CS250077B1

CS250077B1 - System for mine workings protection

Info

Publication number: CS250077B1
Application number: CS847435A
Authority: CS
Inventors: Josef Pozar; Otakar Lucak; Pavel Mitka; Jiri Spirek
Original assignee: Josef Pozar; Otakar Lucak; Pavel Mitka; Jiri Spirek
Priority date: 1984-10-01
Filing date: 1984-10-01
Publication date: 1987-04-16
Also published as: CS743584A1

Abstract

Soustava pro ochranu důlních děl, nacházejících se v předpolí porubu ochranného pilíře, například svážných, prorážek a chodeb, spočívá v tom, že hráně jsou uspořádány do dělicích žeber. Ve směru od závalu k porubu jsou v řadě za sebou s výhodou postaveny jednoduché hráně, plné hráně a dvojice plných hráni.The system for protecting mine workings located in the forefield of the protective pillar face, for example, slopes, breakthroughs and passages, consists in that the edges are arranged in dividing ribs. In the direction from the collapse to the face, single edges, full edges and pairs of full edges are preferably placed in a row one after the other.

Description

Vynález řeší soustavu pro ochranu důlních děl v předpolí porubu především nesvislých, jako svážných, chodeb, prorážek a podobně vyražených v dobývané sloji nebo v blízkém podloží.The invention solves a system for the protection of mine workings in the foregrounds of the face of mainly vertical, such as sloping, corridors, punctures and the like, embossed in the extracted seam or in the nearby subsoil.

Ochranu důlních děl, které se nacházejí v předpolí porubu, lze rozdělit do dvou skupin, a to: ochranná opatření prováděná v důlním díle a opatření prováděná v porubu.The protection of mine workings located in the clear face of the lining can be divided into two groups, namely: protective measures carried out in the mine and measures carried out in the lining.

