RU2735173C1 - Method for filling of mined-out space during development of gently sloping beds with long pillars - Google Patents

Method for filling of mined-out space during development of gently sloping beds with long pillars Download PDF

Info

Publication number
RU2735173C1
RU2735173C1 RU2020114845A RU2020114845A RU2735173C1 RU 2735173 C1 RU2735173 C1 RU 2735173C1 RU 2020114845 A RU2020114845 A RU 2020114845A RU 2020114845 A RU2020114845 A RU 2020114845A RU 2735173 C1 RU2735173 C1 RU 2735173C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
filling
mining
water
formation
reservoirs
Prior art date
Application number
RU2020114845A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Кирилл Владимирович Громцев
Евгений Ростиславович Ковальский
Original Assignee
федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Санкт-Петербургский горный университет»
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Санкт-Петербургский горный университет» filed Critical федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Санкт-Петербургский горный университет»
Priority to RU2020114845A priority Critical patent/RU2735173C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2735173C1 publication Critical patent/RU2735173C1/en

Links

Images

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH DRILLING; MINING
    • E21CMINING OR QUARRYING
    • E21C41/00Methods of underground or surface mining; Layouts therefor
    • E21C41/16Methods of underground mining; Layouts therefor
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH DRILLING; MINING
    • E21DSHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
    • E21D19/00Provisional protective covers for working space
    • E21D19/02Provisional protective covers for working space for use in longwall working
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH DRILLING; MINING
    • E21FSAFETY DEVICES, TRANSPORT, FILLING-UP, RESCUE, VENTILATION, OR DRAINING IN OR OF MINES OR TUNNELS
    • E21F15/00Methods or devices for placing filling-up materials in underground workings
    • E21F15/02Supporting means, e.g. shuttering, for filling-up materials

Abstract

FIELD: mining.
SUBSTANCE: invention relates to mining and can be used in development of gently sloping potassium-magnesium and coal beds by mining faces equipped with mechanized complexes. Method solves problem of improving safety of mining operations under conditions of underwater protection of formation due to exclusion of formation of water-conducting channels between formation and water-bearing horizon by formation in lined space of lavas of stowing massifs of hydraulic setting mixture arranged in reservoirs of cylindrical shape, made of waterproofing material. When preparing the pole, advanced advance of the required number of steep gates is performed within the extraction section. Filling pipelines are installed in conveyor, ventilation and filling drifts for delivery of hardening water-laying mixture into reservoirs located in lava work-out area. Laying pipelines are dismantled as far as lava moves. Reservoirs with hardening hydraulic-setting mixture are arranged in worked-out space in the form of strips perpendicular to face of lava.
EFFECT: application of hydraulic setting mixture allows to provide required strength characteristics of backfilling massifs, and placement of tab in waterproofing reservoirs allows to ensure preservation of specified shape at their filling to height of worked-out space.
1 cl, 7 dwg, 1 tbl

Description

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при разработке пологих калийно-магниевых и угольных пластов очистными забоями, оборудованными механизированными комплексами.The invention relates to the mining industry and can be used in the development of shallow potassium-magnesium and coal seams by working faces equipped with mechanized complexes.

Известен способ полной механизированной закладки выработанного пространства лав на угольных шахтах Китая (https://www.researchgate.net/publication/273494679) Jixiong Zhang. Surface subsidence control theory and application to backfill coal mining technology), включающий создание позади лавы закладочного массива в виде полос закладочного материала, перпендикулярных забою лавы. There is a known method of full mechanized backfilling of worked-out longwalls in coal mines in China (https://www.researchgate.net/publication/273494679) Jixiong Zhang. Surface subsidence control theory and application to backfill coal mining technology), including the creation of a backfill mass behind the face in the form of strips of backfill material perpendicular to the face of the face.

Недостатком данного способа является создание закладочного массива в виде полос из насыпного материала, не обеспечивающего заданной несущей способности, а значит, и не исключающей образования водопроводящих каналов между пластом и водоносным горизонтом. Это снижает безопасность ведения горных работ в условиях подработки водоносных горизонтов. The disadvantage of this method is the creation of a filling mass in the form of strips of bulk material, which does not provide a given bearing capacity, and therefore does not exclude the formation of water-conducting channels between the reservoir and the aquifer. This reduces the safety of mining in conditions of undermining of aquifers.

