SU1731949A1 - Способ защиты рудных массивов от про влений горного давлени - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к горнодобывающей промышленности и может быть использовано при подземной разработке месторождений полезных ископаемых в услови х высокого горного давлени . Цель - повышение эффективности защиты и обеспечение безопасности работ на горизонтах. При подготовке к выемке месторождени , после проведени  этажных 2, 3 и подэтаж- ных буровых 4, 5 выработок в массиве отра- батываемого блока (ОБ) формируют разгрузочную щель (РЩ) 7. РЩ 7 образуют в пределах этажа ступен ми, расшир ющимис  под углом 3-5° по высоте каждой ступени . РЩ 7 заполн ют отбитой рудой с размером кусков, равным 0,3-0,5 ширины РЩ 7, образованной при формировании РЩ 7 секционным взрыванием. РЩ 7 проход т за пределы ОБ по простиранию и падению рудного тела на рассто ние, определ емое линией пересечени  плоскостей 11, расположенных под углом внутреннего трени  пород друг к другу. При этом одна из плоскостей совпадает с плоскостью РЩ 7, а друга   вл етс  касательной к границам ОБ. При возрастании напр жений в рудном массиве до критических значений взрывают скважины 13, пробуренные параллельно РЩ 7, и частично выпускают руду на выработку 14.2 ил.

Description

Изобретение относитс  к горной промышленности и может быть использовано при подземной разработке месторождений полезных ископаемых в услови х горного давлени .

Известен способ управлени  напр женно-деформированным состо нием массива горных пород, заключающийс  в образовании буровзрывным способом щели с параллельными стенками и длиной, равной длине отрабатываемого участка. Недостаток спос- ба заключаетс  в том, что относительно небольша  длина щели ведет к нарушению состо ни  взрывных скважин, удаленных от щели, а позднее и вблизи щели, из-за быстрого уплотнени  рудной массы под напором обрушаемых пород.

Наиболее близким техническим решением  вл етс  способ защиты массива от про влени  горного давлени , заключающийс  в образовании щели, сужающейс  на глубину, и длиной, соответствующей длине отрабатываемого блока. Недостатком способа  вл етс  то, что щель в данном способе защищает от разрушени  скважины и массив в непосредстбенной близости от нее.

Целью изобретени   вл етс  повышение эффективности защиты и обеспечени  безопасности работ.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в способе, включающем формирование в

J

сс

ч: ь ч:

массиве вертикальной разгрузочной щели ступенчатой формы, расшир ющейс  по высоте под углом 3-5° в каждой ступени, заполнение щели отбитой рудой с размером кусков, равным 0,3-0,5 ширины щели, образование днища, измерение действующих в массиве напр жений и управление горным давлением при достижении напр жений критической величины путем частичного выпуска из щели отбитой руды, щель проход т за пределы отрабатываемого блока.

Проходка разгрузочной щели за пределы отрабатываемого блока позвол ет создать защитную зону, ограниченную нисход щими с торца щели лучами, направленными к плоскости щели, под углом внутреннего трени  пород. Указанный отличительный признак служит достижению поставленной цели - повышению эффективности защиты массива от разрушени  в услови х горного давлени  и обеспечени  безопасности работающих на горизонте, что обуславливает соответствие технического решени  критерию новизна.

На фиг.1 изображен разрез А-А месторождени  по высоте этажами; на фиг.2 - план (В-В) расположени  щели в рудном теле.

Способ осуществл ют следующим образом . При подготовке к выемке месторождени  1 после проведени  этажных выработок 2 и 3 на горизонтах откатки и подэтажных буровых выработках 4 и 5, в контуре разгрузочной щели 6, оформл ют известными приемами буровзрывных работ разгрузочную щель 7, располага  ее под щелью 8 ранее отработанного этажа, и удлин ют ее за пределы 9 блока 10 по простиранию и в глубину месторождени  на рассто ние L, обеспечивающее сн тие напр жений , возникающих при про влении горного давлени . Сн тие напр жений обеспечиваетс  встречным сопротивлением пород от раст гивающих до скалывающих напр жений под углом их внутреннего трени . Один луч располагаетс  в плоскости щели 7, другой луч 11 сдвигаетс  в глубину месторождени  на рассто ние L, перекрывающее защищаемый блок 10.

