Разработка рудных месторождений

Геология сегодня

Геология - подземные разработки
Подземная разработка твёрдых полезных ископаемых, совокупность работ по вскрытию, подготовке месторождения и выемке полезного ископаемого (руд, нерудных полезных ископаемых и углей)
Разделы проекта:
Важно:
Совмещение открытого и подземного способов разработки в пределах одного выемочного поля накладывает на ведение подземных горных работ ряд ограничений, требует особой организации труда, решения специфических для совместной разработки технических задач, диктует условия применения подземных систем разработки и производства взрывных работ....
прочитать полностью

Подземная разработка полезных ископаемых при совмещении работ может производиться системами с обрушением налегающих пород или поддержанием выработанного пространства естественным или искуссхвенным способами. В этих случаях имеет место временное обнажение кровли на период образования компенсационных камер и отработки камер первой очереди до их закладки, что при наличии в кровле рыхлых, обводненных, пластично-глинистых пород ведет к потерям полезного ископаемого
прочитать полностью

Партнеры:
Монтаж пластиковых стеклопакетов; пластиковые окна калькулятор стоимости . Фасадные системы. . радио дача
Свежие материалы:
Статистика:

2.3. Вторичные воронки обрушения


    Вторичными воронками обрушения называют воронки, образующиеся в среде обрушенных, разрыхленных пород, в отличие от первичных, развивающихся в массиве необрушенных пород.
    Форма тела истечения сыпучего через отверстие идентична форме вторичной воронки обрушения. Тело выпуска, имеющее криволинейный контур профиля продольного сечения, принимается (с известными допущениями) одними исследователями эллипсоидом вращения [14, 15], другими — усеченным конусом в нижней части и эллипсоидом или параболоидом вращения в верхней [10, 14, 15]. Д. М. Казикаев [10] рекомендует в первом приближении для описания контура воронки обрушения пользоваться эмпирической формулой направлением площади скольжения и осью воронки.
    Развитие вторичных воронок обрушения, как и первичных, идет с образованием сводов разгрузки, которые в отличие от сводов статического равновесия называются динамическими. Эти своды имеют форму параболоидов вращения, опирающихся на невовлекаемые в движение участки тела истечения. Динамические своды разгрузки постоянно разрушаются и образуются вновь, оставляя для свободного истечения через выпускное отверстие нижележащий объем горной массы. В определенных условиях динамические своды могут переходить в статические своды равновесия (проявление этих свойств заключается в зависании отбитой горной массы над выпускными дучками, «куполении» рудной массы в рудоспусках и подобных им явлениях). Д. М. Казикаев считает, что динамические своды образуются на высотах /гд= (0,5-f-2,0) d0, где d0 — диаметр выпускного отверстия.
    Обрушение выходит на поверхность при длительном выпуске руды из дучек в подземных выработках, а также при обрушении потолочин, барьерных целиков, самообрушении пород-мостов, про пластков, если выше находятся обрушенные породы. При этом фигура истечения как бы усекается поверхностью.
    Особенность развития вторичных воронок обрушения позволяет вовлекать в движение объем горной массы, много больший по площади, чем площадь стимулирующего это движение выпускного отверстия, в то время как для первичных воронок более характерно сужение по мере развития и выхода на поверхность. Эта особенность развития вторичных воронок обрушения при выходе на поверхность приводит к образованию воронок провала, больших по площади по сравнению с выпускным отверстием (площадью блока, камеры, где обрушена потолочина), но небольших по глубине. Воронки провала, образующиеся при выходе на поверхность первичных воронок обрушения, имеют малую площадь, но большую глубину.
    Приведем расчет параметров воронок обрушения по В. В. Куликову [14], который считает, что обрушение имеет форму эллипсоида вращения, переходящего в параболоид.
    Из формулы объема эллипсоида q3, находим высоту эллипсоида выпуска
    где Qp — полученное из натурных наблюдений количество руды, выпущенной из одной дучки или блока (камеры), если считать выпускным отверстием всю площадь блока (камеры), м3; kv и р — соответственно коэффициент разрыхления горной массы и ее плотность в целике, т/м3.
    Высоту эллипсоида разрыхления определим по формуле
    Если ЯР>Я (Н — расстояние от выпускных отверстий до поверхности), то на поверхности образуется воронка провала, максимально возможная ширина которой
    Приведенный способ расчета параметров обрушения при прогнозировании образования вторичных воронок подтверждается на практике. Недостатком способа является необходимость определения экспериментальным путем для каждого месторождения, а в отдельных случаях и для участков месторождения, таких показателей, как сыпучесть, ширина воронки обрушения в кровле блока, угол сдвижения и др.
    Основное влияние на характер и скорость образования вторичных воронок оказывают система разработки и способ отбойки руды, порядок и интенсивность ее выпуска. На Тырныаузском месторождении, где применяют систему этажного принудительного обрушения с отбойкой руды в зажиме, отмечено неоднократное образование пустот над выпускными отверстиями [13]. При обрушении таких пустот мгновенно образуется вторичная воронка обрушения. Большая высота блоков (до 75 м) и поочередно-последовательный выпуск приводят к тому, что каждое выпускное отверстие оказывает свое индивидуальное влияние на деформацию обрушенной поверхности, поэтому приведенный способ расчета является в данном случае наиболее достоверным.
    Однако для условий принудительного обрушения потолочин под разрыхленными породами, когда оно происходит по всей площади блока и разрыхленные налегающие породы располагаются в пределах площади обрушаемой потолочины, необходимо прогнозировать выход обрушения на поверхность с увеличенным запасом: следует исходить из рассмотренного выше в 2.2 метода расчета по соотношению объемов налегающих пород и погашаемых пустот выработанного пространства.


    Оглавление   Дальше: 2.8. Система разработки нисходящими слоями с твердеющей закладкой    Вверх: 2. ПРОГНОЗИРОВАНИЕ ВОЗМОЖНОСТИ ВЫХОДА ВОРОНОК ОБРУШЕНИЯ НА ПОВЕРХНОСТЬ