Способ охраны подготовительных выработок

Способ охраны подготовительных выработок

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к горному делу и м.б. использовано для охраны горных выработок (В). Цель - повышение устойчивости охраняемой В. Из разгрузочной полости (РП) 1 проводят раскоску (Р) 3 на расстоянии h до (В) 2 не менее трех мощностей Р 3, Длину Р 3 определяют из выражения I 3b + 2h ctg а, где b - ширина В 2; аугол сдвижения вмещающих пород. Величину опережения РП 1 над В 2 принимают равной ширине РП 1 и длине Р 3. После проведения Р 3 ее заполняют податливым материалом. Предпочтительнее для этого использовать породу, получаемую при проведении В 2 и РП 1. В случае длительной эксплуатации В 2 производят крепление РП Т. 2 з.п.ф-лы, 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 Е 21 D 11/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4701677/03 (22) 05.,06.89 (46) 29.02.92. Бюл. М 8 (71) Ленинградский горный институт им.

Г.В. Плеханова (72) С.А. Толстунов и А.Г. Костюков (53) 622.281(088.8) (56) Симанович М.Н. Охрана выработок на глубоких горизонтах. М.: Недра, 1976, с 53.

Авторское свидетельство СССР

М 1242621, кл, Е 21 D 13/02, 1986. (54) СПОСОБ ОХРАНЫ ПОДГОТОВИТЕЛЬНЫХ ГОРНЫХ ВЫРАБОТОК (57) Изобретение относится к горному делу и м.б. использовано для охраны горных выИзобретение относится к области горного дела и предназначено для использования в подготовительных вырабдтках, в почве которых залегают слабые пучащие породы.

Известен способ охраны подготовительных выработок разгрузкой породного массива скважинами по углю, которые выбуривают диаметром 200 — 300 мм и длийой

8-10 м перпендикулярно продольной оси . выработки. Между скважинами оставляют. перемычки, которые разрушаются под действием горного давления. Этим достигается уменьшение максимума опорного давления" у контура выработки и смещение его вглубь массива.

Однако разгрузка кромки угольного массива скважинами происходит только после того, как разрушены угольные перемыч= ки между скважинами, а до их разрушения („) „„1716145 А1 работок (B) Цель — повышение устойчивости охраняемой В. Из разгрузочной полости (РП) 1 проводят раскоску (P) 3 на расстоянии h до (В) 2 не менее трех мощностей P

3. Длину Р 3 определяют из выражения 1=

3b + 2h ctg cr, где b — ширина В 2; о- угол сдвижения вмещающих пород. Величину опережения РП 1 над В 2 принимают равной ширине РП 1 и длине P 3. После проведения P 3 ее заполняют податливым материалом. Предпочтительнее для этого испольэовать породу, получаемую при проведении В 2 и РП 1. В случае длительной эксплуатации В 2 производят крепление РП 1,2 з.п.ф-лы,2 ил. в результате опорного давления происходит пучение пород почвы выработки, При определенных горногеологических условиях (крепкие антрациты и породы почвы с низкими прочностными характеристи ками) угольные перемычки между скважинами не раздавливаются и, несмотря на наличие скважин, не предотвращают пучение почвы.

Кроме того, бурение скважин является весьма трудоемким процессом и не совме-щается с проведением подготовительной выработки. Данный способ является локальным, так как зона влияния скважин не превышает 2-3 диаметров скважин.

Известен также способ борьбы с пучением почвы в горных выработках, включающий создание зон разрушения вмещающих пород по контуру выработки путем бурения шпуров, заряжания их камуфлетными зарядами и взрыванием с последующим бурени1716145. в аз шенные родного слоя под охраняемой выработкой ем скважин и нагнетанием в разрушенные остей нерабочего плапороды скрепляющего раствора. Разруше- не менее трех мощн ния производ д во ят в ва этапа, при этом вна- ста.

Ширину разгрузочной выработки с расчале со д У з ают гл бинную зону разрушения го 5 коской определяют из выражения по направлению действия максимального главного напряжения в породном массиве, Е = ЗЬ+ 2h erg д, а последующее разрушение пород по контуру выработк р д тки и оизводят на меньшую глугде Ь вЂ” ширина охраняемой выработки, м; бину. б ся 10 h- мощность породного слоя под охраНедостатком данного спосо а является ва спе иального няемой выработкой, м; наличие большого количества сп ц

v-угол сдвижения ок в д- боковых пород, град. оборудования: для урени

Раскоска заполняется податливым мажин, нагнетания скp . ование загромождает штрек, териалом-породоиизр

Это оборудов

15 ка и подготовительной выработки, что х шает условия доставки и проветрива- ка и ухуд б ери- позволяет проводит раскоску большеи шиния. Требуется бо б лысое количество матери. Р зг зочный штрек поддерживается в что о ожает проведение горной рины. азгруз алов, что уд, р в период длительной эксплуатации охранявыработки.

ro и о ессы работ данного емого штрека.

Кроме того, пр ц Р способа являются труд .я т оемкими и не совме- а фиг. пок

- 20 ф . 1 казана схема расположения вы аботок, поперечный разрез; на фиг. 2— щаются с проведением подготовительной выра оток, поп личие кам флетных полостей то же, вид в плане. выработки. Наличие к уф о- Способ охраны подготовительных выравеличивает возможность взрыва метаноув и е ы, так как являются искусст- боток осуществляется следующим образом.

