Борщевский, С.В.

Головнева, Е. Е.

Ланская, Т. И.

Russian

Зарубежный опыт добычи таких полезных ископаемых как гипс и калийные,   каменные  соли предусматривает   повторное использование поземного  техногенного пространства в различных  вариантах [1, 2]. Самым перспективным из  них является создание закладочных  массивов на основе отходов горного  производства с последующим извлечением  полезного ископаемого из целиков

Борщевский, С. В.

eLibrary National Mining University

С.В. Борщевский, Т.И. Ланская, Е.Е.Головнева  75 УДК 622.273  Борщевский С.В., проф., д.т.н., Ланская Т. И., студ., Головнева Е. Е. асс., ДонНТУ, г. Донецк, Украина  СОЗДАНИЕ ИСКУСТВЕННЫХ ЦЕЛИКОВ ПУТЕМ ФОРМИРОВАНИЯ ЗАКЛАДОЧНЫХ МАССИВОВ В ОТРАБОТАННЫХ КАМЕРАХ ГИПСОВЫХ ШАХТ  Зарубежный опыт добычи таких полезных ископаемых как гипс и калийные, каменные соли предусматривает повторное использование поземного техногенного пространства в различных вариантах [1, 2]. Самым перспективным из них является создание закладочных массивов на основе отходов горного производства с последующим извлечением полезного ископаемого из целиков. Многообразие горнотехнических условий разработки месторождений предопределило создание нескольких способов возведения искусственного массива:  твердеющая, возводимая литым, инъекционным, полураздельным способами;  ледяная, с добавлением песка и дробленой породы;  блочная;  сухая, возводимая самотечным, механическим и пневматическим способами. Для камерно-столбовой системы разработки наиболее рационально использовать полураздельный способ возведения искусственных массивов твердеющей закладкой. Его суть состоит в следующем: вяжущий раствор и крупнокусковой заполнитель подают к месту закладочных работ раздельно и смешивают их в процессе возведения искусственного массива [3]. Полураздельный способ состоит из двух технологических линий. Первая — приготовление вяжущего раствора и транспортирование его по трубам до выработанного пространства. Вторая — подготовка и транспортирование заполнителя по трубам сжатым воздухом, конвейерами, в вагонах, погрузочно-доставочными машинами. Смешивание материалов выполняют перед их подачей (или во время) в выработанное пространство путем соединения транспортных трубопроводов за 150—200 м до заполняемой камеры или при сбрасывании их в выработанное пространство. Применение пневмооборудования обеспечивает исключительно хорошую полноту закладки под кровлю, что имеет значение для камерно-столбовой системы разработки на пологих месторождениях небольшой и средней МАТЕРИАЛЫ КОНФЕРЕНЦИИ “ПЕРСПЕКТИВЫ ОСВОЕНИЯ ПОДЗЕМНОГО ПРОСТРАНСТВА” 76 мощности; использование крупнокускового закладочного материала (отвальной породы) экономит вяжущий раствор и снижает затраты на подготовку заполнителя (его дробление). Среди нескольких вариантов применения полураздельного способа в случае гипсовых шахт наиболее рациональной является конвейерная схема. Впервые способ применили на Алтын-Топканском руднике, затем на трех свинцово-цинковых рудниках ПНР, применяющих камерно-столбовую систему разработки, в Австрии, Австралии, Италии и других странах. На шахте породу из закладочного бункера автосамосвалами подают на дробильную установку , затем конвейером в склад для закладочного материала , расположенный во вспомогательном бункере, где установлена телекамера. Конвейер оборудован весами. Из склада материал по породоспуску поступает на подземный конвейер, снабженный в пункте погрузки телекамерой. С главного конвейера закладочный материал подается участковыми конвейерами в отработанные камеры. Вяжущий раствор из отходов горного производства, воды, цемента и шлака разбрызгивается по породе в момент ее падения с конвейера в камеру, в результате чего получается равномерная по качеству цементирования масса. [4] Перед началом формирования массива для предохранения горных выработок от проникновения закладки и раствора, а также создания дренажа и отвода воды из закладочного массива возводят перемычки, которые должны выдержать давление раствора. Применяют при камерно-столбовой системе разработки из-за большого сечения камер бетонные и железобетонные перемычки. Закладку подают частями до покрытия перемычки на 1,3—1,5 ее высоты. Железобетонные перемычки — рассчитывают как плиты, защемленные по контуру (рис. 1.) и свободно опертые по контуру .