SU1599543A1 - Поддерживающий ленточный целик - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к системам разработки полезных ископаемых с закладкой выработанного пространства. Цель - повышение устойчивости горной выработки за счет податливости верхней части целика, контактирующей с налегающими породами (НП). Целик содержит тело целика, боковые стенки со стороны закладочных массивов первой и второй очередей и горную выработку в теле целика в его основании. Целик содержит четные и нечетные секции, нижн   часть которых выполнена в форме п тигранных блоков, а верхн   часть имеет по два блока. В нечетных секци х один из блоков выполнен в форме трехгранной призмы с вертикальной гранью дл  контактировани  с закладочным массивом первой очереди, а другой блок - в форме четырехгранной призмы с вертикальной гранью дл  контактировани  с закладочным массивом второй очереди. В четных секци х блоки выполнены в форме четырехгранных призм с вертикальными боковыми гран ми и образуют между собой плоскость, сопр женную с вершиной п тигранного блока. При этом наклонные грани на границе блоков верхней части с п тигранным блоком в нижней части четных и нечетных секций целика образуют плоскости, выполненные под углом к горизонтали, равным граничному углу сдвижени  горных пород. На трехгранный блок от НП передаетс  больша  нагрузка и он смещаетс  вниз на величину, превышающую величину смещени  четырехгранного блока. Это позвол ет передать большую часть нагрузки от НП на закладочный массив первой очереди нечетной секции. При этом горна  выработка разгружаетс  от действующих на нее нагрузок от НП. 4 ил.

Description

Изобретениех)тноситс  к горной промышленности и может быть использовано при разработке месторождений полезных ископаемых системами разработки с закладкой выработанного пространства твердеющими смес ми .

Цель изобретени  - повышение устойчивости горной выработки за счет податливости в верхней части целика.

На фиг. 1 показан целик, план, разрез по почве рудного тела; на фиг. 2 - разрез

А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез Б-Ь на фиг. 1; на фиг. 4 - разрез В-В на фиг. 1; целик в аксонометрической проекции.

Поддерживающий л : точный целик, расположенный в рудном теле 1, разделен по длине на нечетные 2 и четные 3 секции, контактирующие друг с другом по плоскост м 4, образованным между границами закладочных массивов первой 5 и второй 6 очередей. В основании целика по его оси расположена горна  выработка 7, контактирующа  с полстилающими породами 8. Над целиком и закладочными массивами первой 5 и второй 6 очередей расположены налегающие породы 9. В нижней части целика расположен блок 10, выполненный в виде п тигранной призмы с наклонными гран ми II и 12, которые могут иметь различный угол наклона, как показано на фиг. 4. Верхн   часть целика в нечетных 2 секци х содержит два блока 13 и 14, контактирующие между собой по плоскости 15. Блок 13 выполнен в форме трехгранной призмы и имеет вертикальную грань 16, граничащую с закладочным массивом первой 5 очереди и грань 17, граничащую с налегающими породами 9. Блок 13 выполнен в виде четырехгранной призмы, котора  снабжена вертикальной гранью 18, граничащей с закладочным массивом второй 6 очереди и гранью 19, граничащей с налегающими породами 9. Верхн   часть целика в четных 3 секци х содержит два блока 20 и 21, выполненные в форме четырехгранных призм, которые контактируют друг с другом по плоскости 22, сопр женной с вершиной 23 нижнего 10 п тигранной формы. Наклонные грани 15, 22, блоков 10, 13, 14, 20, 21 в целике выполнены под углом, равным углу сдвижени  горных пород 1, 9. В наиболее предпочтительном варианте выполнени  целика вершины контактирующих блоков 10, 13, 14,20,21 в нечетных 2 и четных 3 секци х смещены в сторону закладочного массива, образованного в первую очередь 5.

Целик возвод т между закладочными массивами первой 5 и второй 6 очередей в следующей последовательности технологических операций. Вначале по почве рудного тела 1 с прихватом подстилающих пород 8 проход т горную выработку 7 и производ т выемку руды 1 из нижнего очистного сло , из которого под углом, равным граничному углу сдвижени , в проектной плоскости расположени  наклонной грани 11 п тигранного блока 10 и в проектных границах образовани  нечетных секций 2 бур т р д скважин до контакта с налегающими породами 9. В скважины закладывают зар ды ВВ и взрывают их, в результате чего образуют ослабл ющую плоскость 15. Очистными работами формируют вертикальную грань 16, в проектных границах образовани  нечетных 2 секций, и возвод т закладочный массив первой 5 очереди. Аналогичным путем формируют наклонную грань 12 п тигранного блока 10. Очистными работами формируют грань 18 и возвод т закладочный массив второй очереди 6. При этом во врем  заверщени  формировани  вертикальной грани 18 блока 14 образуют опорную площадку 19. После набора необходимой прочности закладочного массива второй очереди 6 (в пределах 3-4 МПа) забуривают веерные р ды скважин (не показано) из выработки 7 по границам нечетных секций 2. В веерных

5

скважинах размещают зар ды ВВ и камуф- летируют только ту часть этих скважин, которые расположены выше наклонных граней 11 и 12 п тигранного блока 10, в результате чего формируют торцовые грани трехгран- ного 13 и четырехгранного 14 блоков, т. е. ослабл ющую плоскость 4. Такую последовательность операций повтор ют при формировани  нечетных секций 2.