Известен способ управления труднообрушаемой кровлей (патент RU 2177546, 27.12.2001). Способ включает создание позади лавы закладочного массива в виде полос закладочного материала, перпендикулярных и параллельных забою лавы. There is a known method for controlling a hard-to-break roof (patent RU 2177546, 27.12.2001). The method includes creating a filling mass behind the lava in the form of strips of filling material, perpendicular and parallel to the face of the longwall.

Недостатком данного способа является низкая несущая способность закладочных массивов, поскольку полосы закладочного материала выкладываются из пустой породы с помощью метателя закладочной установки, что повышает риски образования водопроводящих каналов. Это снижает безопасность ведения горных работ в условиях подработки водоносных горизонтов. The disadvantage of this method is the low bearing capacity of the backfill massifs, since the strips of the backfill material are laid out of the waste rock using a backfill thrower, which increases the risk of water-conducting channels formation. This reduces the safety of mining in conditions of undermining of aquifers.

Известен способ управления труднообрушаемой кровлей (патент RU 2246618, 20.02.2005). Способ включает создание позади лавы закладочного массива в виде полос закладочного материала, перпендикулярных забою лавы и полную закладку выработанного пространства между центральной бутовой полосой и бутовой полосой со стороны массива. There is a known method for controlling a hard-to-break roof (patent RU 2246618, 20.02.2005). The method includes creating a backfill massif behind the lava in the form of strips of backfill material perpendicular to the face of the face and full backfilling of the worked-out space between the central rubble strip and the rubble strip from the side of the massif.

Недостатком данного способа является высокие риски образования водопроводящих каналов между пластом и водоносным горизонтом, так как полосы закладочного материала выкладываются из пустой породы с помощью метателя закладочной установки, а полная закладка между сформировавшимися полосами производится только в выработанном пространстве полулавы и выступает в роли целика для повторного использования подготовительной выработки для смежного столба. Это снижает безопасность ведения горных работ в условиях подработки водоносных горизонтов.The disadvantage of this method is the high risks of the formation of water-conducting channels between the reservoir and the aquifer, since the strips of the filling material are laid out from the waste rock using the thrower of the filling installation, and the complete filling between the formed strips is carried out only in the developed space of the semi-glacier and acts as a pillar for reuse preparatory workings for the adjacent pillar. This reduces the safety of mining in conditions of undermining of aquifers.

Известен способ управления труднообрушаемой кровлей (патент RU 2325528, 27.05.2008). Способ включает создание позади лавы закладочного массива в виде полос закладочного материала, перпендикулярных забою лавы. There is a known method for controlling a hard-to-break roof (patent RU 2325528, 27.05.2008). The method includes creating a filling mass behind the lava in the form of strips of filling material perpendicular to the face of the longwall.

Недостатком данного способа является низкая несущая способность закладочных массивов, поскольку полосы закладочного материала выкладываются из пустой породы с помощью метателя закладочной установки, а также производится дополнительная выемка полезного ископаемого из целиков, что повышает риски образования водопроводящих каналов. Это снижает безопасность ведения горных работ в условиях подработки водоносных горизонтов. The disadvantage of this method is the low bearing capacity of the stowing massifs, since the strips of stowing material are laid out of the waste rock using the thrower of the stowing installation, and additional extraction of the mineral from the pillars is performed, which increases the risks of the formation of water-conducting channels. This reduces the safety of mining in conditions of undermining of aquifers.

Известен способ закладки выработанного пространства бутовыми полосами при разработке пологих калийно-магниевых пластов очистными забоями, оборудованными механизированными комплексами на рудниках (Инструкция по применению систем разработки на Старобинском месторождении с. 60 // ОАО «Беларуськалий» // Научно-производственное унитарное предприятие «Институт горного дела» / Солигорск-Минск, 2018 – 196 с.), принимаемый за прототип. Способ состоит в опережающей проходке закладочных штреков в пределах выемочного участка, выемке пласта длинным забоем, оборудованным механизированным комплексом, создании позади лавы закладочного массива в виде полос закладочного материала, перпендикулярных забою лавы.There is a known method of filling the worked-out space with rubble strips during the development of shallow potassium-magnesium seams by working faces equipped with mechanized complexes in mines (Instructions for the use of development systems at the Starobinskoye deposit p. 60 // JSC "Belaruskali" // Scientific and production unitary enterprise "Institute of Mining cases "/ Soligorsk-Minsk, 2018 - 196 p.), taken as a prototype. The method consists in advanced driving of filling drifts within the mining area, excavation of the seam with a long face equipped with a mechanized complex, creating a filling mass behind the longwall in the form of strips of filling material perpendicular to the face of the longwall.

