CS207447B1 - Způsob ochrany důlních děl před vlivy dobývání - Google Patents

Description

Vynález řeěi způsob ochrany důlních děl, předevělm nesvislých, před vlivy dobývání, v blízkosti okraje ponechaného pilíře užitkového nerostu, zvláště při ležmém uloženi vrstev.

Používané způsoby ochrany důlních děl před vlivy dobýváni ja možno rozdělit do tři základních skupin, a to ochranná opatřeni prováděná v důlním díle, které je třeba chránit před vlivy dobýváni, ochranná opatřeni spočívající ve vhodné vzájemné poloze důlního díla a okraje ponechaného pilíře užitkového nerostu a na ochranná opatřeni prováděná vs vyrubaném prostoru užitkového nerostu.

Ochranných opatřeni prováděných v důlním díle, které Je třeba chránit před vlivy dobýváni, Je celá,řada. Oe to především zesíleni důlní výztuže, které se provádí již při ražbě nebo dodatečně. Mezi tato opatřeni je možno zařadit i opatřeni, která zvyšují stabilitu výztuže, jako protioblouky, patky, zpoddajněni výztuže atd. Nevýhodou těchto opatřeni Je, že v případech, kdy se Jedná o blízké vlivy dobýváni, nejsou dostatečně účinná a Je obtížné Je provádět za provozu v důlním díle. Obdobné nevýhody mají také opatřeni, která se zaměřuji bud na zpevněni okolních hornin a založeného prostoru za výztuži nebo na vytvoření odlehčené oblasti v okolí důlního díla pomoci odlehčovacich vrtů, zářezů a trhací práce. Účinnost těchto opatřeni při intenzivních vlivech dobývání je dočasná. Druhou základní skupinou jsou ochranná opatřeni spočívající ve vhodné vzájemné poloze důl207 447

207 447 niho díle a okraje ponechaného pilíře užitkového narostu. Do této skupiny patři ochrana důlního díla pomoci ochranného pilíře nebo umístěni důlního díla do odlehčené oblasti vytvořené dobýváním, kde lze předpokládat Jeho minimální deformace. Nevýhody ochranných pilířů jsou všeobecně známé. Nedostatečně dimenzovaný ochranný pilíř dílo trvala neochrání. V ochranném pilíři dostatečných rozměrů Je dílo sice trvale chráněno před vlivy dobýváni, ale zéeoby v pilíři vázané jsou značné a často je nelze vyrubat vůbec. Umlátit důlní dílo do oblasti, kde lze předpokládat minimální deformace, bývá obtížné. Při dobýváni je totiž tento požadavek často v rozporu a ostatními provozními požadavky jako Je racionální vyrubénl zásob užitkového narostu, minimální nároky na vyraženou délku důlních děl, respektováni stávajícího systému dopravy a větráni atd. Třetí skupinou ochranných opatřeni Jsou opatřeni prováděná ve vyrubaném prostoru užitkového narostu. Nejznémšjšim a prakticky jediným je dobýváni ae základkou. Při dobýváni aa základkou ae zakládá rovnoměrně poměrně značná oblast vyrubaného prostoru, nevytváří ea tedy mezi ponechaným pilířem a vyrubaným prostorem plynulý přechod. Často z důvodu technologické obtížnosti bývají tyto prostory v blízkosti ponechaného pilíře nedostatečně založeny. V naprosté většině případů aa používá foukaná základka, která vykazuje značnou stlačltelnost a úplný přenos napět! z nadložl do podloží vyrubaného užitkového nerostu je možný až po stlačeni této základky asi na polovinu původně zakládané mocnosti.

Výše uvedené nevýhody ochrany důlních děl před vlivy dobýváni, a to předavším těch, která jsou vyražena v málo pevných horninách v blízkosti okraje ponechaného pilíře užitkového nerostu, odstraňuje způsob podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, ža ee maži ponechaným pilířem užitkového narostu a vyrubaným prostorem vytvoř! pomoci základky plynulé přechodové páamo. Plynulé přechodové pásmo lze vytvořit rozvolněnlm užitkového nerostu. Výška založeného prostoru přechodového pásma v blízkosti okraje ponechaného pilíře užitkového nerostu dosahuje dobývané mocnosti užitkového nerostu a směrem do vyrubaného prostoru se postupně snižuje na nulovou hodnotu, šířka přechodového pásma aa zvolí podle pevnosti průvodních hornin užitkového nerostu, pro méně pevné horniny užěi, minimálně 10 m, a pro pevné horniny širši, maximálně 30 m. Přechodové pásmo ee vytvoří pomoci základky o stlač!telnoeti maximálně do 30 % tak, aby bylo dosaženo přenosu napětí z nadloži do podloží, a tlm jeho plynulého rozloženi v okolí okraje ponechaného pilíře užitkového nerostu. Přechodová pásmo sa může vytvořit pomoci základky o různé stlačitelnosti, a to tak, ža v blízkosti okraje ponechaného pilíře užitkového nerostu bude použita základka o malé atlačltalnoati, maximálně do 20 % a směrem do vyrubaného prostoru aa bude její stlačltelnost postupně zvyšovat tak, ža na konci přechodového pásma dosáhne hodnoty vyšší než 80 % a docílí aa nejen plynulého rozloženi napětí, ale taká plynulá změny posunuti pohoří v okolí okraje ponechaného pilíře užitkového nerostu.

