Спосіб відвалоутворення в зоні можливого обвалення

Спосіб відвалоутворення в зоні можливого обвалення, що включає відсипання розкривних порід на поверхню основи до підходу фронту відвальних робіт до зони воронкоутворення з зовнішньої її сторони, руйнування стельового цілика відпрацьованого покладу вагою відвалу та подальше засипання воронки обрушення розкривними породами, який відрізняється тим, що відсипання пустих розкривних порід виконують безпосередньо над порожниною в зоні можливого воронкоутворення у вигляді конусоподібного відвалу висотою, що визначається з виразу: 2 3 28060 4 відвалоутворення необхідно виконання rn - радіус очікуваної воронки в пухких додаткових технологічних операцій (формування породах, м; дамби), які не гарантують досягнення повного m с - глибина очікуваної воронки в скельних гасіння об’єму порожнини відпрацьованого породах, м; рудного покладу зі сторони її висячого боку. rс - радіус очікуваної воронки в скельних В основу корисної моделі поставлена задача породах, м; скорочення втрат мінеральної сировини при rв - радіус очікуваної воронки в конусовидному воронкоутворенні, та забезпечення безпеки робіт відвалі, м, при відвалоутворенні під час тимчасового На етапі формування KB 10 при незначній зберігання мінеральної сировини. глибині залягання підземної порожнини 1 та Задача вирішується тим, що перед відсипкою несучої стійкості стельового цілика 2 і пухких порід відвалу мінеральної сировини (ВМС) виконують основи 3 можливе воронкоутворення. У разі відсипку тимчасового конусовидного відвалу (KB) з виникнення воронки 13 її засипають пустими пусти х розкривних порід в зоні можливого породами до відновлення рівня земної поверхні з обвалення, об’єм якого, у разі утворення воронки, послідуючим просуванням фронту 7 відвалу забезпечує повне погашення порожнини. Після мінеральної сировини 8. закінчення гірничих робіт на поверхню KB Якщо процес воронкоутворення не відбувся відсипають мінеральну сировину, маса якої після завершення робіт на KB 10, тоді на поверхні додатково сприяє процесу воронкоутворення, в його укосу виконують відсипку ВМС 8 шляхом результаті чого підземна порожнина повністю просування фронту 7 відвало утворення. заповнюється пустими породами без втрати При просуванні фронту 7 робіт відвалу мінеральної сировини. мінеральної сировини 8 до зони можливого На Фіг.1 зображено схематичний розріз земної воронкоутворення гірничий тиск, що викликається поверхні та відвалу мінеральної сировини до його силою ваги дотаткового навантаження ВМС 8 підходу до зони можливого воронкоутворення від може стати критичним, перевищити границю порожнин відпрацьованих покладів, які виходять несучої здатності порід стельового цілика 2, товщи під основу п ухких порід; на Фіг.2 - те ж саме, з висячого боку 4 та пухкої основи 3. В результаті відсипаним KB в зоні можливого цього порушується склепіння природної рівноваги воронкоутворення та вказаними радіусами гірничих порід, та підземна порожнина 1 починає воронки в скельних породах, пухких породах активно заповнюватися зрушеними гірничими основи, в породах KB, та початкова стадія породами з виходом воронки 13 обвалення на відсипки ВМС на поверхню KB; на Фіг.3 - те ж денну поверхню. З перепуском обвалених порід саме, стадія відвалоутворення з виявом призми об’єм порожнини 1 безпосередньо гаситься можливого обрушення (ПМО); на Фіг.4 - те ж саме, пустими породами KB 10, а частина фронту ВМС після обвалення стельового цілика, пухких порід 8, що попадає в зону призми обвалення, основи та перепуску порід KB ти ВМС; на Фіг.5 - те зміщується в бік вже погашеної воронки 13 на рівні ж саме, ділянка після погашення порожнини та денної поверхні без втрат мінеральної сировини. подальший розвиток відсипки ВМС. Висоту ВМС 8 для руйнування земної поверхні Спосіб виконують наступним чином. з випиранням слабкої основи 11 відвалу, Після закінчення підземних гірничих робіт в руйнування стельового цілика 2 після надрах залишаються порожнини 1 зі сформованим відпрацювання рудного покладу та товщі порід, що склепінням природної рівноваги в стельовому налягає 4 визначають з виразу: цілику 2, деформованій основі пухких порід 3, 2 × sp × l - gcp(rc + rn ) товщі висячого боку відпрацьованого рудного Hв = 0,5 × g в × gв покладу 4 та встановленими границями зон де Нв - висота відвалу мінеральної сировини, можливого воронкоутворення (MB) на поверхні м; пухкої основи (земна поверхня) 5 та скельній товщі 6. sp - границя міцності на розрив висячого боку Перед посуванням фронту відвалоутворення 7 відпрацьованого покладу, МПа; мінеральної сировини 8 до границі зони можливого l - довжина перерізу відриву частини висячого воронкоутворення (MB) на земній поверхні 5 зі боку відпрацьованого покладу, м; сторони лежачого боку 9 відпрацьованого рудного g ср - середня об’ємна вага основи пухких покладу відсипають конусовидний відвал (KB) 10 з порід і стельового цілика, кг/м 3; пусти х розкривних порід в зоні MB за допомогою g o - середня об’ємна вага порід KB і ВМС, крокуючого екскаватору з безпечної зони: за кг/м 3; зовнішньою границею зони MB. При цьому для rn - радіус очікуваної воронки в пухких забезпечення повного погашення підземної породах, м; порожнини 1 пустими розкривними породами 10 без втрат мінеральної сировини 8 у разі rв - радіус очікуваної воронки в конусовидному виникнення процесу воронкоутворення, висоту відвалі, м. Відсипку відвалу мінеральної сировини 8 конусовидного відвалу 10 визначають з виразу: виконують під інструментальним контролем за 2 2 m r + mc rc деформаціями земної поверхні 5 та конусовидного hв = n n відвалу 10, що відбуваються під час зростання 0,25 × (rв + rn )2 навантажень на основу пухких порід 3 та де hв - висота конусовидного відвалу, м; m n - товщина пухких порід основи відвалу, м; 5 28060 стельовий цілик 2 від ваги відсипаних пустих розкривних порід 10 та мінеральної сировини 8. В разі виявлення тріщин 12 на земній поверхні 5, конусовидному відвалі 10 та відвалі мінеральної сировини 8 гірничі роботи зупиняють до повного розвитку воронки обрушення 13. Потім ділянки земної поверхні, порушені під час воронкоутворення планують для подальшого формування відвалу мінеральної сировини. 6