RU2393355C1

RU2393355C1 - Goaf stowing method

Info

Publication number: RU2393355C1
Application number: RU2009118772/03A
Authority: RU
Inventors: Геннадий Георгиевич Пирогов (RU); Геннадий Георгиевич Пирогов; Дмитрий Николаевич Лаевский (RU); Дмитрий Николаевич Лаевский
Priority date: 2009-05-18
Filing date: 2009-05-18
Publication date: 2010-06-27

Abstract

FIELD: mining.

SUBSTANCE: method of goaf stowing during underground development of steeply dipping thick ore bodies involves bottom-upward excavation of inclined ore streaks 5 in horizontal layers up to 8 m wide with the inclination angle equal to angle of dip of ore body starting from the hanging side towards the lying side, ore breaking to the mine goaf of the bed, loading of the broken ore from the mine goaf, installation of insulating bulkheads on the bed flanks and filling of the mine goaf with hydraulic stowing mixture 2. Before the mine goaf is filled with hydraulic stowing mixture 2, there built near exposed surface of the adjacent inclined ore streak 6 is concrete retaining wall 1 with the thickness taken depending on the bed width and the specified strength of wall 1. After the rest part of the mine goaf is filled with hydraulic stowing mixture 2 and water is filtered, injection of hardening - cement-and-sand solution is performed to its upper part to the depth of 100…300 mm for movement of self-propelled machines along the filling surface 4.

EFFECT: invention will allow decreasing the flow rate of hardening stowing mixture owing to the construction of concrete retaining wall and reducing the prime cost of the mine production.

2 dwg

Description

Изобретение относится к горной промышленности и предназначено для подземной разработки мощных крутопадающих рудных тел с закладкой выработанного пространства.The invention relates to the mining industry and is intended for underground mining of powerful steeply falling ore bodies with the laying of the worked out space.

Известен способ закладки выработанного пространства, включающий заполнение выработанного пространства твердеющей закладочной смесью и производство работ по интенсификации процессов ее твердения в верхней части массива (авторское свидетельство СССР №1456611, кл. E21F 15/00, 1987).There is a known method of laying out the worked-out space, including filling the worked-out space with a hardening filling mixture and carrying out work to intensify the hardening processes in the upper part of the massif (USSR author's certificate No. 1456611, class E21F 15/00, 1987).

Недостаток известного способа заключается в том, что на твердеющую закладочную смесь расходуется большое количество дорогостоящего цемента, цена которого имеет устойчивую тенденцию к повышению.The disadvantage of this method is that a large amount of expensive cement is consumed for the hardening mortar mixture, the price of which has a steady upward trend.

Прототипом изобретения является способ закладки выработанного пространства при отработке мощных рудных тел (до 20-25 м) с выемкой в две стадии. При этом вынимаемые в первую очередь слои со стороны висячего бока закладывают твердеющей закладочной смесью. После выемки и закладки слоев на всю высоту этажа приступают ко второй стадии работ - выемке слоев со стороны лежачего бока. Закладка в этом случае может быть обычной (гидрозакладка) (Скорняков Ю.Г. Системы разработки и комплексы самоходных машин при подземной добыче руд. - М.: Недра, 1978. - с.111).The prototype of the invention is a method of laying a mined-out space when mining powerful ore bodies (up to 20-25 m) with a notch in two stages. In this case, the layers removed first of all from the side of the hanging side are laid with a hardening filling mixture. After excavation and laying of layers to the entire height of the floor, they proceed to the second stage of work - excavation of the layers from the lying side. The bookmark in this case can be normal (water filling) (Skornyakov Yu.G. Development systems and self-propelled machine complexes for underground ore mining. - M.: Nedra, 1978. - p. 111).

Существенным недостатком прототипа является заполнение твердеющей закладочной смесью выработанного пространства отработанного очистного слоя на всю его ширину, что вызывает значительный расход дефицитного дорогостоящего цемента на подготовку смеси (до 120…150 кг/м³).A significant disadvantage of the prototype is the filling of a solidified filling mixture with the worked out space of the spent treatment layer over its entire width, which causes a significant consumption of scarce expensive cement for the preparation of the mixture (up to 120 ... 150 kg / m ³ ).

Техническим результатом заявляемого изобретения является снижение расхода твердеющей закладочной смеси, что уменьшает себестоимость добычи руды.The technical result of the claimed invention is to reduce the consumption of hardening filling mixture, which reduces the cost of ore mining.