Dek prokázala Četná pozorováni a měřeni v důlních dílech, zdrojem nepříznivých napětí, způsobujících deformace důlních děl,Je náhlý přechod mezi ponechaným pilířem užitkového nerostu a vyrubaným prostorem, který aa nachází v blízkosti sledovaného důlního díla. Zvláště důlní díla umístěná nad a pod ponechaným pilířem ve směru kolmo na vrstvy při ležmém e šikmém uloženi nebo vyražená v pilíři vykazuji zvýšená deformace. Pouze díla

207 447 umístěné cca 10 m od okraje ponechaného pilíře,měřeno rovnoběžně s vrstevnstostl směrem do vyrubaného prostoru, a cca 10 m pod tímto prostorem a níže, měřeno kolmo na vrstsvnatost, vykazuji malá deformace. To je způsobeno tlm, že vyrubaný prostor, který zda není dokonala vyplněn zavalenými nadložnimi horninami, neumožňuje přenášení normálových napětí z nadloži do podloží,ta se pak koncentruji na oblast blízkou okraji ponechaného pilíře. Přitom současně vznikají podél hranice vyrubaného prostoru smyková napětí předavším V nadložnich, případně i v podložních vrstvách hornin. V případě, že vyrubaný proator v blízkosti ponechaného pilíře bude založen základkou, která bude schopna přenášet napětí z nadloži do podloží, dojde k rozloženi normálového napětí i na založený prostor, a tím taká k výraznému sníženi koncentrace napětí v oblasti okraje ponechaného pilíře. Založeni tohoto prostoru je třeba provést tak, aby bylo vytvořeno plynulé přechodové pásmo mezi ponechaným pilířem a vyrubaným prostorem. To umožni plynulé prohnuti vrstev, vyššího nadložl, aniž by došlo k jejich výraznému porušeni. Rovnoměrné rozloženi napětí a sníženi jeho koncentrace v oblasti okraje ponechaného pilíře, včetně zachování celistvosti horninových vrstev, ae pak projeví vyšší stabilitou důlních děl, která se nachází v této oblasti.

Na výkresu je schematicky znázorněn způsob ochrany důlních děl před vlivy dobýváni v blízkosti okraje ponechaného pilíře užitkového nerostu dle vynálezu. Na obr. 1 v půdorysu a na obr. 2 v nárysném řezu Je znázorněna ochrana dlouhých vodorovných důlních děl umístěných v nadloži, podloží a v dobývané sloji, která Je provedena tlm, že se pomoci základky o malé stlačitelnosti vytvoří plynulé přechodové páemo mezi ponechaným pilířem a vyrubaným prostorem.

Ochrana důlních děl, umístěných v blízkosti okraje ponechaného pilíře se provede následovně. V blízkosti okraje £ ponechaného piliře Je umístěn překop 2 v nadloži, překop 3 v podloží a v dobývané sloji chodba _4. 3ak již bylo uvedeno, zdrojem nepříznivých napětí, která způsobují deformace důlních děl, Je náhlý přechod mezi ponechaným pilířem užitkového nerostu 5 a vyrubaným prostorem 6, kterým ja okraj ponechaného piliře _1. V okolí tohoto okraje 1 dochází k nepříznivé koncentraci normálových a smykových napětí. Výrazného sníženi těchto napětí, a tím také sníženi deformaci důlních děl, ae dosáhne, Jakmile ss vytvoří plynulé přechodové pásmo 7 mezi ponechaným pilířem 5 a vyrubaným prostorem 5. Vytvoření tohoto pásma £ se provede pomocí základky o malé stlačitelnosti, e to tak, že výška založeného prostoru v bezprostřední blízkosti okraje ponechaného piliře £ dosahuje dobývané mocnosti užitkového nerostu a postupně směrem do vyrubaného prostoru 6 se snižuje na nulovou hodnotu, šířka takto založeného pásu 7 bude pro pevné nadložnl horniny širší, maximálně 30 m, pro méně pevné užší, minimálně 10 m. Založením vyrubaného prostoru 7 v blízkosti ponechaného piliře sa dosáhne toho, že normálové napětí se rozloží rovnoměrně Jak na oblast ponechaného piliře 5, tak i na založený pás 7. Proto Je třeba použit základky o malé stlačitelnosti, maximálně do 30 %, která Je schopna přenést normálové napětí z nadloži do podloží, jako např. hráni vyplněných hlušinou, anhydritu, popílku a pod. Hráni vyplněných hlušinou aa dá použit předavším podél porubních chodeb, anhydrit a popílek bude vhodný pro založeni vyrubaného prostoru začínajícího porubu, tj. v oblasti

