Спосіб ліквідації підземних порожнин при сумісному веденні відкритих та підземних робіт

Реферат: Спосіб ліквідації підземної порожнини при сумісному веденні відкритих та підземних гірничих робіт включає виконання буропідривних робіт на масиві та заповнення порожнини закладними матеріалами. Ліквідація порожнини відбувається в два етапи, спочатку шляхом закладання порожнини через свердловину, що проходить з борта кар'єру до вершини порожнини закладним матеріалом до забезпечення певної стійкості масиву, потім шляхом підривання порід, що налягають над залишковою порожниною. UA 90358 U (54) СПОСІБ ЛІКВІДАЦІЇ ПІДЗЕМНИХ ПОРОЖНИН ПРИ СУМІСНОМУ ВЕДЕННІ ВІДКРИТИХ ТА ПІДЗЕМНИХ РОБІТ UA 90358 U UA 90358 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до видобутку корисних копалин та може бути застосована при веденні відкритих гірничих робіт на крутоспадних родовищах при наявності підземних порожнин в проектних контурах кар'єру. Відомий спосіб ліквідації порожнин з уступів кар'єру шляхом закладання відробленого простору через свердловини різними матеріалами. (Шнайдер М.Ф., Вороненко В.К. Совмещение подземных и открытых разработок рудных месторождений. - М.: Недра, 1985. - с. 124). Цей спосіб має недоліки: в разі використання для закладки матеріалів, що твердіють висока собівартість робіт, в разі використання сухої самопливної суміші - недостатня міра заповнення відробленого простору та неможливість укладки порід в порожнину до крівлі. Відомий аналог до корисної моделі є спосіб ліквідації порожнин шляхом обвалення порід, що налягають над порожниною, за допомогою вибуху. (Шнайдер Μ.Φ., Вороненко В.К. Совмещение подземных и открытых разработок рудных месторождений. - М.: Недра, 1985. - с. 94-95). Основним недоліком аналога є неможливість забезпечити достатній ступінь подрібнення масиву при розташуванні порожнин нижче 40 м від площадки уступу, з якої виконується ліквідація. В основу корисної моделі поставлена задача підвищення безпеки та зменшення вартості робіт при ліквідації порожнин, що залягають на глибині більше 40 м. Поставлена задача вирішується тим, що заповнення порожнини подрібненими скельними породами, досяганням певного ступеня стійкості порожнини за рахунок зменшення критичного прольоту та подальшого підривання масиву, що знаходиться над залишковими порожнинами. Корисна модель характеризується кресленням, де зображена схема заповнення простору порожнини вхрест простягання. Спосіб реалізується наступним чином. На першому етапі робіт небезпечна на предмет виходу порожнина 1 заповнюється закладним матеріалом 2 через свердловину 3, при цьому свердловину проходять у вершину порожнини 1. Як закладний матеріал, з метою зменшення витрат, використовуються подрібнені скельні породи, що видобуті в результаті ведення розкривних робіт на кар'єрі. Свердловину 3, діаметром 1-1,5 м проходять за допомогою бурового станка, зі спланованої площадки уступу 4 кар'єру. Максимальний розмір кусків, що подаються у свердловину 3, не повинен перевищувати 0,25*D (де D - діаметр закладної свердловини) для виключення забутування свердловини 3 та забезпечення нормальної прохідності закладного матеріалу 2. Свердловину 3 бурять під нахилом до горизонту встановлення бурового та закладного обладнання, за зоною можливого воронкоутворення, що забезпечить безпеку проведення операцій. Безпечна відстань розміщення станків від контуру можливого виходу порожнини 1 визначається графічно: від контурів порожнини 1 вхрест простягання проводяться лінії 6 до поверхні під кутом 85°, від отриманої точки перерізу поверхні з похилою лінією відступають 5 м. Приймальний бункер 5 монтують на спланованій площадці уступу 4 на безпечній відстані від контуру порожнини 1. Екскаватором здійснюється завантаження породи з навалу в приймальний бункер 5. Потім через грохот по конвеєру відбувається закладання порожнини 1. Устя закладної свердловини 3 перекривають решіткою, для запобігання попаданню великих кусків породи до свердловини. По мірі ведення робіт, ведеться підрахунок об'єму закладної гірничої маси. Порода розсипається усередині порожнини 1 у вигляді півконуса під кутом природного укосу, зменшуючи прольот порожнини L1. За рахунок цього відбувається загальне укріплення масиву, а можливість обрушення зменшується пропорційно зменшенню прольоту порожнини до значення L2. Значення прольоту залишкової порожнини L2 повинно забезпечити безпеку проведення гірничих робіт над порожниною до висоти 30 м. Згідно з нормативами ("Правила охраны сооружений и природных объектов от вредного влияния подземных горных работ в Криворожском железорудном бассейне.» Л.: Изд-во ВНИМИ. - 1975), залежність між прольотом порожнини та ймовірністю виходу обрушення на поверхню визначається рівнянням: 2 H=cL де Η - мінімально товщина налягання порід, при якому не відбудеться обрушення, м; с емпіричний коефіцієнт, що враховує ступінь порушеності масиву, L - прольот порожнини. Після засипання породи до устя свердловини 1, закладний комплекс на площадці демонтується, а гірничі роботи на ділянці продовжуються за прийнятою на кар'єрі технологією. Після досягнення відстані 40 м від борта кар'єру до залишкової порожнини, її гасять шляхом обрушення порід, що налягають. Для цього, за допомогою бурового обладнання з подовженими параметрами бурового поставу, проходять свердловини над остаточними порожнинами для закладання вибухових речовин з недобуром над крівлею 2-3 м. Загальну масу вибухової речовини Qвр всіх зарядів при цьому розраховують за формулою: Qвр=q*а*b*l, 1 UA 90358 U 3 5 де q - питомі витрати вибухової речовини, кг/м ; а - відстань між свердловинами в ряді, м; b відстань між рядами, м; l - довжина свердловини, м. Використання такого способу ліквідації порожнин дозволить забезпечити безпеку проведення відкритих гірничих робіт в зоні можливого воронкоутворення. Використання як закладного матеріалу подрібнених скельних порід та заповнення залишкових порожнин шляхом підривання налягаючих порід забезпечить мінімальні витрати на виконання такого способу. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 10 15 Спосіб ліквідації підземної порожнини при сумісному веденні відкритих та підземних гірничих робіт, що включає виконання буропідривних робіт на масиві та заповнення порожнини закладними матеріалами, який відрізняється тим, що ліквідація порожнини відбувається в два етапи, спочатку шляхом закладання порожнини через свердловину, що проходить з борта кар'єру до вершини порожнини закладним матеріалом до забезпечення певної стійкості масиву, потім шляхом підривання порід, що налягають над залишковою порожниною. Комп’ютерна верстка О. Рябко Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 2