Недостаток способа состоит в низкой безопасности ведения горных работ в условиях подработки водоносных горизонтов, поскольку повышает риски образования водопроводящих каналов между пластом и водоносным горизонтом из-за того, что полосы выкладываются из пустой породы, не обеспечивающей необходимую несущую способность закладочного массива.The disadvantage of this method is the low safety of mining in conditions of undermining of aquifers, since it increases the risks of the formation of water-conducting channels between the reservoir and the aquifer due to the fact that the strips are laid out of waste rock that does not provide the necessary bearing capacity of the filling mass.

Техническим результатом является повышение безопасности ведения горных работ в условиях подработки водоносных горизонтов путём исключения образования водопроводящих каналов между пластом и водоносным горизонтом.The technical result is to increase the safety of mining in conditions of undermining of aquifers by eliminating the formation of water-conducting channels between the reservoir and the aquifer.

Технический результат достигается тем, что в выработанное пространство выемочного столба закладочный материал подают в виде твердеющей гидрозакладочной смеси, которую размещают в резервуары цилиндрической формы, выполненные из гидроизоляционного материала и обеспечивающие сохранение заданной формы при заполнении их на высоту выработанного пространства, при этом состав твердеющей гидрозакладочной смеси подбирают в соответствии с рассчитанной деформацией кровли и необходимой несущей способностью закладочного массива, которая исключает образование водопроводящих каналов для обеспечения безопасности подработки водозащитной толщи (ВЗТ), а время достижения требуемой несущей способности закладочного массива в соответствии со скоростью подвигания забоя для исключения остановок комбайна и потери производительности.The technical result is achieved by the fact that the filling material is fed into the worked-out space of the excavation column in the form of a hardening hydraulic filling mixture, which is placed in cylindrical reservoirs made of waterproofing material and ensuring the preservation of a given shape when filling them to the height of the mined-out space, while the composition of the hardening hydraulic filling mixture are selected in accordance with the calculated deformation of the roof and the required bearing capacity of the filling array, which excludes the formation of water-conducting channels to ensure the safety of the undermining of the water-protective stratum (VZT), and the time to achieve the required bearing capacity of the filling array in accordance with the speed of moving the bottom to avoid stoppages of the combine and loss of productivity ...

Способ закладки выработанного пространства при разработке пологих пластов длинными столбами поясняется следующими фигурами:The way of laying the goaf when developing flat seams with long pillars is illustrated by the following figures:

фиг. 1 – схема закладки выработанного пространства за механизированным комплексом в виде полос из резервуаров;fig. 1 is a diagram of laying the worked-out space behind the mechanized complex in the form of strips from reservoirs;

фиг. 2 – схема расположения закладочных массивов в выработанном пространстве за механизированным комплексом;fig. 2 - a diagram of the location of stowing masses in the goaf behind the mechanized complex;

фиг. 3 – схема распределения высоты зоны трещинообразования над выработанным пространством;fig. 3 is a diagram of the distribution of the height of the crack formation zone over the goaf;

фиг. 4 – cвод обрушения (зона развития растягивающих вертикальных деформаций) после отработки всех пластов в свите без закладки;fig. 4 - roof of collapse (zone of development of tensile vertical deformations) after mining of all layers in the suite without backfill;

фиг. 5 – cводы обрушения (зона развития растягивающих вертикальных деформаций) после выемки всех пластов в свите с механизированной закладкой выработанного пространства в форме полос из сыпучего материала;fig. 5 - vaults of collapse (zone of development of tensile vertical deformations) after the extraction of all layers in the suite with mechanized backfilling of the worked-out space in the form of strips of bulk material;

фиг. 6 – cводы обрушения (зона развития растягивающих вертикальных деформаций) после выемки всех пластов в свите с закладкой выработанного пространства в форме полос из резервуаров с закладочным материалом в виде твердеющей гидрозакладочной смеси;fig. 6 - vaults of collapse (zone of development of tensile vertical deformations) after the extraction of all seams in the suite with backfilling of the mined-out space in the form of strips from reservoirs with backfill material in the form of a hardening hydraulic backfill mixture;

