Способы управления состоянием массива при проходке горных выработок и очистной выемки

Управление состоянием массива горных пород имеет целью снижение или предотвращение опасных проявлений горного давления, возникающих при проведении горных работ на различных стадиях разработки месторождений. Особенное внимание уделяется управлению горным давлением в призабойном пространстве действующих камер, блоков, панелей, где находятся горнорабочие и добычные механизмы.

Управление горным давлением – это совокупность мероприятий по регулированию проявлений горного давления в очистных забоях и горных выработках с целью обеспечения безопасных условий труда и создания необходимых производственных условий эксплуатации месторождений.

На практике при разработке рудных месторождений применяют следующие способы управления состоянием массива горных пород

1 Поддержание подработанных пород целиками. Этот способ заключается в обеспечении устойчивого равновесия массива подработанных пород и предотвращении обрушения земной поверхности. Месторождения в этом случае отрабатывают системами с открытым очистным пространством, сущность которых заключается в выемке камер и оставлении прочных рудных целиков между ними.

Рассматриваемый способ управления состоянием массива горных пород применяют тогда когда руды и породы обладают высокой устойчивостью при сравнительно невысокой ценности полезного ископаемого а также при необходимости сохранности земной поверхности.

2 Поддержание выработанного пространства временно оставляемой (магазинированной) отбитой руды. При этом способе, применяемом для отработки маломощных крутопадающих месторождений, в процессе отработки блоков 60-70% отбитой руды временно оставляют в выработанном пространстве для поддержания обнажений висячего и лежачего боков, склонных к частичным вывалам. В целом руда и породы должны быть достаточно устойчивыми, чтобы в очистном забое, кровля и бока не обрушались и обеспечивали безопасное ведение очистных работ.

3 Закладка выработанного пространства. В неустойчивых, склонных к обрушению породах после выемки полезного ископаемого для предотвращения опасных деформации выработанное пространство заполняют закладочным материалом. В качестве закладочных материалов используют дробленые пустые породы, песок, гравий, шлаки металлургических заводов и хвосты обогатительных фабрик.

4 Крепление очистного пространства. Применяют в том случае. Когда руда и вмещающие породы неустойчивы и требуют поддержания. Для этой цели используют деревянные стойки и костры, каменную бутовую кладку, бетоны полосы и столбы, металлические стойки. Механизированная ограждающая крепь. Назначение крепи заключается в предотвращении деформации обнаженных пород призабойного пространства в течение определенного времени, необходимого для производства очистных работ.

5 Управление горным давлением посредством обрушения. Сущность этого способа заключается в последовательном обрушении налегающей толщи пород вслед за подвиганием очистных работ. В связи с тем, что в результате выемки полезного ископаемого и подработки пород увеличивается опорное давление на целики, прилегающий рудный массив и возрастает опасность их деформирования необходимо периодически снижать величину опасных напряжений путем обрушения подработанной толщи пород. Обрушение пород может быть частичным или полным. Этот способ управления горным давлением применяют в случае слабых неустойчивых и трещиноватых пород при рудах различной прочности. В зависимости от устойчивости пород и стадии выемки полезного ископаемого подработанные породы обрушают принудительно путем взрывания скважин либо сосредоточенных (минных) зарядов или самообрушаются под действием собственного веса.

Перечисленные способы управления состоянием массива пород в каждом конкретном случае выбирают с учетом возможности динамических проявлений горного давления, температурных, гидро- и газодинамических факторов. С этой целью разрабатываются специальные мероприятия по прогнозированию и предупреждению опасных явлений, возможных в процессе отработки месторождения