Республики Казахстан
Priority date: 1989-04-11
Filing date: 1989-04-11
Publication date: 1994-06-15

Abstract

FIELD: mining industry. SUBSTANCE: to enhance efficiency of control over rock pressure while working shallow and sloping mineral deposits by monitoring the process of breaking massifs of rock above mined-out space, the method involves dividing deposits into blocks, working primary chambers, stowing them, working secondary chambers and caving in overlying rock within contour of roof of longitudinal breaking, regulating the height of mined-out space and determining required volume of stowing on the condition of Δ_e=h_d-h_m.o where Δ_e - thickness of equivalent layer of stowing of mined-out space, m; h_d - thickness of deposit, m; h_m.o- maximum permissible height of mined-out space, m, determined by the formula h_m.o=[(K_l-1)H]/1.5 where K_l - coefficient of loosening of overlying rock; H - distance from deposit roof to ground surface or lower boundary of guarded object, m; 1.5 - constant coefficient. EFFECT: higher efficiency. 2 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к горнодобывающей промышленности и может быть использовано при разработке пологих пластов твердых полезных ископаемых всех видов. The invention relates to the mining industry and can be used in the development of flat layers of solid minerals of all kinds.

Известен способ управления горным давлением в лаве с образованием свода обрушения над очистной горной выработкой, при этом длину лавы (очистной выработки) принимают меньше эквивалентного пролета раскрытия свода обрушения [1]. A known method of controlling the rock pressure in the lava with the formation of the collapse arch over the mine working openings, while the length of the lava (mine workings) take less than the equivalent span of the opening of the collapse arch [1].

Недостатком указанного способа является то, что он не гарантирует сохранения самого свода и внезапных обрушений земной поверхности, так как известно, что с течением времени прочность пород снижается и происходит самообрушение. The disadvantage of this method is that it does not guarantee the preservation of the arch itself and the sudden collapse of the earth's surface, since it is known that over time the strength of the rocks decreases and self-collapse occurs.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является способ управления горным давлением, включающий поддержание пород рудными и искусственными целиками из твердеющей закладки, а также обрушение пород и отработку выемочного участка с использованием перераспределения горного давления на искусственные целики с оставлением междукамерных целиков, а в центре блока массивного целика заполнение камер, примыкающих к массивному целику, твердеющей закладкой. Управление горным давлением осуществляется отработкой массивного целика, в результате чего горное давление перераспределяется на искусственные и рудные междукамерные целики, междукамерные целики при этом разрушаются и на фланговых участках блока происходит локальное обрушение пород налегающей толщи с заполнением отработанных камер разрушенной породой [2]. The closest in technical essence to the invention is a method of controlling rock pressure, including maintaining rocks with ore and artificial pillars from a hardening bookmark, as well as collapse of rocks and mining a mining section using redistribution of rock pressure on artificial pillars with inter-chamber pillars remaining, and in the center of the block is massive pillar filling chambers adjacent to the massive pillar, hardening bookmark. Rock pressure is controlled by mining a massive pillar, as a result of which rock pressure is redistributed to artificial and ore interchamber pillars, interchamber pillars are destroyed and localized collapse of the overlying rocks occurs on the flank sections of the block with filling the spent chambers with destroyed rock [2].

Основным недостатком этого способа управления горным давлением является то, что обрушение пород идет самопроизвольно и не контролируются области разрушения, в целом процесс обрушения пород налегающей толщи неуправляемый, поэтому при определенном соотношении горногеологических факторов, а именно, при большой мощности отрабатываемой залежи и относительно небольшой глубине разработки возможно обрушение земной поверхности или подработка вышерасположенных горных выработок или пластов полезного ископаемого, не обеспечивается безопасное ведение горных работ. Кроме того, для заполнения камер необходимо применять высокопрочную твердеющую закладку, что связано с большим расходом цемента, также теряется часть полезного ископаемого в междукамерных целиках, которые не извлекаются, что снижает эффективность этого способа управления горным давлением. The main disadvantage of this method of controlling rock pressure is that rock collapse occurs spontaneously and fracture areas are not controlled, in general, the process of collapse of the rocks of the overlying stratum is uncontrollable, therefore, with a certain ratio of mining and geological factors, namely, with a large capacity of the worked out deposit and a relatively small depth of development collapse of the earth's surface or underworking of upstream mine workings or mineral strata is possible, it is not ensured safely mining operations. In addition, to fill the chambers, it is necessary to use a high-strength hardening tab, which is associated with a large consumption of cement, and a part of the mineral is lost in inter-chamber pillars that are not removed, which reduces the effectiveness of this method of controlling rock pressure.

