Управление состоянием массива применением твердеющих смесей

 

Закладка выработанного пространства при системе разработки с камерной выемкой является неотъемлемой частью технологии очистной выемки.

Основным назначением закладочного массива является: управление горным давлением при очистной выемке; обеспечение безопасной и эффективной технологи очистной выемки; полное или частичное заполнение выработанного пространства для сохранения налегающей толщи пород, поверхностных и подземных сооружений [4].

Основными требованиями к закладочному массиву как средству управления горным давлением является сохранение устойчивости при его обнажении и обеспечение поддержания элементов системы разработки в устойчивом состоянии. Закладка выработанного пространства производится по паспортам, представленным в приложении 8.

Устойчивость закладки в обнажениях определяется ее механической прочностью, способностью противостоять воздействию статических и динамических нагрузок, сцеплением и углом внутреннего трения.

В качестве основной характеристики упрочненного массива принимается ее прочность. При системе разработки с камерной выемкой нормативная прочность закладочного массива зависит от высоты вертикальных обнажений в камерах, принятой очередности отработки камер в секциях (подэтажах), необходимости и порядка отработки руды в днище камер, формы кровли камер.

Для безопасной выемки нижележащих камер, в нижней части верхних закладываемых камер создается несущий слой закладки, служащий в последующем кровлей для нижерасположенного пространства.

Прочность закладки несущего слоя, а также его толщина зависит от ширины нижележащих камер, формы их кровли, конструкции днища закладываемых камер, а также структура закладочного массива в пределах несущего слоя.

При проходке подготовительно-нарезных выработок прочность закладки при обнажении в боку выработки должна быть не менее 0,5МПа. При отработке камер, смежных с заложенной, нормативная прочность закладки назначается, исходя из обеспечения устойчивости вертикальных обнажений.

Основанием для начала закладочных работ в камере является утвержденный акт на закладку данной камеры и паспорт на производство закладочных работ, совместно с актом оформляется паспорт на закладочные работы в камере.

Закладочным материалом является разнопрочностная смесь, которая готовится на закладочном комплексе, представленном на рисунке 2.5, построенном на западном борту Учалинского карьера.

Рисунок 2.5 – Технологическая схема приготовления закладочной смеси с применением текущих хвостов обогащения: 1 – площадки складирования материалов; 2 – приемные бункера; 3 – дозаторы; 4 – ленточный конвейер; 5 – дробилка; 6 – резервуары с водой; 7 – мельница; 8 – бетоносмесительная установка

Закладка выработанного пространства осуществляется из выработок вентиляционно-закладочного горизонта: по специально пробуренным скважинам, по трубопроводам, проложенным по вентиляционным ортам и сбойкам. Место подачи закладки должно выбираться с учетом максимальной полноты заполнения выработанного пространства. Для приготовления закладочной смеси используются вяжущее, заполнитель и вода. В качестве вяжущего применяются портландцемент М400 и гранулированные шлаки черной металлургии, в качестве заполнителя – дробленые скальные породы вскрыши карьера (в основном отсев из диабазо­вых пород). При заполнении выработанного пространства разнопрочной закладкой прочность каждого участка (через 10м) закладочного массива назначается в соответствии с действующими на него нагрузками. При этом величина нормативной прочности в пределах камеры увеличивается в направлении сверху вниз. При заполнении выработанного пространства разнопрочной закладкой рекомендуется ступенчатое изменение прочности закладочного массива (при шаге ступени 10м прочность закладки увеличивается на 1МПа).

Недозаложенные участки в кровле очистных камер не должны превышать 3% от площади закладываемой камеры при максимальных размерах пустот по длине 10м, по ширине камеры – 2м и объеме не более 20м³. При этом величина пролета отрабатываемой камеры по кровле с учетом недозаклада в соседней камере не должна превышать 20% от проектной.