Ochranná opatření prováděná v důlním díle, popřípadě v jeho bezprostřední blízkosti, mají převážně charakter taktický. Provádějí se obvykle dodatečně, kdy je již zřejmé, že důlní dílo bude nebo je ovlivněno dobývacími pracemi v přibližujícím se porubu. Těchto opatření se v současné době používá poměrně mnoho. Především jsou to různé způsoby zesílení výztuže jako například u ocelové obloukové výztuže je zhuštění oblouků, střední stojky, protioblouky, polygonová výztuž, svorníky a podobně. V bezprostřední blízkosti důlního díla se provádí zpevnění okolních hornin a založeného prostoru za výztuží různými injektážemi. Je zde možné také provést odlehčenou oblast, a to pomocí odlehčovacích vrtů, zářezů, trhací práce, případně vyuhlením a založením sloje. Nevýhodou těchto opatření je dočasná účinnost při intenzivnějších vlivech dobývání a obtížná proveditelnost za současného provozu v důlním díle. Ochranná opatření prováděná v porubu, popřípadě vyplývající ze vzájemné výhodné polohy porubu a důlního díla mají převážně charakter strategický. Plánují a provádějí se obvykle v dostatečném předstihu a bývají účinnější s dlouhodobou působností než opatření taktická. Neni známo, že by se pro ochranu důlních děl, která se nacházejí v předpolí postupujícího porubu, prováděla ochranná opatření v porubu. Jediným opatřením, které se běžně provádí v porubu, je základka, a to ještě jako ochrana podrubávaných důlních děl a nebo jako ochrana děl ve spodní části sloje při dvou nebo vícelávkovém dobývání. Mezi opatření, kdy se využívá vzájemná výhodná poloha porubu a důlního díla, patří především ochrana tím, že se v blízkosti důlního díla ponechá dostatečně široký pilíř užitkového nerostu. Nevýhodou ochranných pilířů je, že váží často značné množství zásob a že v blízkosti jejich okrajů — hran se koncentrují přídatná napětí, která ztěžují dobývací práce v blízkém okolí, především v podloží. Dalším opatřením je umístění důlního díla v odlehčené oblasti vytvořené dobýváním například nadložní sloje. V praxi však bývá tento požadavek často obtížně splnitelný, brání tomu například celková koncepce otvírky a přípravy dobývání, racionální vyrubání zásob užitkového nerostu, minimální nároky na vyraženou délku důlních děl a podobně. Nejnovějším způsobem vzájemné výhodné polohy porubu a důlního díla je natáčení přibližujícího se porubu k důlnímu dílu, na které bylo uděleno autorské osvědčení č. 218 300 s názvem: „Způsob dobývání ochranného pilíře svážné“. Podstata tohoto způsobu spočívá v tom, že směr okraje pilíře porubu, který se přibližuje ke svážné, svírá se směrem podélné osy svážné největší technicky dosažitelný úhel. Svážná je pak porubem ovlivňována postupně, a to ještě okrajovou částí. Využívá se tak všeobecně známé zkušenosti s přecházením starých chodeb nebo tektonicky porubem, kdy úspěšné přecházení je podmíněno tím, že podélná osa chodby svírá s pilířem porubu co největší úhel. Nevýhodou natáčení porubu je, že vyžaduje dobře technicky zacvičenou osádku a je dosti pracné, zvláště když se provádí podél těžní chodby.Protective measures carried out in the mine work or in its immediate vicinity are mostly tactical. They are usually carried out retrospectively, when it is already clear that the mine will be or will be affected by mining operations at an approaching face. These measures are currently used quite a lot. First of all, there are various ways of reinforcing the reinforcement, such as for steel arch reinforcement is the densification of arcs, middle uprights, counter arches, polygon reinforcement, bolts and the like. In the immediate vicinity of the mine, reinforcement of the surrounding rocks and established space behind the reinforcement is carried out by various grouting. It is also possible to carry out a relieving area here by means of relieving boreholes, notches, blasting work, or by sowing and seaming. The disadvantages of these measures are the temporary efficiency with more intensive mining effects and the difficult feasibility of simultaneous operation in the mine. Protective measures carried out in the face, possibly resulting from the mutually advantageous position of the face and the mine work, are mostly of a strategic nature. They are usually planned and implemented well in advance and are more effective in the long term than tactical measures. It is not known that protective measures are carried out in the lining to protect mine workings located in the foreground of the advancing lining. The only measure that is normally carried out in the face is the foundation, still as a protection of serrated mining works or as protection of works in the lower part of the seam during two- or multi-batch mining. Among the measures that make use of the mutually advantageous position of the lining and the mine work are, in particular, protection by leaving a sufficiently wide pillar of the mineral in the vicinity of the mine work. The disadvantage of the protective pillars is that they often weigh a considerable amount of reserves and that additional stresses are concentrated near their edges - edges, which hamper mining operations in the vicinity, especially in the subsoil. Another measure is the placement of the mine in a lightened area created by mining, for example, overburden seams. In practice, however, this requirement is often difficult to meet, such as the overall concept of opening and preparation of mining, rational exploitation of mineral resources, minimum requirements for the excavated length of mining works and the like. The most recent way of the mutual advantageous position of the face and the mine work is to shoot the approaching face to the mine work, for which the author's certificate No. 218 300, entitled “Way of mining the protective pillar of the gravity” was granted. The essence of this method is that the direction of the edge of the lining pillar which approaches the slope is at the greatest technically achievable angle in the direction of the longitudinal axis of the slope. Serious is then affected by the face gradually, even the marginal part. This makes use of the well-known experience of crossing old corridors or tectonically in the face, where the successful crossing is conditioned by the longitudinal axis of the corridor forming the greatest angle with the pillar of the face. The disadvantage of filming the face is that it requires a well-trained crew and is rather laborious, especially when done along a mining corridor.