фиг. 7 – диаграмма величин распространения зоны водопроводящих трещин над краевой частью межстолбового целика при различных параметрах закладки; где:fig. 7 is a diagram of the magnitude of the propagation of the zone of water-conducting cracks over the edge part of the inter-pillar pillar with different parameters of the filling; Where:

1 – конвейерный штрек;1 - conveyor drift;

2 – закладочный штрек; 2 - stowage drift;

3 – вентиляционный штрек; 3 - ventilation drift;

4 – секции крепи; 4 - support sections;

5 – закладочный трубопровод; 5 - stowage pipeline;

6 – резервуар цилиндрической формы; 6 - cylindrical reservoir;

7 – твердеющая гидрозакладочная смесь; 7 - hardening hydro-filling mixture;

8 – выработанное пространство; 8 - worked-out space;

9 – барьерный целик;9 - barrier rear sight;

10 – продуктивный пласт; 10 - productive formation;

11 – почва; 11 - soil;

12 – кровля;12 - roof;

13 – длина лавы;13 - the length of the lava;

14 – мощность пласта;14 - reservoir thickness;

15 – высота свода обрушения без применения закладки;15 - the height of the collapse vault without using a bookmark;

16 – высота свода обрушения с закладкой в виде резервуаров;16 - the height of the collapse vault with filling in the form of reservoirs;

17 – геологическая мощность водозащитной толщи (ВЗТ);17 - the geological thickness of the water-protective strata (VZT);

18 – расчетная мощность ВЗТ.18 - rated power of VZT.

Способ закладки выработанного пространства при разработке пологих пластов длинными столбами осуществляется следующим образом. Выемка пласта производится длинным забоем, оборудованным механизированным комплексом. При подготовке столба производится опережающая проходка необходимого количества закладочных штреков 2 в пределах выемочного участка (фиг. 1). В конвейерном штреке 1, вентиляционном штреке 3 и закладочных штреках 2 монтируются закладочные трубопроводы 5 для доставки твердеющей гидрозакладочной смеси 7 в резервуары цилиндрической формы 6, располагаемые в выработанном пространстве лавы. Закладочные трубопроводы 5 по мере подвигания лавы демонтируются. Твердеющая гидрозакладочная смесь 7 подается в резервуары 6, которые крепятся в виде рулона к секциям крепи 4 со стороны выработанного пространства или доставляются поштучно в свернутом виде по мере необходимости (фиг. 2). Резервуары 6 с твердеющей гидрозакладочной смесью 7 располагаются в выработанном пространстве в виде полос перпендикулярных забою лавы. Резервуары 6 должны быть выполнены из гидроизоляционного материала и обеспечивать сохранение заданной формы при заполнении их на высоту выработанного пространства 8. За то время пока заполняется ближайший к забою резервуар 6, предыдущий, заполненный, набирает прочность. Состав твердеющей гидрозакладочной смеси 7 подбирают в соответствии с рассчитанной деформацией кровли 12 и необходимой несущей способностью закладочного массива, которая исключает образование водопроводящих каналов, для обеспечения безопасности подработки водозащитной толщи (ВЗТ), а время достижения требуемой несущей способности закладочного массива в соответствии со скоростью подвигания забоя для исключения остановок комбайна и потери производительности. Тем самым к тому моменту, когда происходит контакт закладочного массива с породами кровли 12, закладочный массив имеет необходимые прочностные свойства. The method of filling the goaf in the development of shallow seams with long pillars is carried out as follows. The seam is excavated by a long face, equipped with a mechanized complex. When preparing the pillar, advance driving of the required number of backfill drifts 2 is carried out within the mining area (Fig. 1). In the conveyor drift 1, ventilation drift 3 and backfill drifts 2, backfill pipelines 5 are installed to deliver the hardening hydraulic backfill mixture 7 to cylindrical tanks 6 located in the worked-out lava space. The backfill pipelines 5 are dismantled as the face moves. The hardening hydro-filling mixture 7 is fed into the tanks 6, which are attached in the form of a roll to the support sections 4 from the side of the worked-out space or are delivered individually rolled up as needed (Fig. 2). Reservoirs 6 with hardening backfill mixture 7 are located in the worked-out space in the form of strips perpendicular to the longwall face. Reservoirs 6 must be made of waterproofing material and ensure the preservation of a given shape when filling them to the height of the mined-out space 8. While the reservoir 6 nearest to the bottom is filled, the previous filled one gains strength. The composition of the hardening hydro-filling mixture 7 is selected in accordance with the calculated deformation of the roof 12 and the necessary bearing capacity of the filling array, which excludes the formation of water-conducting channels, to ensure the safety of the undermining of the water-protective layer (VZT), and the time to reach the required bearing capacity of the filling array in accordance with the speed of moving the bottom to avoid stoppages of the combine and loss of productivity. Thus, by the time the filling mass is in contact with the rocks of the roof 12, the filling mass has the necessary strength properties.

