Руды средней устойчивости и неустойчивые, налегающие породы – от устойчивых до средней устойчивости. Глубина применения – требует дополнительного изучения.
Технологическая схема ведения очистных работ включает выемку чередующимися полосами запасов системами с твердеющей закладкой с образованием искусственных целиков и последующую отработку их системами с обрушением (рис. 12.1).
|
|
Рис. 12.1. Схемы комбинированной технологии выемки с закладкой и обрушением: а – выемка первичных камер; б - выемка вторичных камер и формирование устойчивого свода; в – выемка рудного целика подэтажным обрушением. 1 – искусственный целик; 2 – буровые выработки вторичных камер; 3 – вторичные камеры; 4 – временный рудный целик; 5 – выработки вентиляционно-закладочного горизонта; 6 – скважины; 7 – оформленный свод устойчивого равновесия; 8 – обрушенная порода; 9 – буро-доставочные выработки временного рудного целика. |
Основные конструктивные элементы геотехнологии – искусственные и временные рудные целики, а также опережение фронта выемки с твердеющей закладкой относительно фронта погашения рудных целиков с обрушением.
Поддержание пород кровли осуществляется искусственными целиками. Их размеры и компрессионные свойства закладки должны ограничивать скорость и общую величину оседания налегающей толщи до значений, близких к варианту отработки залежи с полной закладкой твердеющими смесями. Ширина временных рудных целиков выбирается в зависимости от размера устойчивого пролета пород кровли.
Итак, на первой стадии извлекаются полосы запасов с твердеющей закладкой. Система разработки на участке может быть принята в зависимости от нарушенности руд и налегающих пород как восходящая или нисходящая слоевая выемка, так и сплошная камерная или с камерно-целиковым порядком отработки. Искусственные целики в этот период не несут нагрузки со стороны кровли, вес зависающей над горными выработками толщи пород воспринимают временные рудные целики.
По мере развития фронта отработки временных рудных целиков, нагрузка на закладочный массив будет постепенно возрастать. Определение ширины искусственных целиков, удовлетворяющей условию оседания кровли по скорости и величине, трудно поддается аналитическому расчету, и на каждом месторождении должно устанавливаться экспериментально.
Выемка временных рудных целиков ведется во вторую стадию с принудительным обрушением кровли. В зависимости от мощности залежи отработка возможна этажным или подэтажным обрушением. При трудно обрушаемой кровле целесообразно погашение целиков осуществлять единым прямолинейным фронтом. Это позволяет избежать чрезмерных концентраций опорного давления в призабойных участках и создать условия для плавного сдвижения налегающей толщи пород. Нагрузка на рудные целики определяется соотношением их суммарной площади (Sц) и общей площади отрабатываемого участка (Sоб):
σ = γНSц / Sоб, (12.1)
где σ – удельная нагрузка на целики, МПа;
γН – исходные напряжения, определяемые глубиной разработки.
По мере продвижения фронта погашения рудных целиков, постепенно будет возрастать нагрузка на искусственные массивы. При нагрузках более 5 МПа вяжущие связи закладочного массива разрушаются и сдвижения кровли будет определяться деформациями исходных сыпучих материалов. Компрессионное сжатие закладочного массива при нагрузках 20–25 МПа составляет около 10–15%, что значительно больше деформаций, разрушающих сцементированный закладочный скелет, – 2,0–2,5%.
Интересно отметить следующее. На рудниках Норильского региона, разрабатывающих весьма мощную залежь со сплошной твердеющей закладкой, установлено, что нагрузка на искусственный массив в 75 м позади фронта очистных работ не превышает 3–5 МПа*. Измерения напряжений в сплошном закладочном массиве на глубине 600 м показали, что в центральной зоне сжатие его по вертикали не превышает 5–7 МПа.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.
