Способ закладки пустот в шахтных выработках

(51) 21 15/02 (2006.01) 21 11/10 (2006.01) 21 5/12 (2006.01) КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ИННОВАЦИОННОМУ ПАТЕНТУ Поставленная задача достигается тем, что в известном способе закладки пустот в шахтных выработках, включающем технологию заполнения твердеющими смесями пространств между перемычками, а также заполнения пустот, вывалов,куполов, подкровельного слоя с помощью гибкой опалубки, представляющей собой герметичную гибкую опалубку, сшитую из рукава прочной водонепроницаемой ткани, закрытого с обеих концов, в верхних углах которого закладывают клапаны с отверстиями, достаточными с одной стороны для подачи цементносодержащей смеси в гибкую опалубку, а с другой стороны для выхода воздуха из заполненного пространства, гибкую опалубку укладывают на закрепное пространство выработки,при чем гибкую опалубку изготавливают формой, соответствующей форме и размерам с одной стороны свода естественного равновесия кровли горной выработки, и с другой размерам вывала, при этом в верхней части выработки проходят шпуровые отверстия, через которые устанавливают анкера с возможностью крепления к ним гибкой опалубки. Использование предлагаемого способа позволяет повысить прочность искусственного массива и снизить трудоемкости при его возведении.(72) Нурсеитова Жанар Толегеновна Абдрашева Замира Жомартовна Шапошник Юрий Николаевич Ананин Александр Иванович(73) Республиканское государственное предприятие на праве хозяйственного ведения Национальный центр по комплексной переработке минерального сырья Республики Казахстан Комитета промышленности Министерства индустрии и новых технологий(54) СПОСОБ ЗАКЛАДКИ ПУСТОТ В ШАХТНЫХ ВЫРАБОТКАХ(57) Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при подземной разработке месторождений полезных ископаемых. В основу изобретения поставлена задача в упрочнении искусственного массива в кровле горной выработки за счет создания связи искусственного массива с вмещающими породами горной выработки, а также снижения трудоемкости возведения искусственного массива. Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при подземной разработке месторождений полезных ископаемых. Известен способ закладки пустот в шахтных выработках при нисходящей выемке полезного ископаемого заходками, включающий закладку подкровельного слоя твердеющими смесями с добавкой невзрывчатого разрушающего вещества,при этом высоту подкровельного слоя,закладываемого твердеющими смесями, выбирают в зависимости от технологического недозаклада выработанного пространства заходок исходя из 10-го увеличения объема твердеющей смеси.(Патент Российской Федерации 94028495/03,МПК 21 15/00, 27.11.1996.) Недостатком этого способа является то, что при практической реализации данного способа достаточно сложно обеспечить качество заполнения пустот закладочным материалом в выработанном пространстве в связи с погрешностями расчета по маркшейдерским замерам объема подаваемого материала. В результате чего образуется недозакладка подкровельного слоя, а также перерасход используемого материала закладки в связи с протечками. Известен также способ закладки пустот в шахтных выработках при нисходящей выемке полезного ископаемого заходками,предусматривающий закладку заходок в три слоя,причем верхний слой с целью ликвидации недозаклада заполняется смесью с добавкой расширяющего компонента НРС-1,обеспечивающий увеличение объема закладки на 10 (Патент Российской Федерации 2069765,МПК 21 15/00, 27.11.1996, Бюл. 33). Недостатком данного способа являются высокие материальные затраты на приобретение расширяющего компонента НРС-1, что приводит к удорожанию горных работ. Кроме того, расширение смеси на 10 не обеспечивает подбучивание потолочины с неровным контуром обнажения, а также проблема затекания литой смеси за затяжку в кровле заходок в этом случае не решается. Наиболее близкий по технической сущности способ заполнения пустот в шахтных выработках с помощью гибкой опалубки, представляющей собой герметичную тару, сшитую из рукава прочной водонепроницаемой ткани, имеющей форму мешка или пакета, закрытого с обоих концов. В верхних углах гибкой опалубки закладывают клапаны с отверстиями. Один клапан предназначен для подачи цементно-содержащей смеси в тару, а второй - для выхода воздуха из заполняемого пространства. Гибкую опалубку равномерно укладывают за закрепленное пространство выработки и через один из клапанов закачивают цементосодержащий материал, при этом через другой клапан выпускается воздух из заполняемого пространства.