Таким образом, изготовление закладочного массива в виде полос из резервуаров цилиндрической формы из гидроизоляционного материала, заполненных твердеющей гидрозакладочной смесью с обеспечением необходимых характеристик несущей способности, исключающей образование водопроводящих каналов, обеспечивает достижение поставленной цели – повышение безопасности подработки ВЗТ (фиг. 3).Thus, the manufacture of a filling array in the form of strips from cylindrical tanks made of a waterproofing material filled with a hardening hydro-filling mixture providing the necessary characteristics of the bearing capacity, excluding the formation of water-conducting channels, ensures the achievement of the set goal - increasing the safety of the undermining of the VZT (Fig. 3).

Способ поясняется следующими примерами. Для оценки напряженно-деформированного состояния вмещающих пород при выемке продуктивных пластов длинными очистными забоями с управлением кровлей путем закладки выработанного пространства разработана горно-геомеханическая модель. В моделях сделано допущение о том, что массив подчиняется упругопластическому закону Кулона-Мора. Свойства массива по всему разрезу одинаковы. При выемке продуктивных пластов и при опускании пород кровли на почву выработанного пространства возникают силы сцепления. The method is illustrated by the following examples. A mining-geomechanical model has been developed to assess the stress-strain state of the enclosing rocks during the extraction of productive strata with long working faces with roof control by filling the goaf. In the models, it is assumed that the mass obeys the Coulomb-Mohr elastoplastic law. The properties of the array are the same throughout the section. When excavating productive strata and when lowering roof rocks onto the soil of the worked-out area, adhesion forces arise.

В качестве горно-геологических условий залегания продуктивных пластов приняты следующие условия: количество разрабатываемых пластов – 4; нумерация пластов – снизу вверх; порядок отработки – нисходящий; залегание пластов – горизонтальное; лавы и межстолбовые целики расположены на разных пластах соосно; вынимаемая мощность первого пласта

Figure 00000001
= 2 м; вынимаемая мощность второго пласта
Figure 00000002
= 4 м; вынимаемая мощность третьего пласта
Figure 00000003
= 2 м; вынимаемая мощность четвертого пласта
Figure 00000004
= 2 м; суммарная вынимаемая мощность m = 10 м; мощность междупластья между первым и вторым пластами
Figure 00000005
= 4 м; мощность междупластья между вторым и третьим пластами
Figure 00000006
= 2 м; мощность междупластья третьим и четвертым пластами
Figure 00000007
= 10 м; глубина залегания кровли верхнего отрабатываемого пласта (
Figure 00000004
) H = 1100 м; геологическая мощность ВЗТ
Figure 00000008
= 350 м; модуль Юнга вмещающих пород и пластов 10000 МПа; коэффициент Пуассона вмещающих пород и пластов 0,3; предел прочности на растяжение вмещающих пород и пластов 1,0 МПа; сцепление вмещающих пород и пластов 5 МПа; угол внутреннего трения вмещающих пород и пластов
Figure 00000009
; длина лав на отрабатываемых пластах одинакова и составляет L= 300 м; ширина межстолбовых целиков B = 60 м.The following conditions are accepted as mining and geological conditions for the occurrence of productive layers: the number of developed layers - 4; numbering of layers - from bottom to top; working order - top-down; bedding of layers - horizontal; lavas and inter-pillar pillars are located coaxially on different layers; extractable thickness of the first layer
Figure 00000001
= 2 m; extractable thickness of the second layer
Figure 00000002
= 4 m; extractable thickness of the third layer
Figure 00000003
= 2 m; removable thickness of the fourth layer
Figure 00000004
= 2 m; total removable power m = 10 m; bed thickness between the first and second layers
Figure 00000005
= 4 m; bed thickness between the second and third layers
Figure 00000006
= 2 m; thickness between layers of the third and fourth layers
Figure 00000007
= 10 m; the depth of the roof of the upper mined layer (
Figure 00000004
) H = 1100 m; geological capacity of VZT
Figure 00000008
= 350 m; Young's modulus of host rocks and strata 10000 MPa; Poisson's ratio of host rocks and strata 0.3; ultimate tensile strength of enclosing rocks and layers 1.0 MPa; adhesion of enclosing rocks and strata 5 MPa; internal friction angle of enclosing rocks and strata
Figure 00000009
; the length of longwalls in the mined seams is the same and is L = 300 m; width of inter-pillar pillars B = 60 m.

