DE2558382B2 - Process for relieving rock pressure in stretches and struts of very thick coal seams - Google Patents
Process for relieving rock pressure in stretches and struts of very thick coal seamsInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Entspannung des Gebirgsdrucks in Strecken und Streben sehr mächtiger Steinkohlenflöze, die in einer Ober- und Unterbank abgebaut werden und in denen Gebirgsschlaggefahr besteht unter Verwendung von Bohrschemata für Testbohrungen und Entspannungsbohrungen.The invention relates to a method for relieving rock pressure in stretches and struts mighty coal seams that are mined in an upper and lower bank and in which there is a risk of rockfall consists of using drilling schemes for test drilling and relief drilling.
Beim Abbau von Steinkohlenflözen, in denen Gebirgsschlaggefahr besteht, ist es gemäß den Richtlinien für die Zulassung von Betriebsplänen für Streckenvortriebe, Vorrichtungs- und Abbaubetriebe in der Kohle oder in Kohle und Nebengestein in gebirgsschlaggefährdeten Bereichen vom 28.7.1969, Druck Bellmann-Verlag, Dortmund, bergbehördlich vorgeschrieben, Testbohrungen durchzuführen, die eine Gebirgsschlaggefahr anzeigen, wenn der Bohrmehlanfall eine vom Bohrlochdurchmesser abhangige Mindestmenge je Bohrlochabschnitt übersteigt Liegen derartige Anzeigen vor, sind Entspannungsmaßnahmen erforderlich, die gemäß den Richtlinien durch Entspannungsbohrungen größeren Durchmessers vorgenommen werden können, wobei diese Entspannungsbohrungen gemäß den Richtlinien in Verbindung mit Hochdrucktränken hergestellt werden sollten. Daneben ist es aber auch bereits bekannt, vergleiche Glückauf Betriebsbücher, Bd. 16 (1973), das Entspannungsbohren sowie das Hochdrucktränken allein als Entspannungsmaßnahmen anzuwenden, wenn Testbohrungen Gebirgsschlaggefahr anzeigen. Die gleiche Quelle weist auch bereits aus, daß anstellt; von Entspannungsbohren oder Hochdrucktränken Lockerungssprengen angewendet yerden kann, um die festgestellten Spannungen in einemWhen mining hard coal seams in which there is a risk of rockfalls, it is in accordance with the guidelines for the approval of operating plans for drifting, fixture and mining operations in of coal or in coal and secondary rock in areas at risk of rockfall from July 28, 1969, Druck Bellmann-Verlag, Dortmund, required by the mining authorities to carry out test drilling, the one Show risk of rockfall if the amount of drill dust is a minimum depending on the diameter of the borehole per borehole section exceeds If such indications exist, relaxation measures are required, which are carried out in accordance with the guidelines by means of relief bores of larger diameter can be, with these relief holes according to the guidelines in connection with high pressure drinkers should be made. In addition, it is already known, see Glückauf company books, Vol. 16 (1973), relaxation drilling and high pressure soaking alone as relaxation measures to be used when test drillings indicate a risk of rockfall. The same source already indicates that hires; Loosening blasting is applied by relief drilling or high pressure watering can turn the detected tensions into one
oder der Vortrieb in der Strecke weitergeführt werden können, ohne daß es zu gefährlichen Gebirgsschlägen kommtor the advance can be continued along the route without causing dangerous rockfalls comes
genen Richtlinien möglichst in der Flözmitte hergestellt werden. Es hat sich aber gezeigt, daß diese Testbohrungen in Flözmitte und gegebenenfalls anschließende Entspannungsmaßnahmen in diesem Bereich nicht genügen, um einen ausreichenden Spannungsabbau bei sehr mächtigen Flözen zu erzielen.should be made in the middle of the seam as far as possible. But it has been shown that these test holes in the middle of the seam and, if necessary, subsequent relaxation measures in this area are not suffice to achieve sufficient stress relief in very thick seams.