Целью изобретения является повышение безопасности ведения горных работ при отработке пологозалегающих пластов за счет предотвращения обрушения земной поверхности или подработки вышерасположенных горных выработок. The aim of the invention is to increase the safety of mining during mining of shallow seams by preventing the collapse of the earth's surface or part-time upstream mining.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу управления горным давлением, включающему отработку участка камерами, поддержание налегающих пород целиками, обрушение пород с использованием перераспределения горного давления на целики, за счет получения заданных объемов обрушения в условиях отработки пологих пластов, находящихся в непосредственной близости под охраняемыми объектами, минимально необходимый объем целиков определяют исходя из условия
Δ _э = h_з - h_в, где Δ _э - толщина эквивалентного слоя материала, слагающего целик, м;
h_з - мощность отрабатываемого пласта, м;
h_в - предельно допустимая высота выработанного пространства по условию подработки охраняемого объекта, м;
h_в=

, где К_р - коэффициент разрыхления пород налегающей толщи;
H -расстояние от кровли пласта до нижней границы охраняемого объекта, м.This goal is achieved by the fact that according to the method of controlling rock pressure, including mining the site with cameras, maintaining overlying rocks by pillars, collapsing rocks using redistribution of rock pressure on pillars, by obtaining the specified volumes of collapse in the conditions of mining of shallow formations that are in close proximity to protected objects, the minimum required pillar volume is determined based on the condition
Δ _e = h _z - h _in , where Δ _e is the thickness of the equivalent layer of the material composing the whole, m;
h _s - power of the worked out formation, m;
h _in - the maximum permissible height of the worked out space under the condition of working out of the protected object, m;
h _in =

where K _p - coefficient of loosening of rocks overlying strata;
H is the distance from the top of the reservoir to the lower boundary of the protected object, m

На фиг. 1-3 изображена схема предлагаемого способа управления горным давлением. In FIG. 1-3 shows a diagram of the proposed method of controlling rock pressure.

Изобретение осуществляется следующим образом. Пласт 1 (см. фиг.1), над которым расположена налегающая толща пород 2, разделяют на блоки, один из которых А-В. В блоке А-В отрабатывают первичные камеры 3 и заполняют их низкопрочной твердеющей закладкой 4, затем отрабатывают междукамерные целики 5, в результате чего образуются вторичные камеры 7 (см. фиг.2). После отработки междукамерных целиков 5 искусственные опоры 6 (см. фиг.2), образовавшиеся из низкопрочной твердеющей закладки 4, деформируются и разрушаются, заполняя смежные камеры 7 материалом закладки 8, а в налегающей толще 2 над выработанным пространством блока А-Б формируется свод предельного разрушения 9, в пределах которого породы разрушаются и заполняют полностью выработанное пространство блока А-Б и объем в пределах свода обрушения, чем обеспечивается самоподпор разрыхленной породой 10 нетронутого массива горных пород и сохранность земной поверхности 11 (см. фиг.3). The invention is as follows. Layer 1 (see figure 1), over which the overlying stratum of rocks 2 is located, is divided into blocks, one of which is AB. In block AB, primary chambers 3 are worked out and filled with a low-strength hardening bookmark 4, then interchamber pillars 5 are worked out, as a result of which secondary chambers 7 are formed (see FIG. 2). After working off the inter-chamber pillars 5, the artificial supports 6 (see Fig. 2), formed from a low-strength hardening bookmark 4, are deformed and destroyed, filling the adjacent chambers 7 with the material of the bookmark 8, and in the overlying thickness 2 over the worked out space of block A-B, a limit arch is formed destruction 9, within which the rocks are destroyed and fill the fully worked out space of block AB and the volume within the arch of the collapse, which ensures self-support of the loose rock 10 of the untouched rock mass and safety l of the earth's surface 11 (see figure 3).

Claims

1. METHOD FOR MANAGING MOUNTAIN PRESSURE, including mining the excavation section with cameras, supporting overlying rocks with pillars, collapse of rocks using redistribution of rock pressure on pillars, characterized in that, in order to increase the safety of mining operations by obtaining specified volumes of collapse under shallow mining conditions layers located in the immediate vicinity under the protected objects, the minimum required amount of pillars is determined from the condition
Δ _e = h _s -h _in
where Δ _e is the thickness of the equivalent layer of the material composing the pillars, m
h _s - the power of the treated formation, m;
h _in - the maximum permissible height of the worked out space under the condition of part-time work of the protected object,
h _in =

,
K _p - coefficient of loosening of rocks overlying strata;
H - distance from the top of the reservoir to the lower boundary of the protected object, m

2. The method according to claim 1, characterized in that the pillars are made of hardening material.