Щель образуют в пределах этажа ступен ми , суженными под углом 3-5° от бурового горизонта до горизонта подсечки (почва буровой выработки 4) и от подсечки до выпускных дучек 12 (ниже горизонта откатки 2). Разгрузочную щель заполн ют крупными фракци ми отбитой руды, образованными при формировании щели секционным взрыванием. Параметры секционного взрывани  выбирают из услови  образовани  полости и выпуска из нее мелкой фракции и при последующем взрывании получени  крупнокусковой руды. Дальнейшие подготовительно-нарезные и

буровые работы выполн ют по прин той технологии ведени  горных работ (см. авт. Ms 1582733). При ведении горных работ осуществл ют посто нный контроль за напр женным состо нием горного массива путем

установки в массиве датчиков регистрации сейсмоакустической эмиссии и аппаратуры Прогноз М. Данна  аппаратура работает в автоматическом режиме регистрации акустических сигналов. При возрастании напр жений сжати  в рудном массиве до критических значений взрывают скважины 13, пробуренные параллельно разгрузочной щели, частично выпускают руду на доставоч- ную выработку 14 или подготовленный горизонт откатки, если в блоке 10 к этому времени подготовлены выработки выпуска. Длину щели за пределами блока определ ют из выражени :

I - l-i cos fti cos g(1 -ctg + CM- LoO sin (q + ip,, - 901 ctg fr0 wsin (a + MB -901

О)

где щ - длина щели за пределами блока, м; LI - ширина зоны защиты на рабочем горизонте за пределами рудного тела со сто- роны лежачего (Цг) и вис чего (Li), боков, м;

(fh - угол внутреннего трени  пород, град;

фср средневзвешенный угол внутреннего трени  пород и руд в пределах рудного тела, град, который определ ют по формуле:

2 (mn + тр ) 2) (гпп + тр)

(2)

40

где плп и тр - горизонтальна  мощность

прослоев породы и руды соответственно, м; рр - угол внутреннего трени  руды, град;

а- угол падени  рудного тела, град;

Loi - рассто ние от щели на горизонте до контактов с породами вис чего (Loi) или лежачего () боков, м;

М - горизонтальна  мощность рудного тела, м.

В качестве примера и дл  по снени  физической сущности расчетных формул (1- 3) определим длину щели и рассто ние, на которое необходимо пройти щель за пределы блока со следующими исходными данными дл  расчета щели: м, м, , угол падени  рудного тела , горизонтальна  мощность рудного тела 40 м, м, Li-15 м, м, , рр 47°, м, м.

щ 30 м, (1)

где

2 (16 -42+24 -47). 51(16+24)

45С

При условии

i 40-10 ОЛ щ „ /иг 30 м

tg45

Разработанный способ защиты массива от про влений горного давлени  заложен в проект подготовки блока 21 в этаже -140 (-210) м Та шта голье ко го рудоуправлени .

Применение предлагаемого способа по сравнению с прототипом позволит обеспе- чить эффективную защиту отрабатываемого участка массива, а также повысить безопасность работающих на подготовительных и эксплуатационных горизонтах.

Claims (1)

1. Формулаизобретени 

   Способ защиты рудных массивов от про влений горного давлени , включающий

   10

   15

   20

   формирование в массиве вертикальной разгрузочной щели ступенчатой формы, расшир ющейс  по высоте под углом 3-5° в каждой ступени, заполнение щели отбитой рудой с размером кусков, равным 0,3-0,5 ширины щели, образование днища, измерение действующих в массиве напр жений и управление горным давлением при достижении напр жений критической величины путем частичного выпуска из щели отбитой руды, отличающийс  тем, что, с целью повышени  эффективности защиты и обеспечени  безопасности работ на горизонтах, щель проход т за пределы отрабатываемого блока по простиранию и падению рудного тела на рассто ние, определ емое линией пересечени  плоскостей/ расположенных под углом внутреннего трени  пород друг к другу, одна из которых расположена в плоскости щели, а друга   вл етс  касательной к границам отрабатываемого блока.

   W

   Фиг.2