Сущность заявляемого изобретения состоит в том, что способ закладки выработанного пространства при подземной разработке крутопадающих мощных рудных тел, включающий выемку горизонтальными слоями снизу вверх наклонных рудных полос, начиная от висячего бока в направлении к лежачему, отбойку руды в выработанное пространство слоя, отгрузку отбитой руды из выработанного пространства, установку на флангах слоя изолирующих перемычек, заполнение выработанного пространства гидравлической закладочной смесью, отличается тем, что перед заполнением выработанного пространства гидравлической закладочной смесью осуществляют сооружение бетонной удерживающей стенки у обнаженной поверхности смежной наклонной рудной полосы, а после заполнения выработанного пространства гидравлической закладочной смесью осуществляют инъекцию в верхнюю ее часть твердеющего раствора на глубину 100…300 мм.The essence of the claimed invention lies in the fact that the method of laying the mined-out space during underground mining of steeply falling powerful ore bodies, including the excavation of horizontal inclined ore strips from bottom to top, starting from the hanging side in the direction to the lying one, breaking the ore into the worked out space of the layer, shipment of the broken ore from of the worked-out space, installation of a layer of insulating jumpers on the flanks, filling of the worked-out space with a hydraulic filling mixture, characterized in that before filling Using the worked-out space with a hydraulic filling mixture, a concrete retaining wall is constructed at the exposed surface of the adjacent inclined ore strip, and after filling the worked-out space with a hydraulic filling mixture, injection is made into its upper part of the hardening mortar to a depth of 100 ... 300 mm.

Бетонную удерживающую стенку возводят у обнаженной рудной поверхности смежной наклонной полосы с помощью переносной щитовой опалубки, щиты которой навешивают и крепят на анкерах длиной, равной ширине бетонной стенки плюс 200…300 мм для закрепления концов в рудном массиве, оставляемых после снятия с них щитов, для усиления прочности бетонной стенки.A concrete retaining wall is erected at the exposed ore surface of an adjacent inclined strip using a portable shield formwork, the shields of which are hung and fastened on anchors with a length equal to the width of the concrete wall plus 200 ... 300 mm to fix the ends in the ore mass left after removing the shields from them, for Strengthening the strength of the concrete wall.

Для возведения бетонной удерживающей стенки используют твердеющую закладочную смесь, например, из воды, цемента и песчано-гравийной смеси. Толщина стенки устанавливается в зависимости от угла наклона рудной полосы, принятой ширины слоя, ее прочности и составляет примерно 1/3…1/4 ширины слоя.For the erection of a concrete retaining wall, a hardening filling mixture is used, for example, from water, cement and sand and gravel. The wall thickness is set depending on the angle of inclination of the ore strip, the accepted width of the layer, its strength and is approximately 1/3 ... 1/4 of the width of the layer.

Оставшуюся часть выработанного пространства слоя заполняют гидравлической закладочной смесью, например, из воды и песчано-гравийной смеси с предварительной установкой изолирующих перемычек на флангах слоя.The remaining part of the worked space of the layer is filled with a hydraulic filling mixture, for example, of water and a sand-gravel mixture with the preliminary installation of insulating jumpers on the flanks of the layer.

Для движения самоходных машин по поверхности гидравлической закладки слоя верхнюю ее часть упрочняют инъекцией твердеющего (например, цементно-песчаного) раствора на глубину 100…300 мм.For the movement of self-propelled machines on the surface of the hydraulic laying of the layer, its upper part is strengthened by injection of a hardening (for example, cement-sand) solution to a depth of 100 ... 300 mm.

Применение заявленного технического решения при подземной разработке рудных тел с закладкой выработанного пространства позволит снизить себестоимость добычи руды за счет уменьшения расхода твердеющей закладочной смеси на 70…75%.The application of the claimed technical solution for underground mining of ore bodies with the laying of the mined-out space will reduce the cost of ore extraction by reducing the consumption of hardening filling mixture by 70 ... 75%.

На фиг.1 представлены конструктивные элементы заявляемого способа закладки выработанного пространства, на фиг.2 показана бетонная удерживающая стенка в процессе ее сооружения.Figure 1 presents the structural elements of the proposed method for laying the worked out space, figure 2 shows the concrete retaining wall in the process of its construction.