При моделировании закладки выработанного пространства лав закладочными массивами в форме полос, их количество на длину лавы 300 м принято равным пяти. Полосы распределены по длине лавы на одинаковых интервалах. Ширина полос а принята по аналогии с рудниками Старобинского месторождения и составляет: у бортовых штреков – 10 м, у закладочных штреков в поле лавы – 20 м. Расстояние между полосами в таком случае определится величиной 55 м.When modeling the backfill of the worked-out longwall space with backfill massifs in the form of strips, their number for a longwall length of 300 m is taken to be five. The stripes are distributed along the length of the longwall at equal intervals. The width of the strips a is taken by analogy with the mines of the Starobinskoye deposit and is: at the side drifts - 10 m, at the filling drifts in the lava field - 20 m.The distance between the strips in this case will be determined by the value of 55 m.

На фигурах 4-6 показаны зоны развития вертикальных растягивающих деформаций (зоны расслоения) над выработанным пространством лав. Данные области можно интерпретировать как области формирования водопроводящих трещин.Figures 4-6 show the development zones of vertical tensile deformations (delamination zones) over the mined-out lava space. These areas can be interpreted as areas of formation of water-conducting cracks.

В случае отработки без закладки они составляют порядка ~226 м по высоте над верхнем отрабатываемым пластом (фиг. 4). При отработке с механизированной закладкой выработанного пространства в форме полос из сыпучего материала составляют порядка ~188 м по высоте над верхнем отрабатываемым пластом (фиг. 5). При отработке с закладкой выработанного пространства в форме полос из резервуаров с закладочным материалом в виде твердеющей гидрозакладочной смеси составляют порядка ~160 м по высоте над верхнем отрабатываемым пластом (фиг. 6). Размеры сводов обрушения по порядку величин совпадают с результатами аналитических расчетов (фиг. 7, таблица 1).In the case of mining without backfill, they are of the order of ~ 226 m in height above the upper developed seam (Fig. 4). When mining with mechanized backfilling, the mined-out space in the form of strips of bulk material is about ~ 188 m in height above the upper mined-out layer (Fig. 5). When mining with backfilling, the mined-out space in the form of strips from reservoirs with backfill material in the form of a hardening hydraulic backfill mixture is of the order of ~ 160 m in height above the upper developed seam (Fig. 6). The dimensions of the collapse vaults coincide in order of magnitude with the results of analytical calculations (Fig. 7, Table 1).

Таблица 1 – Высота распространения зоны водопроводящих трещин при разных параметрах закладкиTable 1 - Height of propagation of the zone of water-conducting cracks for different parameters of the filling

Суммарная вынимаемая мощность, мTotal removable power, m Высота распространения ЗВТ над кровлей верхнего отрабатываемого пласта, мHeight of ZEC propagation above the roof of the upper mined layer, m Без закладкиNo bookmark Породные полосы из сыпучего материала Solid strips from bulk material Полосы из резервуаров с гидравлической закладкой Tank strips with hydraulic backfill После отработки 1 пласта верхнегоAfter mining 1 layer of the upper 2.02.0 186186 117117 9292 После отработки 2 пластаAfter mining 2 layers 4.04.0 193193 154154 124124 После отработки 3 пластаAfter mining 3 layers 8.08.0 226226 175175 153153 После отработки 4 пласта нижнегоAfter mining 4 layers of the lower 10.010.0 226226 188188 160160

При реализации заявляемого способа затвердевшие закладочные массивы имеют низкую пористость, что снижает усадку закладочных массивов и сохраняют форму после набора прочностных характеристик. Использование заявляемого способа закладки выработанного пространства при разработке пологих пластов длинными столбами позволяет снизить высоту зоны водопроводящих трещин и повысить безопасность подработки водозащитной толщи (ВЗТ), что подтверждают результаты аналитических расчётов и моделирования.When implementing the proposed method, the hardened filling massifs have low porosity, which reduces the shrinkage of the filling massifs and retain their shape after a set of strength characteristics. The use of the proposed method of backfilling of the goaf in the development of shallow seams with long pillars allows to reduce the height of the zone of water-conducting cracks and to increase the safety of the undermining of the water-protective layer (VZT), which is confirmed by the results of analytical calculations and modeling.

