Способ охраны горных выработок

Способ охраны горных выработок

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

РЕСПУБЛИК

OQI (11) А1

1511 g Е 21 D 11/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3822315/22-03 (22) 07.12.84 (46) 1 5. 06. 86. Бюл, Ф . 22 (71) Донецкий ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт (72) В.И. Николин, М.П. Зборщик

В,В, Яйло, Г.И. Онищук и Л.В. Кочегарова (53) 622.281.5(088.8) (56) Кошелев К.В. и Трумбачев В.Ф, Повыпение устойчивости капитальных горных выработок на больших глубинах. М.: Недра, 1972, с. 108, Авторское свидетельство СССР

9 560068, кл. E 21 F 5/00, 1977. (54) (57) СПОСОБ ОХРАНЫ ГОРНЫХ ВЫРАБОТОК, включающий выемку горной массы с образованием разгрузочных полостей в боках выработки и крепления забоя податливой крепыш, о т л и ч аю щ н и с я тем, что, с целью повышения устойчивости выработки, определяют плоскость равновеликих смещений пород подошвы и кровли выработки, а разгрузочные полости выполняют в этой плоскости сразу ше после кахдого выемочного цикла проходки до завершения деформаций упругого последействия, затем после завершения периода интенсивного протекания деформаций обратной ползучестн эти полости углубляют.

1237772

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано для охраны одиночных горных выработок, проводимых комбайном избирательного типа.

Цель изобретения — повышение устойчивости выработки.

Сущность предложенного способа заключается в следующем, Из общих положений механики горных пород известно, что деформации упругого восстановления протекают практически мгновенно. "Запаздывание" деформаций упругого последействия определяется свойствами материала и временем, в течение которого он находился в состоянии трехосного сжатия. Для горных пород, по которым проводятся выработки комбайнами избирательного типа и характеризующихся коэффициентом крепости f (6, порядок времени может исчисляться минутами. Следовательно, процесс выемки горной массы в пределах проектного сечения выработки и выполнения разгрузочных полостей должен рассматриваться как единый. Только

I в этом случае процесс перераспределения напряжений будет способствовать повышению устойчивости выработки, Деформирование пород, вмещающих выработку, при отсутствии разгрузочных полостей протекает в сторону выработки. Образование разгрузочных полостей изменит направление деформирования в сторону полостей в том случае, если они располагаются в области выработки, влияние на которую будет существенным. На основании анализа опыта проведения полевых выработок вблизи выбросоопасных песчаников можно приходить к выводу, что это расстояние составляет не менее 0,25 — 0,30 максимального размера выработки В „,, Следовательно, разгрузочная полость должна выходить за проектный контур не менее чем на 0,3 В„„„

Деформации обратной ползучести слоистых горных пород максимальны в направлении, перпендикулярном плоскости наслоений, и минимальны в направлении слоистости. Для того, чтобы породы, вмещающие выработку, максимально деформировались в направлении разгрузочной полости, а не в сторону выработки, разгрузочная полость в стенках выработки должна

45 ориентироваться в направлении восстановления — падения пластообраэного (слоистого) массива.

Форма выработки во многом обуславливает величину деформаций обратной ползучести. При наиболее распространенной арочной форме максимальными будут деформации со стороны подошвы выработок, минимальны — со стороны кровли, Это положение делает необходимым определять такое расположение разгрузочной полости по высоте выработки, при котором деформации обратной ползучести, перпендикулярные плоскости разгрузочной полости, будут равновелики и сверху вниз, и снизу вверх.

Определять плоскость равновеликих деформаций для конкретных условий можно только с помощью моделирования на высокопластичных материалах, Наличие разгрузочных полостей достаточно надежно позволяет охранять выработки в период интенсивного протекания деформаций обратной ползучести. Затем наступает (в связи с существенным завершением перераспределения напряжений) значительно более продолжительный по времени процесс протекания деформаций обратной полэучести, которые приведут к ухудшению состояния выработки, если разгрузочные полости не углубить.

Период времени, через который необ-, ходимо производить углубление, для различных горно-геологических условий будет существенно различным и из опыта охраны выработок для конкретных условий шахт достаточно хорошо известен, Чаще всего он составляет 2 — 3 месяца. Углубление может быть произведено, в частности, буровзрывным способом и должно выполняться на таком расстоянии от забоя, на которое подвинулась выработка за этот период времени. В дальнейшем оно производится постоянно по мере подвигания выработки, Область, в которой происходит наиболее существенное перераспределение напряжений при проведении одиночной выработки, находится в пределах расстояния, равного максимальному размеру выработки В „, . Величина углубления (Е„, ) определяется из соотношения