207 447 podél výchozí proréžky a nebo končícího porubu. Přechodové pásmo 7 je možné teké vytvořit pomoci základky o různá etlačitelnosti, a to tak, že v blízkosti okraje 1. ponechaného pilíře 5 bude použita zákledka o malá etlačitelnosti, maximálně do 20 %, eměrem do vyrubanáho prostoru £ ee bude její atlačitelnost zvyšovat, a na konci přechodového pásma 7 dosáhne hodnoty, která bude vyěěi než 80 %. To bude důležitá nejen z hlediska rovnoměrného rozloženi napětí v okolí okraje _1 ponechaného pilíře £, ale taká z hlediska rovnoměrného poklesu nadloži, případně zdvihu podloží, a tím co nejúplnějšiho zachováni jejich celistvosti. Základku o různá etlačitelnosti je možná vytvořit např. tak, že ee použiji postupně hráně zcela vyplněná hlušinou, dále hráně zčásti vyplněná hlušinou, pak hráně bez hlušiny e nakonec dřevěná stojky.

Plynulá přechodové páemo lze vytvořit rovněž rozvolněnlm užitkového nerostu, nepř. trheci práci, vodou a podobně.

Claims (6)

1. Způeob ochrany důlních děl před vlivy dobýváni, která jeou umístěna v blízkosti okraje ponechaného pilíře užitkového nerostu, vyznačený tlm, že se mezi ponechaným pilířem (5) užitkového nerostu a vyrubaným prostorem (6) vytvoř! pomoci základky plynulá přechodová pásmo (7).

2. Způeob ochrany důlních děl podle bodu 1 vyznačený tlm, že se mezi ponechaným pilířem (5) užitkového nerostu a vyrubaným prostorem (6) vytvoří rozvolněnlm užitkového nerostu plynulá přechodové pásmo (7).

3. Způsob ochrany důlních děl podle bodu 1 vyznačený ťim, že výška založeného prostoru přechodového pásma v blízkosti okraje (1) ponechaného pilíře (5) užitkového nerostu dosahuje dobývaná mocnosti užitkového nerostu a směrem do vyrubanáho prostoru (6) se postupně snižuje ne nulovou hodnotu. ,

4. Způeob ochrany důlních děl podle bodu 1 a 3 vyznačený tlm, že ěiřka přechodového pásma (7) ee zvolí podle pevnosti průvodních hornin užitkového nerostu, pro méně pevná horniny užěi, minimálně 10 m, a pro pevné horniny ěirši, maximálně 30 m.

5. Způeob ochrany důlních děl podle bodu 1, 3 a 4 vyznačený tlm, že přechodové páemo (7) ee vytvoří pomoci základky o etlačitelnosti maximálně do 30 % tak, aby bylo dosaženo přenosu napětí z nadloži do podloží, a tlm Jeho plynulého rozloženi v okolí okraje (1) ponechaného pilíře (5) užitkového nerostu.

6. Způeob ochrany důlních děl podle bodu 1 a 4 vyznačený tlm, že přechodová páemo (7) ee vytvoří pomoci základky o různá etlačitelnosti, a to tak, že v blízkosti okraje (1) ponechaného pilíře (5) užitkového neroetu bude použité zákledka o menši stlačltelnoeti, maximálně do 20 %, a eměrem do vyrubanáho prostoru (6) ee bude její stlečitelnoet postupně zvyšovat tek, že ne konci přechodového pásma (7) dosáhne hodnoty vyšší než 80 %

I

207 <47 pro doeaženi nejen plynulého rozloženi napět1, ale také plynulé změny posunuti pohoří v okolí okraje (1) ponechaného pilíře (5) užitkového nerostu.