25 В пе в ю очередь с целью определения венными у у ру места заложения разгрузочного, штрека опгаза. ределяются направления действия главных

Наиболее близким техническим реше- . нием,является сп способ разгрузки контура напряжений о и а . полагают нигорной выра отки, включ б чающий проведе- Раэгрузочныи штрек 1 рас

2 по нап авлепе ежающей разгрузочной 30 же охраняемой выработки и р ию ействия большего по величине и олости проходимойнадохраняемойвыра- нию деиствия л !

an яжения o . Разгрузочныи б - араллельно плоскости охраняемои главного н р откои и р чком 4 и овозоны и бурением у ее к онтура в обе стороны штрек 1 и раскоску 3 с косови р и Е чтобы скважин переменного с сечения по длине, дят по нерабочему пласту шириной, причем угол наклона скв кважин принимают 35 после осадки породы в окрестности подраазг згл с вижения боковых пород, ботанной толщи образовался свод р руравным углу сдвижения

Недостатком известного способа явля- ки 5, в контур р т кото ого вписывалась оемкость бурения сква- охраняемая выработка. Охраняемая подгоется высокая трудоемкость и ово ится с отстажин под определ еленным углом, сложность товительная выработка пров д и авления распределением напряжения в 40 ванием от линии забо р ру я азг зочной управления расп ед надрабатываемом массиве, выработки на величину Е, обусловленную са сво ооб азования, обретения — снижение затрат на окончанием процесса сводоо разования, Цель изо рет с аскоскои поддержание и ремонт оНТ подготовительных Ширина разгрузочного штрека р выработок при раз азработке пластов полез- определяется из выражения ного ископаемого с пучащими породами по- 45 д, чвы на больших глубинах, Е=ЗЬ+2Ьсщ

Поставленная цельдостигается изменением напряженно-деф формированного со- где Ь - ширина охраняемой выработки, м; стояния массива горных

ых пород путем h — мощность породного слоя под охра-! опережающего проведения разгрузочной 50 няемой выработкой, м; выработки с раскоскои по н р ерабочему пла- д — угол сдвижения боковых пород, сту под охраняемой выработкой параллель- -рад но плоскости охраняемой эоны для создания разгрузочног ого с ода ород При Раскоску располагают ниже подготовиэтом разгрузочный штрек р acnonara©™ 55 тельной выработки на величину мощности же охраняемой выработки по направлен ю породного слоя, равного 3-м мощностям m действия максимального гл авного напряже- нерабочего пласта 3m. Значение данной величины обусловлено компенсацией компВеличина опережения Разгрузочнои рессионных свойств закладки, отрицательвыработки равна l, мощность защитного по1716145! =3b+2hctgд, h >За

h=-3 05=1,5м. мо

50

55 но сказывающихся в процессе поддержания охраняемой выработки.

B процессе проходки раскоска заполняется породой, извлекаемой из разгрузочного штрека и через скаты из подготови- 5 тельного штрека, благодаря чему можно увеличить ширину раскоски. Разгрузочные штреки выполняют роль аккумулирующих емкостей для выдавливаемой породы и поддерживаются после проведения охраняв- 10 мой выработки в случае ее длительной эксплуатации. Это касается случая, когда подготовительная выработка является основной, либо бремсбергом или уклоном, Сечение разгрузочного штрека принимается 15 минимально допустимым согласно правилам безопасности.

Расположение разгрузочной полости определяется графическим путем подобно правилам построения охранных целиков с 20 той разницей, что точки отложения углов сдвижения боковых пород располагают от подготовительной выработки на расстоянии ее ширины, чтобы исключить появление зоны неупругих деформаций. 25

В качестве конкретного примера для расчета выражения возьмем условия flO

"Павлоградуголь", где мощность нерабочего пласта m = 0,5 м, угол сдвижения пород д =60, ширина двухпутевой выработки b= 30

5,2 м, мощность породного слоя под охраняемой выработкой h = 10 м.

Первоначально проверяем выполнение условия

35 фактическое h = 10 м, условие выполни40

10м>1,5м

Определим ширину разгрузочного штрека с раскоской

l =3b+2h ctg д, м, где принимаем h = 10 м, тогда

1=3 5,2+2 10 сщд=27м.

На такуюже величину отстает проходка подготовительной выработки от забоя разгрузочного штрека с раскоской.

Формула изобретения

1. Способ охраны подготовительных выработок, включающий проведение с опережением ниже охраняемой выработки разгрузочной полости, отличающийся тем, что, с целью повышения устойчивости охраняемой выработки, из разгрузочной полости дополнительно проходят раскоску и заполняют ее податливым материалом, при этом расстояние раскоски до охраняемой выработки принимают равным не менее ее тройной высоты, а величину опережения разгрузочной полости — равной ширине этой полости и длине раскоски по формуле где I — величина опережения разгрузочной полости, м;

b — ширина охраняемой выработки, м;

h — расстояние от раскоски до охраняемой выработки, м; д — угол сдвижения вмещающих пород, град, 2. Способ по и. 1, отл и ч а ю щи и с я тем, что в качестве податливого материала используют породу, получаемую при проведении охраняемой выработки и разгрузочной полости.

3. Способ по и. 1, отличающийся тем, что при длительной эксплуатации охраняемой выработки производят крепление разгрузочной полости.

1716145

Е г

Составитель С,Толстунов

Техред M.Ìoðãåíòàë Корректор А.Осауленко

Редактор Н.Коляда

Заказ 595 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101