Раздел 11. Управление состоянием

Массива при искусственных способах

 поддержания очистного пространства

Тема 14. Управление состоянием

Массива при искусственных способах

Поддержания очистного пространства

ЛЕКЦИЯ №6

План лекции

1. Способы искусственного поддержания; их сущность и условия применения.

2. Роль магазинированной руды в поддержании очистного пространства, условия примене­ния.

3. Давление замагазинированной руды на крепь и принципы ее расчета.

4. Правила безопасного ведения очистных работ при системах с магазинированием руды.

5. Поддержание очистного пространства крепью; требования к крепи, ее виды и условия применения.

6. Параметры крепи.

 

УПРАВЛЕНИЕ СОСТОЯНИЕМ МАССИВА ПРИ

ИСКУССТВЕННЫХ СПОСОБАХ ПОДДЕРЖАНИЯ

ОЧИСТНОГО ПРОСТРАНСТВА

УСМ при искусственных способах поддержания очистного пространства применяется при следующих системах разработки рудных месторождений: с магазинированием руды: с креплением очистного пространства; с закладкой и при комбинированных способах ведения очистной выемки.

 

УПРАВЛЕНИЕ СОСТОЯНИЕМ МАССИВА ГОРНЫХ ПОРОД ПРИ СИСТЕМАХ С МАГАЗИНИРОВАНИЕМ ОТБИТОЙ РУДЫ

 

Система с магазинированием руды блоками  применяется для отработки крутопадающих рудных тел мощностью до 5 м, при устойчивых рудах, средней и выше устойчивости породах.

Ширина очистного пространства должна быть не менее 1 м.

При отработке тонких и маломощных рудных тел разрешается выемка блоками без оставления целиков.

При отработке рудных тел, залегающих в трещиноватых и склонных к вывалам вмещающих породах, блок по длине разбивается восстающими на короткие участки, каждый из которых отрабатывается самостоятельно сплошным забоем по восстанию. Опережение выемки в смежных участках должно быть в пределах 4 ÷ 6м.

При отработке маломощных рудных тел при средней устойчивости руды и устойчивых вмещающих породах выемка блока производится послойно с отбойкой руды шпурами или скважинами, пробуренными из восстающих. Расстояние между восстающими определяется принятой длиной скважин (шпуров). Восстающие следует сохранять на весь срок отработки блока для сообщения с очистными забоями и ведения буровзрывных работ.

При отработке тонких рудных тел рекомендуется производить сортировку отбитой руды или раздельную выемку. Для выдачи породы в замагазинированной руде выкрепляются восстающие.

Между замагазинированной рудой и массивом по всей длине блока должен быть обеспечен свободный проход людей. Максимальное расстояние от поверхности замагазинированной руды до массива определяется применяемым оборудованием, средствами контроля очистного пространства и параметрами БВР. Бурение шпуров должно осуществляться с трапов длиной не менее 3,5 м.

При отбойке руды из магазина выпускать ее следует в количестве, обеспечивающим требуемое свободное пространство – 30 ÷ 40% по объему. При образовании в процессе выпуска руды зависаний работы приостанавливаются до их ликвидации.

Окончательный выпуск руды осуществляется равномерно после полной ее отбойки. При этом должен быть установлен контроль за полнотой выпуска руды. Наблюдение осуществляется из выработок (сбоек), пройденных в целиках и соединяющих блоковые восстающие с очистным пространством, или из других выработок.

Запрещается входить в очистное пространство в период окончательного выпуска руды.

Магазинированная руда оказывает давление на борта выработанного пространства и на крепь откаточных штреков и восстающих.

Напряжения, возникающие в магазинированной руде, определяются из выражений:

σz = γН; σу = m'γН,

где γ – удельный вес руды; Н – глубина разработки от поверхности; m' - коэффициент бокового распора:

или ,

где φ – угол внутреннего трения (табл. 6.1).