Необходимые для реализации заявляемого способа параметры, а именно, количество полос из резервуаров, ширина полосы (диаметр резервуара), расстояния между полосами определяют с использованием известных методов шахтными, лабораторными или аналитическими исследованиями.The parameters necessary for the implementation of the proposed method, namely, the number of strips from the tanks, the width of the strip (the diameter of the tank), the distance between the strips are determined using well-known methods of mine, laboratory or analytical research.

Claims (1)

Способ закладки выработанного пространства при разработке пологих пластов длинными столбами, включающий опережающую проходку закладочных штреков в пределах выемочного участка, выемку пласта длинным забоем, оборудованным механизированным комплексом, создание позади лавы закладочных массивов в виде полос, перпендикулярных забою лавы, отличающийся тем, что в выработанное пространство выемочного столба закладочный материал подают в виде твердеющей гидрозакладочной смеси, которую размещают в резервуары цилиндрической формы, выполненные из гидроизоляционного материала и обеспечивающие сохранение заданной формы при заполнении их на высоту выработанного пространства, при этом состав твердеющей гидрозакладочной смеси подбирают в соответствии с рассчитанной деформацией кровли и необходимой несущей способностью закладочного массива, которая исключает образование водопроводящих каналов для обеспечения безопасности подработки водозащитной толщи, а время достижения требуемой несущей способности закладочного массива – в соответствии со скоростью подвигания забоя для исключения остановок комбайна и потери производительности.The method of backfilling the goaf in the development of shallow seams with long pillars, including advanced driving of backfill drifts within the excavation section, excavation of the seam with a long face equipped with a mechanized complex, creating backfill masses behind the longwall in the form of strips perpendicular to the face of the longwall, characterized in that the of the excavation pillar, the filling material is supplied in the form of a hardening hydraulic filling mixture, which is placed in cylindrical tanks made of waterproofing material and ensuring the preservation of a given shape when filling them to the height of the mined-out space, while the composition of the hardening hydraulic filling mixture is selected in accordance with the calculated deformation of the roof and the necessary bearing capacity of the filling mass, which excludes the formation of water-conducting channels to ensure the safety of the undermining of the water-protective layer, and the time to reach the required bearing capacity is lattice array - in accordance with the speed of moving the bottom to avoid stoppages of the combine and loss of productivity.
RU2020114845A 2020-04-27 2020-04-27 Method for filling of mined-out space during development of gently sloping beds with long pillars RU2735173C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020114845A RU2735173C1 (en) 2020-04-27 2020-04-27 Method for filling of mined-out space during development of gently sloping beds with long pillars

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020114845A RU2735173C1 (en) 2020-04-27 2020-04-27 Method for filling of mined-out space during development of gently sloping beds with long pillars

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2735173C1 true RU2735173C1 (en) 2020-10-28

Family

ID=73398164

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2020114845A RU2735173C1 (en) 2020-04-27 2020-04-27 Method for filling of mined-out space during development of gently sloping beds with long pillars

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2735173C1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113847050A (en) * 2021-07-16 2021-12-28 中交投资南京有限公司 Construction method of extra-long highway tunnel in lava mountain area
CN114017108A (en) * 2021-11-04 2022-02-08 河南理工大学 Gangue functional type partially-filled coal mine underground reservoir
CN114278368A (en) * 2022-01-07 2022-04-05 安徽铜冠(庐江)矿业有限公司 Filling protective layer based on steel fiber concrete and construction method

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU909173A1 (en) * 1980-06-13 1982-02-28 Ордена Трудового Красного Знамени Институт Горного Дела Им.А.А Скочинского Method of directing artificial pillars
RU2246618C1 (en) * 2003-12-08 2005-02-20 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Санкт-Петербургский государственный горный институт им. Г.В. Плеханова (технический университет) Method for controlling hard-destructible ceiling
RU2325528C1 (en) * 2007-01-17 2008-05-27 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный горный институт имени Г.В. Плеханова (технический университет)" Method to control hard-caving roof
CN102852552A (en) * 2012-09-17 2013-01-02 扬州中矿建筑新材料科技有限公司 High-water material filling column and construction method thereof
CN108223006A (en) * 2018-03-16 2018-06-29 北京瑞诺安科新能源技术有限公司 A kind of filling bag body, supporting packed column and construction method
CN209687537U (en) * 2019-03-08 2019-11-26 杨世凡 A kind of quick grouting filling bag in the goaf synchronous with coal cutting

