способ упрочнения поверхностей гидрозакладочных массивов

Формула изобретения

Способ упрочнения поверхностей гидрозакладочных массивов, включающий подачу закладочных материалов с различным содержанием вяжущих, отличающийся тем, что перед гидрозакладкой камеры до уровня вентиляционного орта мелкодисперсным материалом без вяжущих проходят на уровне бурового орта в междукамерных целиках по периметру отработанной камеры полуоткрытые выработки, в которых сооружают выступающую глухой частью в выработанное пространство деревянную крепь, и возводят в выпускных выработках дренажные перемычки, а после дренажа воды и усадки закладочного массива из сохраненной полуоткрытой выработки вдоль отрабатываемых целиков бурят ряд вертикальных и наклонных скважин на всю мощность закладочного массива, с поверхности которого в скважины опускают обсадные трубы и арматурные стержни, превышающие уровень закладочного массива, и только потом заполняют твердеющим раствором: сначала, через скважины, - сохраненные полуоткрытые выработки, затем - сами скважины и в последнюю очередь - верхнюю часть камеры до ее потолочины.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к закладке очистного пространства подземных рудников при камерных системах разработки месторождений полезных ископаемых и может быть использовано в горнодобывающей промышленности.

Известны способы закладки отработанного пространства с дифференцированным размещением в них закладочных смесей с различным содержанием вяжущих веществ (Цветная металлургия Швеции. Поляков В.И., Макаров С.В. и др. ЦНИИЭ и информации цветной металлургии. Выпуск 15, 1984, с.18).

Нижний слой закладки высотой до 1,5 м содержит до 20% цемента, а слой над ним - 9%. Недостатком такого способа является большой расход вяжущих веществ.

Наиболее близким техническим решением является способ закладки отработанных камер путем подачи в камеру закладочной смеси постоянного состава (Цыгалов М.Н. Подземная разработка с высокой полнотой извлечения руд. М.: Недра, 1995, с.236, 238).

В составе закладочных смесей такого способа содержится до 400 кг молотого доменного шлака и от 40 кг цемента на 1 м³ закладки. Недостатком этого способа, так же как и предыдущего, является большой расход вяжущих веществ, что снижает его технологические возможности.

Целью настоящего изобретения является повышение технологических возможностей способов гидрозакладки отработанных камер мелкодисперсным материалом.

Указанная цель достигается тем, что в известном способе закладки перед подачей в выработанное пространство мелкодисперсного материала без вяжущего на уровне бурового орта по периметру камеры в междукамерных целиках проходят полуоткрытую выработку, в которой сооружают выступающую в выработанное пространство глухую деревянную крепь, и в выпускных выработках устанавливают дренажные перемычки, а после дренажа воды и усадки закладочного массива из сохраненной полуоткрытой выработки вдоль отрабатываемых целиков бурят ряд вертикальных и наклонных скважин на всю мощность закладочного массива, с поверхности которого в скважины опускают обсадные трубы и арматурные стержни, превышающие уровень закладочного массива, после чего заполняют твердеющим раствором: сначала, через скважины, сохраненные полуоткрытые выработки, затем сами скважины и в последнюю очередь верхнюю часть камеры до ее потолочины, образуя ростверк.

Суть изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 показан продольный разрез камеры, заполненной до уровня вентиляционного орта закладочным мелкодисперсным материалом без вяжущего, с пробуренными вертикальными и горизонтальными скважинами из сохраненных полуоткрытых выработок; на фиг.2 - поперечный разрез камеры с выработкой, через которую подается твердеющий закладочный материал в сохраненные полуоткрытые выработки, в скважины и в верхнюю часть камеры до ее потолочины; на фиг.3 изображен узел проходки в междукамерных целиках полуоткрытых выработок; на фиг.4 показан поперечный разрез сооружения в полуоткрытой выработке глухой деревянной крепи, выступающей в выработанное пространство; на фиг.5 - вид сохраненной после гидрозакладки полуоткрытой выработки, из которой пробурены скважины на всю мощность осушенного закладочного массива.

Упрочнение поверхностей гидрозакладочных массивов осуществляется следующим образом.

По периметру отработанной камеры 1 на уровне бурового орта 2 в междукамерных целиках 3 проходится полуоткрытая выработка 4, в которой сооружается деревянная крепь 5, выступающая глухой частью 6 в выработанное пространство камеры 1. В выпускных выработках устанавливаются дренажные перемычки 7 и через выработку 8 в отработанную камеру 1 подается до уровня вентиляционного орта 9 гидрозакладочный мелкодисперсный материал без вяжущего.

После дренажа воды и усадки закладочного массива из сохраненной полуоткрытой выработки 4 вдоль отрабатываемых целиков бурят ряд вертикальных и наклонных скважин 10 на всю мощность закладочного массива, с поверхности которого в скважины опускают обсадные трубы 11 и арматурные стержни 12, превышающие уровень закладочного массива, после чего твердеющим раствором заполняют: сначала, через скважины, сохраненные полуоткрытые выработки 4, затем сами скважины 10 и в последнюю очередь верхнюю часть камеры до ее потолочины, формируя ростверк 13.

Таким образом, созданная единая конструкционная система, состоящая из ростверка, железобетонных скважин-свай и забетонированных полуоткрытых выработок, опоясывающих закладочный массив, создает прочные устойчивые поверхности, способные при отработке междукамерных целиков выдержать не только вертикальное давление налегающих пород, но и боковые удары взрывных волн. Основная же масса гидрозакладочного массива, расположенная внутри созданной конструкционной системы, не содержит вяжущего материала, за счет чего и достигается его значительная экономия.