[3]  Рис. 1. Конструкция железобетонной изолирующей перемычки, защемленной по контуру С.В. Борщевский, Т.И. Ланская, Е.Е.Головнева  77 Давление на перемычку ПП HpP        (1) где рп — давление, создаваемое столбом пульпы высотой 1 м, МПа; Нп— разность отметок между горизонтом установки перемычки и уровнем пульпы после остановки закладочных работ, м. Расчет железобетонных перемычек сводится к определению толщины активной части бетонной перемычки и площади поперечного сечения арматуры. Максимальные изгибающие моменты определяют по формулам: 121 YPaM        (2) 222 YPhM         (3) где а — ширина перемычки, м; h — высота перемычки, м; Y - табличный коэффициент. Расчетный максимальный изгибающий момент: max'MkM p        (4) где k′ =3,0 коэффициент перегрузки; Мmax – наибольший из вычисленных изгибающих моментов по сечениям. Предел прочности бетона на сжатие при изгибе  HH K        (5) где K  – коэффициент однородности материала. Для бетона М300÷М600 Кσ=0,6; для остальных марок Кσ=0,55;  H  – нормативный предел прочности бетона на сжатие при изгибе, МПа. Толщина активной части бетонной перемычки bMr pa 1,18,2      (6) где r – табличный коэффициент; b – ширина сечения, м Полная толщина перемычки Ca        (7) где С – толщина защитного слоя (принимается С=5÷7 см).  Выводы. 1. При формировании искусственных целиков в камерах гипсовой шахты с использованием твердеющей закладки полураздельным способом, важное значение, имеет смешивание раствора с заполнителем, которое можно довольно качественно осуществлять в процессе выгрузки и размещения материалов в выработанном пространстве. 2. В процессе размещения заполнитель делится по крупности: более крупные куски располагаются по периферии отсыпаемого конуса, где формируется зона МАТЕРИАЛЫ КОНФЕРЕНЦИИ “ПЕРСПЕКТИВЫ ОСВОЕНИЯ ПОДЗЕМНОГО ПРОСТРАНСТВА” 78 с повышенной пустотностью материала. В этой зоне концентрируется вяжущий раствор, что обеспечивает устойчивость создаваемых целиков при больших сечениях камер. 3. Качество закладки в камерах большого сечения зависит от прочности и надежности возводимых железобетонных перемычек. Железобетонные перемычки, удерживающие закладку, следует рассчитывать как плиты, защемленные по контуру и свободно опертые по контуру.  БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК  1. Ovidiu Stefan, Grigore Buia (Romania) The Use of the Underground Spaces for Fuel and Waste Disposal at Sasar Mine – Romania – Case Study // International Symposium on Geotechnological Issues of Underground Space Use for Environmentally Protected World 2001, NMUU, Dnipropetrovsk 2002. - p.345-347 2. Dudla Mykola (Poland) Selected Examples of Old Underground Mines Utilization // International Symposium on Geotechnological Issues of Underground Space Use for Environmentally Protected World 2001, NMUU, Dnipropetrovsk 2002. - p. 361-363 3. Закладочные работы в шахах: Справочник/З-11 Под ред. Д.М. Бронникова, М.Н. Цыгалова. – М.: Недра, 1989. – 400с. 4. Совершенствование технологии добычи руд с закладкой (на рудниках Казахстана). - Алма-Ата. Наука. 1986.-146 с.   УДК 622.831.1 Соколовский В.И., инж., Борщевский С.В., д.т.н., проф. Гончаренко В.В., студ., ДонНТУ, Донецк, Украина  К ВОПРОСУ О ГЕОМЕХАНИКЕ РАЗРУШЕНИЯ И УКРЕПЛЕНИЯ ПОРОД ВОКРУГ НАКЛОННЫХ СТВОЛОВ  Ряд угольных шахт Донбасса еще ведут отработку запасов угля с использованием наклонных стволов. В качестве примера, можно привести шахту им. 60-летия Великой Октябрьской Социалистической революции (ВОСР), №22 «Коммунаровская» ш/у «Донбасс», шахты «Донпромбизнес», «Юзов», «Эксимэнерго» и др. Учитывая, что горные работы ведутся на глубинах 300-800 м при угле наклона стволов 8-15 градусов их протяженность достаточно большая и достигает 1400-3058 м (шахта им. 60-летия ВОСР). 

Создание искусственных целиков путем формирования закладочных массивов в отработанных камерах гипсовых шахт

http://ir.nmu.org.ua//bitstream/123456789/2712/1/BorshLanskGolovn2010.pdf

Создание искусственных целиков путем формирования закладочных массивов в отработанных камерах гипсовых шахт

Abstract

Similar works

Full text

Available Versions

eLibrary National Mining University