На фиг.1 и 2 изображены: 1 - бетонные удерживающие стенки; 2 - гидравлическая закладка в выработанных пространствах отработанных горизонтальных слоев; 3 - вмещающие породы висячего бока; 4 - упрочненные верхние части гидравлической закладки толщиной 100…300 мм; 5 - наклонные рудные полосы, отработанные горизонтальными слоями снизу вверх и заполненные комбинированной закладкой; 6 - неотработанные наклонные рудные полосы; 7 - условные границы наклонных рудных полос; 8 - вмещающие породы лежачего бока; 9 - свободное пространство для перемещения самоходных горнодобывающих машин; 10 - часть выработанного пространства отработанного слоя, оставленная для заполнения гидравлической закладочной смесью; 11 - анкеры для устройства опалубки; 12 - опалубка сооружаемой бетонной стенки; 13 - трубопровод для подачи твердеющей закладочной смеси в заопалубочное пространство; 14 - твердеющая закладочная смесь.Figures 1 and 2 show: 1 - concrete retaining walls; 2 - hydraulic tab in the worked-out spaces of the worked out horizontal layers; 3 - enclosing rocks of the hanging side; 4 - hardened upper parts of the hydraulic bookmarks with a thickness of 100 ... 300 mm; 5 - inclined ore strips worked out by horizontal layers from bottom to top and filled with a combined tab; 6 - untreated inclined ore strip; 7 - conventional boundaries of inclined ore strips; 8 - enclosing rocks of the lying side; 9 - free space for moving self-propelled mining machines; 10 - part of the worked-out space of the worked-out layer left to fill with a hydraulic filling mixture; 11 - anchors for formwork; 12 - formwork of the constructed concrete wall; 13 - a pipeline for supplying a hardening filling mixture into the outside space; 14 - hardening filling mixture.

Способ закладки выработанного пространства комбинированной закладкой включает три стадии и осуществляется следующим образом.The way to bookmark the worked out space with a combined bookmark includes three stages and is carried out as follows.

На первой стадии в выработанном пространстве слоя устраивают щитовую опалубку, для чего через каждые 2 м в обнаженный борт смежной наклонной рудной полосы бурят короткие шпуры глубиной 200…300 мм, в которых с помощью металлических клиньев закрепляют анкеры длиной, равной толщине бетонной удерживающей стенки с учетом длины концов, помещаемых в шпурах. Бурят два ряда шпуров: в верхней части будущей бетонной стенки и в нижней. В шпурах закрепляют концы анкеров, на противоположные концы которых навешивают и крепят щиты опалубки. После полного монтажа опалубки на всю длину выработанного пространства слоя в заопалубочное пространство подают твердеющую закладочную смесь.At the first stage, shield formwork is arranged in the worked-out space of the layer, for which, every 2 m, short boreholes with a depth of 200 ... 300 mm are drilled into the exposed side of an adjacent inclined ore strip, in which anchors are fixed with metal wedges with a length equal to the thickness of the concrete retaining wall, taking into account the lengths of the ends placed in the holes. Two rows of holes are drilled: in the upper part of the future concrete wall and in the lower. In the holes, the ends of the anchors are fixed, on the opposite ends of which the formwork panels are hung and fastened. After complete installation of the formwork over the entire length of the worked out space of the layer, a hardening filling mixture is fed into the formwork space.

На второй стадии на флангах незаполненной части выработанного пространства слоя устанавливают изолирующие перемычки и подают гидравлическую закладочную смесь.At the second stage, insulating jumpers are installed on the flanks of the unfilled part of the worked space of the layer and a hydraulic filling mixture is supplied.

В третью стадию после фильтрации воды из гидравлической закладки в верхнюю ее часть осуществляют инъекцию цементно-песчаного раствора на толщину 100…300 мм, чтобы упрочнить закладку для движения по ее поверхности самоходных машин.In the third stage, after filtering the water from the hydraulic bookmark to its upper part, cement-sand mortar is injected to a thickness of 100 ... 300 mm to strengthen the bookmark for self-propelled vehicles to move along its surface.

Таким образом, за счет бетонной удерживающей стенки, толщина которой составляет примерно 1/3…1/4 ширины заполняемого выработанного пространства слоя, достигается уменьшение расхода твердеющей закладочной смеси на 70…75%, а следовательно, снижение себестоимости добычи руды.Thus, due to the concrete retaining wall, the thickness of which is approximately 1/3 ... 1/4 of the width of the filled working space of the layer, a reduction of the flow rate of the hardening filling mixture by 70 ... 75%, and consequently, a reduction in the cost of ore mining, is achieved.

Claims

The method of laying the mined space during underground mining of steeply falling powerful ore bodies, including the excavation of horizontal inclined ore strips from bottom to top, from the hanging side in the direction to the lying one, breaking the ore into the mined space of the layer, shipment of the beaten ore from the mined space, installing an insulating layer on the flanks jumpers, filling the worked-out space with hydraulic filling mixture, characterized in that before filling the worked-out space with hydraulic with concrete mixture, a concrete retaining wall is constructed at the exposed surface of an adjacent inclined ore strip, and after filling the worked out space with a hydraulic filling mixture, injection is carried out into its upper part of the hardening mortar to a depth of 100 - 300 mm.