УПРАВЛЕНИЕ ГОРНЫМ ДАВЛЕНИЕМ
При разработке рудных месторождений применяют следующие способы управления горным давлением: естественное поддержание очистного пространства, обрушение вмещающих пород, искусственное поддержание очистного пространства.
Естественное поддержание очистного пространства основано на естественной устойчивости руды и вмещающих пород, а также устойчивости оставляемых целиков (рис. 5.13). Горное
давление регулируется шириной пролета камер, формой и размерами поддерживающих целиков. Различают целики временные (извлекаемые) и постоянные (неизвлекаемые), ленточные (оставляемые у горных выработок в виде стен) и изолированные (оставляемые в виде колонн в выработанном пространстве). Величину пролета камер принимают по данным практики или на основании аналитических расчетов с проверкой в производственных условиях. Прочные размеры целиков определяют расчетами на сжатие под влиянием давления поддерживаемой толщи налегающих пород.
Обрушение вмещающих (налегающих) пород на отбитую руду как способ управления горным давлением (рис. 5.13, б) применяют в тех случаях, когда поддерживать естественным путем очистное пространство невозможно или нецелесообразно вследствие больших потерь руды в целиках. Обрушение налегающих пород происходит в виде самообрушения вслед за отбойкой руды или принудительно взрыванием минных или скважинных зарядов.
Искусственное поддержание очистного пространства осуществляется закладкой, крепью или крепью с закладкой (рис. 5.14). Это наиболее трудоемкие и дорогостоящие способы управления горным давлением.
Возведение крепи как способ поддержания очистного пространства может применяться самостоятельно или в комбинации с закладкой или последующим обрушением. На маломощных крутых залежах применяют деревянную распорную крепь. Она может быть простой и усиленной. Последнюю применяют при неустойчивых породах. Распорки (стойки) устанавливают между кровлей и почвой залежи. Простую распорную крепь устанавливают не перпендикулярно к кровле, а с наклоном 5— 10° по восстанию, чтобы исключить ее выпадение при смещении висящего блока. В отдельных случаях применяют рамную крепь, состоящую из верхняка и стоек. Для повышения устойчивости боков и кровли очистного пространства применяют анкерную крепь. Для этой же цели применяют смолоинъекционное упрочнение посредством нагнетания через шпуры или скважины жидких полимерных составов с последующим затвердеванием.
Полная закладка как способ искусственного поддержания очистного пространства заключается в заполнении его пустыми породами, имеет те же цели, что и при разработке угольных месторождений. Она может применяться без какой-либо крепи (рис. 5.14, б) как при восходящем, так и нисходящем порядке отработки блока в зависимости от вида закладки. На рудниках применяют самотечную, механическую, пневматическую, гидравлическую и твердеющую закладку. Последняя имеет на рудниках сравнительно широкое распространение. Она в большей
мере удовлетворяет требованиям, предъявляемым к закладке выработанного пространства, особенно в части сохранения поверхности, позволяет отрабатывать руды, склонные к самовозгоранию, а также ранее оставленные целики ценных руд.
В отдельных случаях возникает необходимость при искусственном поддержании очистного пространства возводить, например, станковую
крепь (рис. 5.14, в) и заполнять очистное пространство блока пустыми породами. При разработке горизонтальных пластовых залежей с легкообрушающейся кровлей очистное пространство поддерживают крепью с последующим регулярным обрушением, как это происходит при управлении кровлей полным обрушением на угольных месторождениях.