Способ борьбы с пучением почвы в подготовительных выработках

Способ борьбы с пучением почвы в подготовительных выработках

Реферат

 

Изобретение относится к подземной разработке пластовых полезных ископаемых и может быть использовано в охраняемых целиками подготовительных выработках, в непосредственной почве которых залегают слабые пучащие породы. Способ включает бурение из выработки скважин в непосредственную и основную почву пласта в сторону отрабатываемой лавы и в целике на всю его ширину и одновременное взрывание в них зарядов ВВ после прохода лавой скважин на расстоянии 6 - 8 м, причем у выработки оставляют защитную полосу. 2 ил.

Изобретение относится к подземной разработке пластовых полезных ископаемых и предназначено для использования в охраняемых целиками подготовительных выемочных выработках, в непосредственной почве которых залегают слабые пучащие породы.

Для борьбы с пучением почвы в выработках известен способ образования в почве под выработкой и в боках выработки локальных полостей для выдавливания в них пучащих пород с помощью взрывания камуфлетных зарядов ВВ, разгрузочных скважин и щелей [1] Недостатком данного способа является малая эффективность в связи с сохранением основной причины пучения большого опорного давления на почву с обоих боков выработки и прекращением действия способа после заполнения разгрузочных полостей выдавливающимися пучащими породами.

Известен также способ борьбы с пучением почвы путем регионального снижения опорного давления на почву и образования отсечной щели в породах непосредственной и основной почвы за выработкой со стороны выработанного пространства, включающий бурение из выработки скважин в непосредственную и основную почву пласта в сторону отрабатываемой лавы и взрывание в них зарядов ВВ после прохода лавой скважин на расстоянии 6-8 м [2] Недостатком данного способа является малая его эффективность в подготовительных выработках, охраняемых целиками, в связи с тем, что большое опорное давление целика на почву препятствует свободному перемещению и выдавливанию пучащих пород почвы в образованную отсечную щель под выработанным пространством.

Цель изобретения повышение эффективности борьбы с пучением почвы в подготовительных выемочных выработках, охраняемых целиками.

Цель достигается тем, что в способе, включающем бурение из выработки скважин в непосредственную и основную почву пласта в сторону отрабатываемой лавы и взрывание в них зарядов ВВ после прохода лавой скважин на расстоянии 6-8 м, из выработки одновременно бурят скважины в целике на всю его ширину и взрывают в них заряды ВВ, причем у выработки оставляют защитную полосу.

Сравнение предлагаемого способа с прототипом и другими известными способами борьбы с пучением показывает, что предлагаемый способ отличается тем, что из выработки одновременно бурят скважины в целике на всю его ширину и взрывают в них заряды ВВ, а также тем, что у выработки оставляют защитную полосу.

В результате происходит разрушение и выброс целика в выработанное пространство, снятие за счет этого опорного давления на почву под разрушаемым целиком и свободное перемещение и выдавливание пучащих пород в выработанное пространство в зону их разрушения под краевой частью целика.

На фиг. 1 изображена технологическая схема с проведенной впереди лавы и охраняемой за лавой целиком подготовительной выработкой; на фиг.2 разрез А-А на фиг.1.

На фиг.1 и 2 изображены выработка 1, залегающие в непосредственной почве 2 пучащие породы, породы основной почвы 3, охраняющий выработку целик 4, пробуренные в почву скважины 5 и скважины 6 в целике, зона разрушенных пород непосредственной и основной почвы 7 и зона разрушенного целика 8.

Способ осуществляют следующим образом.

Из выработки 1 впереди лавы в непосредственную почву 2, в основную почву 3 и в целик 4 бурят скважины 5 и 6. Затем после прохода лавой скважин на 6-8 м производят в скважинах взрывание зарядов ВВ. Параметры скважин и вес зарядов ВВ в конкретных условиях определяют расчетом или опытным путем из условия создания разрушения и выброса в выработанное пространство всего целика за исключением защитной полосы у выработки и образования в породах непосредственной и основной почвы под краевой частью целика сплошной отсечной щели, в которой в дальнейшем будет происходить перемещение и выдавливание пучащей непосредственной почвы.

Ширину защитной полосы принимают равной 0,8-1 м для предохранения крепи выработки от разрушения при взрывании зарядов ВВ в целике.

Эффективность борьбы с пучением почвы в охраняемых целиками выработках предлагаемым способом взрывания зарядов ВВ в скважинах одновременно в породах почвы и в целике достигается за счет ликвидации опорного давления на почву под разрушаемым целиком и свободного перемещения и выдавливания пучащих пород в выработанное пространство в зону их разрушения под краевой частью целика.

Эффективность предлагаемого способа борьбы с пучением почвы подтверждена исследованиями на моделях, а также экспериментом на шахте "Бирюлинская" асс. "Северокузбассуголь". Шахтный эксперимент проводился на пласте 27 мощностью 2,4 м в штреке, охраняемом целиком шириной 6 м, в непосредственной почве которого залегает пучащий аргиллит мощностью 4,5 м, а в основной почве залегают прочные песчаники. До применения предлагаемого способа пучение почвы составляло 2,5 2,8 м, в результате чего для поддержания штрека в рабочем состоянии производилось полное его перекрепление с заменой крепи и 2-кратной поддиркой почвы. При проведении эксперимента впереди лавы бурились скважины в целике длиной 5,5 м на расстояниях 2 м, а также под ними скважины в непосредственную почву длиной 6,5 м под углом 45^о и скважины в основную почву длиной 10 м под углом 60^о. Вес зарядов ВВ в скважинах в целике составлял 5 кг, в скважинах в непосредственной почве 8 кг, а в скважинах в основной почве 10 кг. Взрывание зарядов в целике и почве производилось после их выхода за лаву на 6-8 м. На участке проведения эксперимента с предлагаемым способом величина пучения почвы уменьшилась до 0,3-0,4 м, что обеспечило безремонтное поддержание штрека.

Таким образом применение предлагаемого способа по сравнению с известным позволяет значительно уменьшить расходы на поддержание выработок в рабочем состоянии за счет большей эффективности борьбы с пучением почвы.

Формула изобретения

СПОСОБ БОРЬБЫ С ПУЧЕНИЕМ ПОЧВЫ В ПОДГОТОВИТЕЛЬНЫХ ВЫРАБОТКАХ, включающий бурение из выработки скважин в непосредственную и основную почву пласта в сторону отрабатываемой лавы и взрывание в них зарядов взрывчатого вещества после прохода лавой скважин, отличающийся тем, что из выработки одновременно с бурением скважин в непосредственную и основную почву пласта и взрыванием в них зарядов взрывчатого вещества бурят скважины в целике на всю его ширину и взрывают в них заряды взрывчатого вещества, при этом у выработки оставляют защитную полосу.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2