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU909173A1 (en) * 1980-06-13 1982-02-28 Ордена Трудового Красного Знамени Институт Горного Дела Им.А.А Скочинского Method of directing artificial pillars
RU2246618C1 (en) * 2003-12-08 2005-02-20 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Санкт-Петербургский государственный горный институт им. Г.В. Плеханова (технический университет) Method for controlling hard-destructible ceiling
RU2325528C1 (en) * 2007-01-17 2008-05-27 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный горный институт имени Г.В. Плеханова (технический университет)" Method to control hard-caving roof
CN102852552A (en) * 2012-09-17 2013-01-02 扬州中矿建筑新材料科技有限公司 High-water material filling column and construction method thereof
CN108223006A (en) * 2018-03-16 2018-06-29 北京瑞诺安科新能源技术有限公司 A kind of filling bag body, supporting packed column and construction method
CN209687537U (en) * 2019-03-08 2019-11-26 杨世凡 A kind of quick grouting filling bag in the goaf synchronous with coal cutting

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Инструкция по применению систем разработки на Старобинском месторождении. ОАО "Беларуськалий". Научно-производственное унитарное предприятие "Институт горного дела". Солигорск-Минск, 2018, с.60. *

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113847050A (en) * 2021-07-16 2021-12-28 中交投资南京有限公司 Construction method of extra-long highway tunnel in lava mountain area
CN113847050B (en) * 2021-07-16 2023-08-22 中交投资南京有限公司 Construction method of ultra-long highway tunnel in lava mountain area
CN114017108A (en) * 2021-11-04 2022-02-08 河南理工大学 Gangue functional type partially-filled coal mine underground reservoir
CN114017108B (en) * 2021-11-04 2024-02-02 河南理工大学 Gangue functional type partial filling coal mine underground reservoir
CN114278368A (en) * 2022-01-07 2022-04-05 安徽铜冠(庐江)矿业有限公司 Filling protective layer based on steel fiber concrete and construction method

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2735173C1 (en) Method for filling of mined-out space during development of gently sloping beds with long pillars
CN103306720B (en) Inclined separated layer solid filling coal mining method for super thick coal seam
CN104775816B (en) Isolated grouting-filling mining method for overburden rock without village migration under cut-side local pressed-coal conditions
CN104847356B (en) Mining method of thin and small ore body
CN108756885A (en) A kind of high-dipping ore block that ore-rock is smashed to pieces it is lower to or on to consolidated fill mechanized mining method
RU2635927C1 (en) Method of laying open face with eolian sand in shallow coal seam in western desert mining areas
RU2309253C1 (en) Method for kimberlite pipe cutting in layers in upward direction along with goaf filling
CN113175325A (en) Coal and intergrown sandstone type uranium ore coordinated mining method based on key layer protection
CN108952725B (en) Low dilution mining method suitable for gentle dip thin ore body
CN103161467A (en) Horizontal moderately thick mine body compartment type filling mining method
RU2439323C1 (en) Method to mine inclined ore deposits
RU2348808C2 (en) Method of preparing bottom of block
RU2499129C1 (en) Method open underground mining of steep coal beds
CN113006797B (en) Mining method for partial filling loss reduction of coal bed under surface valley runoff
RU2490461C1 (en) Method to mine thick steep deposits of unstable ores
CN113446005B (en) Method for treating side slope geological disasters and recovering mineral resources
CN105587321A (en) Collapse column bypassing extraction process
RU2367793C1 (en) Recovery method of minerals
RU2114307C1 (en) Method for opencast mining of flooded mineral deposits
RU2642903C1 (en) Method for open-cut mining of mineral deposits
RU2395691C2 (en) Method for strengthening of hydraulic stowage massif surfaces
CN114060032B (en) Mining method for reserving protective coal pillar on steep-dip extra-thick coal seam
RU2449124C1 (en) Method to increase stability of ceiling in downward slicing development of deposit with backfilling
RU2481473C1 (en) Method for layered development of kimberlitic pipe with backfilling
RU2083833C1 (en) Method for development of steep coal seams with backing worked-out area