Формирование четных секций 3 отличаетс  от формировани  нечетных секций 2 тем что операции по образованию податливости целика и его блоков ведут после того, как уже сформированы ослабл ющие плоскости 4, ограничивающие четные секции 3 по длине. Поэтому податливость блоков 20, 21 в четных секци х создают в две стадии. Первую стадию податливости блоков 20, 2 образуют путем формировани  в четной секции 3 ослабл ющих плоскостей, нижние поверхности которых одновременно  вл ютс  наклонными

0 гран ми И и 12 п тигранного блока 10. После формировани  вертикальной грани целика , контактирующей с закладочным массивом первой очереди 5, нагрузка от налегающих пород 9 уплотн ет разрыхленную массу в зоне ослабл ющей плоскости, что соответствует угловому прогибу верхней части четной секции 3. После формировани  вертикальной грани 18 пригрузка от налегающих пород 9 поворчивает верхнюю часть четной 3 секции в сторону очистного пространства . После возведени  закладочного массива второй очереди 6 в четной секции 3 создают в целике податливость второй ступени путем разделени  верхней части целика на четырехгранные блоки 20, 21, путем забу- ривани  вертикального р да скважин из выработки 7 и формировани  продольной ослабл ющей плоскости 22 между блоками 20 и 21. Такое формирование целика повышает его податливость, за счет создани  податливых блоков в верхней части целика.

0 Целик работает следующим образом. При возведении целика создают услови , при которых под нагрузкой от налегающих пород 8 в нечетных 2 секци х начал движение вниз трехгранный блок 13, контактирующий с закладочным массивом первой очереди 5. Эти услови  создают за счет того, что площадь верхней грани 17 (контакт руды 1 и налегающих пород 9) блока 13 значительно превышает площадь грани 19 четырехгранного блока 14. На трехгранный блок 13 нагрузка от налегающих пород 9 передаетс  больше, и поэтому именно этот блок 13 смещаетс  вниз на величину, превыщающую ве- . личину смещени  блока 14. Это позвол ет передать большую часть нагрузки от налегающих пород 9 на закладочный массив пер5 вой очереди нечетной 2 секции. При этом блок 13 вдавливаетс  в закладочный массив первой очереди 5 в меньшей степени, а значит, он и лучше противостоит налегаю0

5

5

0

щим породам 9, чем если бы блок 14 вдавливалс  в закладочный массив второй очереди 6. Осуществл   такую податливость верхней части нечетных секций 2 максимально разгружают горную выработку 7 от действи  на нее нагрузок от налегающих пород 9 и перераспределени  напр жений в зоне опорного давлени , что позвол ет передать часть нагрузки на закладочный массив первой 5 и второй 6 очередей и тем самым повысить устойчивость обнажений в горной выработке 7. В четных секци х 3 после формировани  наклонных граней 11 и 12 п тигранного блока 10 и формировани  закладочных массивов первой 5 и второй 6 очередей верхн   часть целика представл ет собой подвижный блок, который от действи  на него нагрузок от налегающих пород 9 начинает изгибатьс  в пределах мощности ослабленной зоны наклонных граней 11, 12 блока 10, относительно его верщины 23. что обеспечивает меньщую податливость верхней части целика в четных секци х 3, чем в нечетных секци х 2. Така  податливость блока будет происходить до тех пор, пока не будет сформирован закладочный массив второй очереди 6 в четных секци х 3. А после разделени  верхней части целика в четных секци х 3 на два четырехгранных блока 20 и 21 продольной ослабл ющей плоскостью 22 увеличивают подвижность блоков 20, 21 и передают часть нагрузки от налегающих пород 9 на закладочный массив первой 5 и второй б очереди, что максимально снижает нагрузки на выработку 7 и повышает ее устойчивость . В конечном итоге таким образом по

вышают устойчивость целика на больщих глубинах , уменьшают за счет этого ширину целика, снижа  тем самым законсервированные запасы руды в целике, что повышает эффективность добычи руды.

Claims (1)

1. Формула изобретени  Поддерживающий ленточный целик, включающий тело целика, боковые стенки со стороны закладочных массивов первой и второй

   очередей и горную выработку в теле целика в его основании, отличающийс  тем, что, с целью повышени  устойчивости горной выработки за счет податливости верхней части целика , контактирующей с налегающими породами , он содержит четные и нечетные секции , нижн   часть которых выполнена в форме п тигранных блоков, а верхн   часть имеет по два блока, при этом в нечетных секци х Один из блоков выполнен в форме трехгранной призмы с вертикальной гранью дл 

   контактировани  с закладочным массивом первой очереди, а второй блок выполнен в форме четырехгранной призмы с вертикальной гранью дл  контактировани  с закладочным массивом второй очереди, а в четных

   секци х блоки выполнены в форме четырехгранных призм с вертикальными боковыми гран ми и образуют между собой плоскость, сопр женную с верщиной п тигранного блока , причем наклонные грани на границе блоков верхней части с п тигранным блоком в

   нижней части четных и нечетных секций целика образуют плоскости, выполненные под углом к горизонтали, равным граничному углу сдвижени  горных пород.

   В

   ; ,1 / /

   В

   Д-xl

   //

   о 41/ 4.

   «-..

   +

   // Г

   iO 8 7 и Фиг. 2

   Б-Б 20,

   . iV. / / I

   JL IF VV /

   I т П -4 - .

   -т1 / ч/«

   Ю 7 8 23 Фиг.З

   17 22 21