Таблица 6.1

Значения φ, для сыпучих пород

Порода φ, град
Известняк 30 ÷ 45
Дробленый камень, влажный под давлением 35 ÷ 40
Сланец крупнокусковой, уплотненный 38 ÷ 40
Песок малослежавшийся: - мокрый - сухой   27 32
Жирная глина, сухая, под давлением 40 ÷ 60

 

Давление на крепь откаточного штрека и блоковых восстающих, если они пройдены без оставления междублоковых целиков, со стороны магазинированной руды будет максимальным при неподвижной уплотненной руде с коэффициентом бокового распора, равным 0,3.

Сближение пород висячего и лежачего боков залежи в выработанное пространство возрастает с увеличением пролетов обнажения и времени отработки блоков. Максимальные деформации наблюдаются в средней части магазина и в местах нарушений и расслоений. Это может привести к зажатию магазинированной руды, в результате чего выпуск затрудняется, становится опасным, а иногда и невозможным.

Для снижения отрицательных последствий конвергенции бортов выработанного пространства при трещиноватых или слоистых вмещающих породах устанавливается деревянная распорная или анкерная крепь.

Если установка крепи не приводит к положительным результатам необходимо сократить время отработки блока за счет уменьшения размеров камеры.

 

УПРАВЛЕНИЕ СОСТОЯНИЕМ МАССИВА ГОРНЫХ ПОРОД

 ПРИ  СИСТЕМАХ С КРЕПЛЕНИЕМ

Требования к крепи: прочность, устойчивость, жесткость, пропуск через нее необходимого количества воздуха, минимальная масса, механизация ее установки и передвижки; минимальная стоимость и затраты на ее возведение, удаление, переноску или передвижку, надежность и долговечность крепи.


Крепь:

- индивидуальная;

- механизированная.

 

Наиболее простыми видами крепи являются деревянные стойки и распорки (рис. 6.1) , крепежные рамы и костры. При разработке пологих угольных, калийных и марганцевых месторождений применяются металлические стойки и механизированная крепь.

         
   

 


 

 

 

Рис. 6.1. Деревянная распорная крепь

 

Деревянная крепь в настоящее время применяется при разработке жильных месторождений мощностью до 2,5 ÷ 3 м с любыми углами падения (рис. 6.2)

 

 


Рис. 6.2. Распределение опорного давления при разработке с креплением очистного пространства

 

 

Основными технологическими характеристиками металлических стоек являются: начальный распор, начальное сопротивление, раздвижность, номинальное рабочее сопротивление стойки, максимальная расчетная просадка и несущая способность.

Под начальным распором понимают начальное усилие, создаваемое в стойке при ее установке в рабочее положение. После установки она начинает сопротивляться опусканию пород кровли и проседать только после преодоления ее началь ного сопротивления R н.

Среднее значение максимально допустимого сопротивления стойки опусканию кровли называют номинальным рабочим сопротивлением стойки R р. Изменение же сопротивле­ния стойки опусканию пород кровли при ее податливости назы­вают рабочей характеристикой стойки (рис. 6,3; 6.4).

Важной характеристикой крепи является ее раздвиж ность - предельно допустимое увеличение длины стойки за счет выдвижной части.

- отражает жесткость крепи;

- отражает податливость крепи.

 

     
 

 

 


Рис. 6.3. Рабочие характеристики стоек            Рис. 6.4. Характеристики стойки                                                                    

1- крутонарастающего сопротивления;             крепи постоянного сопротивления

2 - пологонарастающего

3 - постоянного сопротивления;

h т - ход самозатяжки в стойках трения

(упругая податливость – в гидравлических стойках)

 

Три типа крепи

I. – 0 < tgb < ∞ крепи нарарастающего сопротивления (крутонарастающего и пологонарастающего);

II. - tgb ~ 0; R = const - крепи постоянного сопротивления;

III - tgb → ∞  жесткие крепи.

 

Призабойные и посадочные стойки могут быть стойками тре­ния и гидравлическими.

 





Дата: 2019-02-25, просмотров: 168.