Výše uvedené nedostatky odstraňuje soustava pro ochranu důlních děl, nacházejících se v předpolí porubu ochranného pilíře, například svážných, prorážek a chodeb, sestávající z plných a jednoduchých hráni, které tvoří ztracenou výztuž, podle vynáiezu, jehož podstata spočívá v tom, že hráně jsou uspořádány do dělicích žeber. Ve směru od závalu k porubu jsou v řadě za sebou postaveny s výhodou jednoduché hráně a dvojice plných hráni.The aforementioned drawbacks are eliminated by a system for the protection of mine workings located in the foreground of a protective pillar, such as sloping, puncture and corridors, consisting of full and simple play, forming lost reinforcement, according to the invention based on the play into the dividing ribs. Advantageously, a simple stack and a pair of full stacks are built in a row in the direction from the collapse to the face.

Soustava ochrany důlních děl v předpolí porubu podle vynálezu má výhody v tom, že dělicími žebry se porub rozdělí na několik menších celků, což se příznivě projeví nižší deformací důlního díla, které se nachází v předpolí porubu. Tento poznatek vyplývá z měření konvergence svážných, kdy bylo zjištěno, že v blízkosti těžní a zčásti také výdušné chodby porubu dosahují konvergence nižších hodnot. Směrem do střední části svážné se pak postupně zvětšují. Největší hodnoty konvergence se objevují zhruba před střední částí porubu. Pásmo nižších konvergencí na svážné v blízkosti porubních chodeb má šířku zhruba 10 až 25 m. V případě, že délka porubu postupujícího ke svážné dosahuje hodnot do 50 m, je možno předpokládat, že celá svážná se nachází v pásmu nižších konvergencí, které se tvoří podél porubních chodeb. Tento poznatek také dokazují praktické zkušenosti, kdy s porubem, jehož délka nepřesahuje 50 m, je možno se ke svážné přiblížit na vzdálenost 5 až 10 m, aniž je mimořádně deformován. Dělicími žebry se pak v jistém smyslu napodobuje tento stav, kdy delší porub nad 50 m se uměle rozdělí na několik menších v délkách 10 až 50 m.The system of protection of mine workings in the forefront of the face according to the invention has the advantage that the dividing ribs are divided into several smaller units, which is positively reflected in the lower deformation of the mine that is located in the forefoot. This finding results from the measurement of the convergence of gravity, when it was found that near the quarry and partly also the airway corridors of the face, convergence reached lower values. They then gradually increase towards the central part of the slope. The highest convergence values occur approximately in front of the middle part of the face. The lower convergence zone close to face corridors has a width of approximately 10 to 25 m. In case the length of the slope advancing to the slope reaches values up to 50 m, it can be assumed that the whole slope is in the lower convergence zone formed along porubních chodby. This finding is also evidenced by practical experience, when a face not exceeding 50 m in length can be approached to the slope at a distance of 5 to 10 m without being extremely deformed. The dividing ribs then imitate, in a certain sense, this situation, where a longer face above 50 m is artificially divided into several smaller ones in lengths of 10 to 50 m.

Na přiloženém vyobrazení je znázorněn příklad konkrétní situace v porubu při dobývání ochranného pilíře svážné. Tento případ se bude v praxi vyskytovat nejčastěji. Svážná, jak je všeobecně známo, slouží jako základna pro přípravu a dobývání užitkového nerostu v dané oblasti, a je proto po celou dobu své životnosti chráněna ochranným pilířem. V ochranném pilíři zůstávají vázány zásoby užitkového nerostu, které se v převážné většině případů nepo2 ,” 2 0 7 7 daří vyrubat. Je proto snahou snížit tyto zásoby na minimum, a to pak vede k tomu, že porub se přiblíží ke svážné, která se tak dostane do oblasti působení předporubních napětí.The attached figure shows an example of a particular situation in the face of a protective pillar mining. This will be the most common case in practice. Serious, as is well known, serves as a basis for the preparation and extraction of the mineral in the area and is therefore protected throughout the life of the protective pillar. In the protective pillar, reserves of utility minerals remain, which in the vast majority of cases do not break down, ”2 0 7 7 managed to be mined. It is therefore an attempt to reduce these stocks to a minimum, which in turn leads to the coalface approaching to the slope, which thus reaches the area of application of the pre-post tension.

Na přiloženém obrázku je znázorněna soustava pro ochranu svážné 1, která se nachází v předpolí porubu 2. Soustava je vytvořena z plných 3 a jednoduchých prázdných 4 hráni, uspořádaných do dělicích žeber.The attached figure shows a system for protecting the slope 1, which is located in the foreground of the face 2. The system is made up of full 3 and simple empty 4 slots arranged in dividing ribs.

Šířka, délka a vzájmená vzdálenost těchto žeber se stanoví podle předpokládané intenzity vlivu porub rubu 2 na svážnou 1. Při malých vlivech dobývacích prací, tj. bude-li se například jednat o dobývání po jedné straně svážné neboli jednokřídlové s menší mocností sloje, postačí šířka žebra 1 metr, délka, měřeno ve směru postupu porubu 2, bude 20 m a vzájemná vzdálenost 50 m. Stanovení vzájemné vzdálenosti dělicích žeber se provádí tak, že porub o délce 150 m, tj. vzdálenost mezi výdušnou 5 a těžní chodbou 6 se rozdělí pomoci dvou dělicích žeber na tři části o délkách 50 m. Při větším vlivu dobývání, tj. bude-li se dobývat po obou stranách svážné — dvoukřídlově, anebo když se svážná bude nacházet pod okrajem pilíře nadložní sloje, bude šířka žeber 10 xn, délka 80 m a vzájemná vzdálenost 10 m. Na přiloženém obrázku Jsou žebra stavěna rovnoběžně se směrem postupu porubu, je však možnost je provádět taká jako různoběžné s tímto směrem. Dělicí žebra lze provést také tak, že jejich stlačitelnost se postupně zmenšuje, čím blíže se porub 2 přiblíží ke svážné 1, tj. zpočátku, kdy se porub 2 nachází ve větší vzdálenosti od svážné 1, staví se jednoduché prázdné hráně 4, postupně se pak přechází na plné hráně 3 a nakonec se staví dvě řady plných hráni 3. Tímto postupem se docílí plynulého podepření nadloží a rovnoměrného rozložení napětí v oblasti okraje pilíře 7 ponechaného podél svážné 1. Šířka tohoto pilíře 7 bude podél střední části svážné 1 dosahovat 5 m a v místech odboček do výdušné 5 a těžní chodby 6 10 m. Uváděný způsob ochrany důlních děl v předpolí porubu lze dále uplatnit pro ochranu prorážek, obtínek, případně důlních děl umístěných v blízkém podloží.The width, length and distance of these ribs are determined according to the expected intensity of the impact of the face 2 on the slope 1. In the case of minor mining operations, ie for example on one side of the slope or single wing with lower seam thickness ribs 1 meter, length, measured in the direction of advancement of face 2, will be 20 m and mutual distance 50 m. Determination of mutual distance of dividing ribs is done by the face of 150 m long, ie distance between exhaust 5 and mining corridor 6 With two dividing ribs into three 50 m long sections. In the case of greater influence of mining, ie if it is to be mined on both sides - double-wing, or when it is below the edge of the seam pillar, the rib width will be 10 xn, length 80 The distance between the ribs is 10 m. however, it is possible to make them as parallel to this direction. The dividing ribs can also be made in such a way that their compressibility decreases gradually, the closer the face 2 approaches the slope 1, ie initially when the face 2 is at a greater distance from the slope 1, a simple empty stack 4 is built, then gradually it passes to the full stack 3 and finally builds two rows of full stacks 3. This procedure achieves continuous support of the overburden and a uniform distribution of stress in the edge area of the pillar 7 left along the slope 1. The width of this pillar 7 will reach 5 m The above mentioned method of protection of mine workings in the clear face of the lining can be further applied for the protection of holes, decals, or mine workings located in the nearby subsoil.

Claims

A system for the protection of mine workings located in the foreground of a protective pillar, for example sloping, piercing and corridors, consisting of solid and simple girders which form lost reinforcement, characterized in that the girders are arranged in dividing ribs.

OF THE INVENTION

2. A mine protection system according to claim 1, characterized in that in the direction of the collapse to the lining, single stacks, full stacks and a pair of full stacks are arranged in a row.