(Патент Российской Федерации 2417321, МПК 8 21 15/02, 21 11/10, Бюл. 12, 2011). Недостатком данного способа закладки пустот в шахтных выработках является повышенная 2 трудоемкость и опасность ведения работ при размещении мешков в закупольном пространстве выработки. Кроме того, при практической реализации данного способа нет возможности упрочнения(армирования) размещаемого в закупольном пространстве искусственного массива,располагаемого в мешках. При этом искусственный массив не связан с вмещающими породами горной выработки. В основу изобретения поставлена задача в упрочнении искусственного массива в кровле горной выработки за счет создания связи искусственного массива с вмещающими породами горной выработки, а также снижения трудоемкости возведения искусственного массива. Поставленная задача достигается тем, что в известном способе закладки пустот в шахтных выработках, включающем технологию заполнения твердеющими смесями пространств между перемычками, а также заполнения пустот, вывалов,куполов, подкровельного слоя с помощью гибкой опалубки, представляющей собой герметичную гибкую опалубку, сшитую из рукава прочной водонепроницаемой ткани, закрытого с обеих концов, в верхних углах которого закладывают клапаны с отверстиями, достаточными с одной стороны для подачи цементносодержащей смеси в гибкую опалубку, а с другой стороны для выхода воздуха из заполненного пространства, при этом гибкую опалубку укладывают на закрепное пространство выработки, согласно изобретению,гибкую опалубку изготавливают формой,соответствующей форме и размерам с одной стороны свода естественного равновесия кровли горной выработки, и с другой - размерам вывала,при этом в верхней части выработки проходят шпуровые отверстия, через которые устанавливают анкера с возможностью крепления к ним гибкой опалубки. Изготовление гибкой опалубки формой,соответствующей форме и размерам с одной стороны свода естественного равновесия кровли горной выработки, и с другой - размерам вывала позволяет практически полностью заполнить выработанное пространство цементосодержащим материалом. Установка анкеров в верхней части выработки через шпуровые отверстия с возможностью крепления к ним гибкой опалубки позволяет армировать выработанное пространство и создать связь искусственного массива с вмещающими породами горной выработки, что позволяет упрочнить искусственный массив и снизить трудоемкости его возведения На фиг.1 показана технологическая схема способа закладки пустот в шахтных выработках,общий вид. Условные обозначения на представленном чертеже 1 - горная выработка 2 - металлическая рамная крепь 3 - вывал 4 - пенобетонный насос 5 гибкий шланг для подачи цементосодержащей смеси 6 - гибкая опалубка с цементосодержащей смесью 7 - клапан для подачи цементосодержащей смеси 8 - клапан для выхода воздуха 9 - отверстие в гибкой опалубке с металлическим кольцом 10 анкер 11 - шпур. Способ закладки пустот в шахтных выработках,осуществляют следующим образом. Гибкой опалубке придают форму,соответствующую форме и размерам с одной стороны свода естественного равновесия кровли горной выработки, и с другой - размерам вывала. После установки очередного звена крепи за закрепленное пространство равномерно закладывается гибкая опалубка 6, которую крепят к анкерам 10, установленным в шпурах 11 в верхней части вывалов. Гибкую опалубку 6 крепят к анкерам 10, закрепленным в шпурах 11, пробуренных в верхней части вывалов. При этом в гибкой опалубке 6 формируют отверстия диаметром,соответствующим диаметру анкера, в которые потом пропускают анкера 10. После размещения гибкой опалубки 6 в закупольном пространстве и крепления ее к анкерам 10, закачивается цементосодержащий материал в гибкую опалубку посредством пенобетонного насоса 4 и гибкого шланга 6 через клапан 7, причем воздух,находящийся внутри гибкой опалубки 6, выходит через клапан 8,посредством которого осуществляется также визуальный контроль за выходом смеси. По окончании работ при полном заполнении гибкой опалубки шланг убирают, при этом клапан самозапирается, что препятствует вытеканию смеси. Крепления гибкой опалубки к анкерам производят с помощью подвесных приспособлений. Крепление гибкой опалубки 6 к анкерам 10 осуществляется в верхней части закупольного пространства Пропускание анкеров через,сформированные отверстия в опалубке, позволяет в дальнейшем при нагнетании бетона армировать искусственный массив. Использование предлагаемого способа позволяет повысить прочность искусственного массива и снизить трудоемкости при его возведении. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ Способ закладки пустот в шахтных выработках,включающий технологию заполнения твердеющими смесями пространств между перемычками, а также заполнения пустот,вывалов,куполов,подкровельного слоя с помощью гибкой опалубки,представляющей собой герметичную гибкую опалубку,сшитую из рукава прочной водонепроницаемой ткани, закрытого с обоих концов, в верхних углах которого закладывают клапаны с отверстиями, достаточными с одной стороны для подачи цементно-содержащей смеси в гибкую опалубку, а с другой стороны для выхода воздуха из заполненного пространства, при этом гибкую опалубку укладывают на закрепное пространство выработки, отличающийся тем, что гибкую опалубку изготавливают формой,соответствующей форме и размерам с одной стороны свода естественного равновесия кровли горной выработки, и с другой - размерам вывала,при этом в верхней части выработки проходят шпуровые отверстия, через которые устанавливают анкера с возможностью крепления к ним гибкой опалубки.