Нормативная прочность закладочного материала

Под нормативной прочностью закладочного материала понимается его прочность, при которой обеспечивается безопасное проведение работ в принятые проектом сроки. Величина нормативной прочности обычно определяется временным сопротивлением на одноосное сжатие и выбирается в зависимости от горно-геологических условий, принимаемого варианта системы разработки и порядка выемки.

Искусственный закладочный массив должен выполнять задачи поддержания выработанного пространства и предотвращения опасных деформаций земной поверхности. Исходя из этого, величина нормативной прочности определяется на основании заданных нагрузок или допустимых деформаций.

При отработке камерами прочность твердеющей закладки выбирается по условию нагружения искусственных опор весом налегающих пород и собственным весом при наиболее неблагоприятных условиях работы (смежные камеры возле опоры не заложены). Тогда необходимую прочность материала искусственной опоры, если L ≥ H рекомендуется определять по формуле

, (11.1)

где γ _п и γ _и - удельный вес соответственно пород и закладочного материала; Н_п - мощность пригружающих целик налегающих пород; В_п - ширина столба пород, приходящихся на искусственный целик; h_и, b_и - соответственно высота и ширина искусственного целика; К_α — коэффициент, зависящий от угла падения залежи; К_з – коэффициент запаса прочности; К_ф - коэффициент формы; К_t — коэффициент длительной прочности.

В том случае, когда над подработанным пространством образуется свод давления, вес пригружающих пород на опору принимается в пределах свода давлении, предел прочности на сжатие закладочного материала можно определить по формуле

, (11.2)

где h _св - высота свода давления.

По рекомендациям ВНИМИ принимают

К_з = 1.5; К_t = 0.4÷ 0.7;

К_ф = 0, 6 + 0, 4 b_и/h_и, если 0, 25 ≤ b_и/h_и ≤ 1

или

К_ф = √ b_и/h_и, если 1 ≤ b_и/h_и ≤ 4

К_α = cos²α +λ sin²α (здесь λ – коэффициент бокового распора).

Если после полной выемки рудных целиков на пролете L и окончательной закладки всех вторичных камер отрабатываются панельные целики, то необходимая прочность искусственного массива находится по формуле

, (11.3)

где В – ширина панельного целика; В_и - ширина рассчитываемого искусственного массива.

Величина В_и принимается из условия надежного подпора подработанных пород и предотвращения опасных деформации земной поверхности, исходя из компрессионных свойств закладочного материала.

На основании сравнения полученных величин σ ’_сж и σ ’’_сж для применения выбирается закладочный материал, прочность которого больше.

При выемке с закладкой стенки и кровля искусственного массива могут обнажаться и дляобеспечения их устойчивости и предотвращения попадания бетона в отбиваемую руду прочность закладочного материала должна определяться по условию безопасных деформации. Для этих случаев необходимую прочность закладочного материала можно определять по формуле

, (11.4)

где h_и - высота искусственной опоры; Е_и - модуль деформации закладочного материала; Δ h - уменьшение высоты очистного пространства.

В прочных неслоистых породах деформации кровли в пределах очистного пространства шириной 6-10 м обычно не превышают 20 мм.

Основная литература: [1.7.3, с.87-98] [1.7.4, с.110-117]

Дополнительная литература: [1.7.5, с.158-169]; [1.7.8, с.56-67];

Контрольные вопросы

1. Расскажите о применении твердеющих закладочных материалов и прочност­ных свойствах искусственных закладочных массивов.

2. Дайте характеристику инъекционного способа создания искусственного
массива.

3. Что такое нормативная прочность закладочного материала и как она определяется?

Тема лекции 12. Управление состоянием массива при системах с магазинированием руды

Общие сведения

Магазинирование полезного ископаемого — накопление отбитого полезного ископаемого очистной выработке. Различают полное магазинирование полезного ископаемого, если оно ведётся на всю высоту этажа (блока) или частичное (слоевое), если оно ведётся в пределах отдельных частей блока. Магазинирование полезного ископаемого составляет технологическую основу специального класса систем разработки.

Системы с магазинированием применяются на залежах полезных ископаемых с углами падения свыше 55°, мощностью от 0, 5 до 3, реже 5 м, с выдержанными элементами залегания и устойчивыми боковыми породами. Ограничивающий фактор — склонность полезного ископаемого к слёживанию и самовозгоранию.

Вследствие разрыхления полезного ископаемого при отбойке часть его (около 30%) выпускают, оставляя свободным рабочее пространство высотой около 2 м. Подсекают магазин и формируют воронки сразу по всей длине блока. Цикл очистной выемки включает бурение комплекта шпуров, их взрывание, проветривание, выпуск излишков полезного ископаемого и разработку потолочины.

Безопасность работы в забое в случае шпуровой отбойки обеспечивается сравнительно небольшим расстоянием между отбитой рудой и кровлей забоя (до 2.0–2.5 м), а также предварительной оборкой стенок и кровли очистного пространства с целью предотвращения вывалов и отслоений. Иногда устанавливаются деревянные распорки или анкерная крепь. Если недостаточно устойчивые породы висячего (а иногда и лежачего) бока не укреплять, то при окончательном выпуске полезного ископаемого из магазина возможны интенсивные отслоения пород, приводящие к значительному разубоживанию.

Когда фронт очистной выемки достигнет границы подштрекового целика, приступают к выпуску всего замагазинированного полезного ископаемого через воронки и рудоспуски. После этой операции выработанное пространстве оставляют открытым или заполняют пустой породой.

⇐ Предыдущая12345678910Следующая ⇒

Поделиться: