CS233041B1 - Způsob ovlivnění pevnostních vlastností užitkových nerostů a jejich náchylnosti ke vzniku horských otřesů - Google Patents

Abstract

Vynález se týká způsobu ovlivnění pevnostních vlastností užitkových nerostů a jejich náchylnosti ke vzniku horských otřesů. V uhelné sloji nebo jiném užitkovém nerostu v předpolí připraveného nebo již provozovaného porubu, mimo oblast předporubních tlaků v předstihu z porubních chodeb se navrtají dlouhé velkoprůměrové vrty, z nichž všechny nebo alespoň část se použije k provádění trhacích prací pro porušení užitkového nerostu v předmětném předpolí porubu.

Description

Vynález se týká způsobu ovlivnění pevnostních vleetností užitkových nerostů e jejich náchylnosti ke vzniku horských otřesů.

Dosud známé způsoby aktivního ovlivnění pevnostních vlestností užitkových nerostů spočívají v zavlažování užitkových nerostů a průvodních hornin, odlehčovacím vrtání v užitkových nerostech a vrtání za účelem zlepěení rozpojitelnosti nebo v trhací práci v užitkových nerostech a průvodních horninách. Zavlažování užitkových nerostů a odlehčovaci vrtání, včetně vrtání ze účelem ovlivnění rozpojitelnosti, jsou prováděny jednak v předpolí dobývek s časovým předstihem a jednak přímo z pracovního prostoru. Jejich příznivé ovlivněni vlastností užitkových nerostů je nesporné, ačkoliv je třeba pesnemenat, že v oblastech'značné kumulace napětí je provádění vrtání velmi obtížná, ne-11 nemožná.

Kromě známých rozpojovacích trhacích prací, prováděných především za účelem rozpojováni velmi pevných hornin a užitkových nerostů,existují speciální trhací práce, které slouží aktivnímu ovlivnění vlastností užitkových nerostů a okolních hornin, především z hlediska nebezpečí kumulace napětí. Tyto práce v užitkovém nerostu mají nevýhodu v tom, že jsou prováděny v bezprostředním okolí důlních děl s cílem posunuti zóny zvýšeného napětí do bezpečné vzdálenosti od chráněného pracovního prostoru. V řadě případů pak dochází k dalším nekontrolovatelným a velmi nepříznivým dynamickým projevům, např. v předpolí porubů v porubních chodbách a jiných okolních dílech. Dosud prováděné trhací práce v nadloží a podloží s cílem ovlivnění procesu porušování horského masívu a trhací práce v užitkových nerostech s cílem ovlivnění jejich schopností kumulace energie - napětí jaou realizovány z pracovního prostoru dobývek a z přilehlých chodeb, což rovněž naráží na značné potíže v technologickém procesu dobývání. Lze říci, že v současné době je cca 1/3 všech vykonaných prací v technologickém procesu dobývání užitkových nerostů s nebezpečím horských otřesů věnována na aktivní prevenci proti otřesového boje.

Uvedené nevýhody a nedostatky minimalizuje, ne-li odstraňuje zcela způsob podle vynálezu, jehož podstatě spočívá v tom, že v uhelné sloji nebo jiném užitkovém nerostu v předpolí připraveného nebo již provozovaného porubu, mimo oblast předporubních tlaků v předstihu z porubních chodeb se navrtají dlouhé velkoprůměrové vrty, z nichž všechny nebo alespoň část se použije k prováděni trhacích prací pro porušení užitkového nerostu v předmětném předpolí porubu.

V předpolí dobývek (porubů), z chodeb ohraničujících předmětnou dobývanou oblast, budou vyvrtévény dlouhé velkoprůměrové vrty, z nichž všechny nebo alespoň část bude zároveň využita pro provedení trhacích prací. Zhotovení těchto vrtů (které budou situované tsk, aby pokryly celou předmětnou oblast) již v první etapě, tj. jen vyvrtáním, přinese známý účinek odlehčovacích vrtů. Následné provedení trhacích prací, např. jen v části vrtů s ponecháním ostatních vrtů jako volných, tj. pouze s min. ucpávkou, přinese další výrazný destrukční účinek, zesílený právě přítomnosti volných vrtů. Poměr počtu volných a odpalovaných vrtů, včetně jejich rozmístění, bude stanoven dle místních důlně geologických podmínek, tj. například při zohlednění mocnosti sloje, pevnostních vlestností, plošné velikosti ovlivňované oblasti a podobně. Nevylučuje se i možnost provádění trhacích prací s použitím všech vrtů. Trhací vrty budou nabíjeny důlní bezpečnostní trhavinou používanou pro bezvýlomovou trhací práci. Pro zajištění maximálního seismického účinku budou tyto trhací vrty odpalovány v jednom časovém stupni. Sloj užitkového nerostu po takto provedené trhací práci bude rozrušena do takové míry, že již v předpolí dobývky bude zajištěno účinné omezení schopnosti kumulace pružné energie ve sloji včetně eliminování oblasti zvýšeného napětí. Současně s rozrušením uhelné sloje dojde seismickými účinky k odpružení horského masívu a k možnému příznivému ovlivnění deformačních změn v nadloží včetně zlepšení podmínek zavalování. Nezanedbatelnou skutečností je i to, že v případě pevných užitkových nerostů dojde k zlepšeni jejich rozpojitelnosti se všemi příznivými provozně ekonomickými následky.

Na přiložených obrázcích 1,2, 3, je schematicky znázorněn příklad provedení způsobu podle vynálezu v porubu o délce 100 m, směrné délce 300 m, zsřszeného do vyššího stupně nebezpečí horských otřesů. Obr. 1 představuje situační náčrt, obr. 2 znázorňuje boční pohled z chodby a obr. 3 řez potrubní chodbou a uhelnou slojí.

Na obr. 1 je znázorněn náčrt, kde v předpolí i porubu 2, postupujícího ve směru £, z přilehlých chodeb 4, £ jsou vyvrtány odlehčovací - trhací vrty £ a odlehčovací - volné vrty 2 (pouze s ucpávkou £2) s roztečí 8. Na obr. 2 je boční pohled z chodby 4 a na obr. 3 řez touto porubní chodbou 4 ⁸ uhelnou slojí £0 s vertikální roztečí 1I vrtů 6, 2 vrtaných ve sraěsu úklonu sloje 10. Obr. 1 a 2 zároveň poukazují na pásmo zvýšené kumulace napětí

I £ a předporubních tlaků 1 3. Pro uvedený způsob se předpokládá následující nabíjecí plén:

vrty (6, 2)^: 0 115 mm, délka 50 m rozteč vrtů (6, 2) ’ 8,0 m (v pásmu zvýšené kumulace napětí £: 4 m) délka minimální ucpávky (£2): 8 m hmotnost nálože na 1 bm vrtu: 8 až 10 kg časování: v jednom časovém stupni úklon vrtů: ve směru úklonu sloje

Maximální počet současně odpalovaných trhacích vrtů 6 ve slojí 10 bude v takovém rozsahu, aby byla zajištěna proti otřesová prevence ve směrné délce minimálně 100 cm před porubem. Navrhovaný způsob bude aplikován ve dvou alternativách (etapách):

a) trhací práce před zahájením dobývání v blízkosti výchozí prorážky do vzdálenosti v předpolí porubu například 100 m, přičemž minimální vzdálenost prvního trhacího vrtu od výchozí prorážky (porubu) není menší než 15 m;

b) trhací práce v předpolí porubu, přičemž trhací vrty navazují na oblast již ovlivněnou a jsou zapuštěny v pásmech očekávané zvýšené kumulace napětí.

Poměr počtu volných a trhacích vrtů, jejichž·průměry a délky a rovněž prostorové rozmístění je třeba stanovit dle místních podmínek, při uplatnění známých pravidel ohledně účinků trhacích prací.

Claims (1)

1. PŘEDMĚT VYNÁLEZU

   Způsob ovlivnění pevnostních vlastností užitkových nerostů a jejich náchylnosti >e vznilru horských otřesů pomocí speciální trhací práce, vyznačující se tím, že v uhelné sloji (10) nebo jiném užitkovém nerostu v předpolí (1) připraveného nebo již provozovaného porubu (2), mimo oblast předporubních tlaků (13), v předstihu z porubních chodeb (4, 5) se navrtají dlouhé velkoprůměrové vrty (6, 7), z nichž ve všech nebo alespoň v části' se provedou trhací práce pro porušení užitkového nerostu v předmětném předpolí (1) porubu (2).