Оставление и образование в выработанном пространстве целиков

25.09.2020

Оставленное в выработанном пространстве рудные и породные целики для поддержания выработанного пространства разделяются на изолированные целики (оставляемые нерегулярно и оставляемые регулярно) и сплошные целики (между-камерные; междуэтажные; междукамерные и междуэтажные).

Для изолировал пых целиков при нерегулярном их расположении стремятся использовать участки непромышленной, или бедной, руды, а также включения пустых пород в рудное тело. Размеры и форма таких целиков бывают самыми разнообразными. Достоинство поддержания такими целиками — минимальные потери полезного ископаемого, а недостатки — неравномерность поддержания кровли выработки и некоторое неудобство в этих условиях доставки руды скреперами.

Изолированные регулярные целики располагают рядами или в шахматном порядке с одинаковыми интервалами между ними (10—20 м). Расположение целиков рядами удобно для доставки руды. При наличии в кровле трещин и нарушений целики чаще всего располагают в шахматном порядке. По форме поперечного сечения целики бывают квадратными, прямоугольными и круглыми. Размеры целиков часто бывают 3х4, 4х4 и 4х5, а при круглом поперечном сечении диаметр их изменяется от 3 до 5 м.

Все сплошные целики имеют лентообразную форму.

Сплошные междукамерные целики (рис. 116) служат для поддержания очистного пространства в камерах, являясь опорой для покрывающих и обнаженных пород, а также подготовительных выработок (восстающих, ходков в камеру и др.), при ряде систем с камерной выемкой — подэтажными штреками, с магазинированием руды и др.

Междукамерные целики обычно после отработки камер вырабатывают теми или иными системами. Только при разработке малоценных ископаемых (соли, строительные материалы) ив особых условиях (гидрогеологические и др.) эти целики оставляют потерянными навсегда.

Сплошные междуэтажные целики оставляют под выработками основного горизонта чаще всего временно и вырабатывают их после выемки руды в блоке или участке. Служат они для поддержания как очистного пространства, так и подготовительных выработок. В зависимости от положения междуэтажные целики бывают надштрековыми или подштрековыми. Надштрековый целик располагается под отрабатываемой камерой, над кровлей основного откаточного горизонта, он является днищем камеры изрезан выпускными выработками и часто имеет горизонт вторичного дробления. Подштрековый целик оставляют над отработанной камерой и называют его «потолочиной». Верхней границей потолочины служит подошва основного горизонта, а нижней — кровля камеры. Наиболее часто междукамерные и междуэтажные целики бывают связаны между собой. Такие целики после отработки камер представляют пространственную решетку. По мере увеличения глубины работ и повышения горного давления размеры камер уменьшаются, а целиков — увеличиваются.

Размеры рудных целиков изменяются в больших пределах. Постоянно оставляемые целики, при прочих равных условиях, имеют большие размеры, чем временные. На размеры целиков решающее влияние оказывают соотношение размеров камер и междуэтажных и междукамерных целиков; устойчивость вмещающих пород и руды (чем они устойчивее, тем меньше размеры целиков и больше размеры камер); мощность месторождения и глубина разработки.

Прочные размеры рудных целиков определяют расчетом, методами моделирования и опытным путем на основе данных практики и аналогии.

Методы расчета целиков более разработаны применительно к условиям разработки горизонтальных и полого залегающих месторождений и в меньшей мере для наклонных и крутопадающих месторождений. Для расчета целиков необходимо знать распределение в нем напряжений. Исследования па моделях с помощью оптико-поляризационного метода показывают, что напряжения по ширине целика распределяются неравномерно. Характер и колебания этих напряжений изучены применительно к однородным породам и учесть при расчетах многообразные горногеологические условия (кливажность, разнообразие механических свойств, тектоника и др.) невозможно.

В ряде случаев определяют прочные размеры целиков путем центробежного моделирования. Определения производят на моделях, изготовленных из тех руд и пород, для которых устанавливаются необходимые параметры или применяют эквивалентные материалы.

Для определения прочных размеров камер и целиков используют также методы изучения напряженного состояния горных пород специальными приборами (геофонами и др.), что позволяет судить о надежности принятых параметров.

Основные достоинства поддержания выработанного пространства целиками — простота осуществления, надежность и безопасность. Недостатки — потери руды даже и при последующей отработке временных целиков, опасность раздавливания целиков и горных ударов на больших глубинах, а также часто низкая производительность труда при выемке руды из целиков.

Для большего извлечения руды из месторождения используют искусственные целики, сплошные и изолированные бетонные. Целики образуют после выемки полезного ископаемого путем заполнения выработанного пространства в установленных границах бетоном, подаваемым с поверхности. После схватывания бетона отрабатывают полезное ископаемое в объеме камеры, ограниченной искусственными бетонными целиками. Изолированные целики образуют также путем укладки дисков, заготовленных на поверхности. Условием применения искусственных целиков является экономическая целесообразность.

Имя:*
E-Mail:
Комментарий:
Информационный некоммерческий ресурс fccland.ru © 2020
При цитировании и использовании любых материалов ссылка на сайт обязательна