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren für Testbohrungen und Entspannungsmaßnahmen zu finden, die auch in Strecken und Streben sehr mächtiger Steinkohlenflöze die Gebirgsschlaggefahr anzeigen und eine genügende Entspannungswirkung zeigen.The invention is based on the object of a method for test drilling and relaxation measures to find, which also in stretches and struts of very powerful coal seams, the risk of rockfall show and show a sufficient relaxation effect.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst daß die Testbohrlöcher von dem in der Oberbank befindlichen Streb oder von der Strecke aus in den Kohlenstoß im Streb bzw. in die Streckenstöße leicht bankschräg geneigt in die Unterbank bis nahe an das Flözliegende heran eingebracht werden, beim Auftreten kritischer Testergebnisse zusätzliche Lockerungssprengbohrlöcher stark bankschräg zum Versatz geneigt bzw. in der Strebsohle bzw. bankrecht in der Streckensohle bis zum Flözliegenden niedergebracht werden, die Testbohrlöcher und die Lockerungssprengbohrlöcher im Bohrlochtiefsten mit Sprengstoff geladen und die Sprengstoffladungen mehrerer benachbarter Bohrlochreihen gemeinsam in einem Zündgang und mit der gleichen Zeitstufe abgetan werden.This object is achieved according to the invention in that the test boreholes from the one in the upper bench located longwall or from the line in the coal face in the face or in the line face easily be brought into the lower bench at an incline until close to the seam, when stepping on Critical test results, additional loosening blast holes are strongly inclined to the offset inclined or brought down in the longwall or bank right in the floor of the stretch to the seams the test wells and the loosening blast holes are loaded with explosives at the depth of the borehole and the explosive charges of several adjacent rows of boreholes together in one ignition cycle and with at the same time stage are dismissed.
Durch Einbeziehen der anstehenden Unterbank in den Bereich, der von den Testbohrungen und den Entspannungsmaßnahmen zu erfassen ist wird eine wirksame und nachhaltige Verringerung der Gebirgsschlagneigung in sehr mächtigen Flözen erzielt Es läßt sich durch das in der Praxis übliche Stoßen von Nachtestbohrlöchern in dem Bereich, in dem die Entspannungsmaßnahmen durch Lockerungssprengen stattgefunden haben, leicht nachweisen, daß sich die Zone hoher Spannung zuverlässig aus dem gefährdeten streckennahen Bereich herausverlagert Beim Entspannen durch Lockerungssprengen wird zudem ein geringerer Zeitaufwand für die Bohrarbeit benötigt Die Belegschaft die die Entspannungsmaßnahmen durchführt, ist zudem weniger gefährdet denn sie hält sich zum Zeitpunkt, an dem sich das Gebirge beim Abtun der Schüsse entspannt außerhalb des Einwirkungsbereiches auf. Außerdem erfolgt eine gleichmäßige Verlagerung der Hochdruckzone über einen größeren Bereich, denn die Entspannungsmaßnahmen können durch die Wahl der Art und der Menge der verwendeten Sprengmittel dosiert vorgenommen werden. Insgesamt ergeben sich beträchtliche sicherheitliche Vorteile.By including the upcoming lower bench in the area that will be used by the test holes and the Detecting relaxation measures is an effective and sustainable reduction in the rock slope Achieved in very thick seams It can be achieved by pushing Subsequent test boreholes in the area in which the relaxation measures by loosening blasting have taken place easily demonstrate that the high voltage zone is reliably removed from the endangered The area near the track is also relocated when relaxing through loosening sprinkling less time is required for the drilling work The staff who carry out the relaxation measures, is also less endangered because it lasts at the point in time when the mountains are at the end of the Shots relaxed outside the area of impact. In addition, there is an even shift the high pressure zone over a larger area, because the relaxation measures can be done by choosing the type and amount of the disintegrant used can be made dosed. Overall result considerable security benefits.
Gemäß einer Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist eine Kombination mit dem Hochdrucktränken als zusätzliche Entspannungsmaßnahme vorgesehen. Indem die Testbohrlöcher und die Lockerungs-According to a further development of the method according to the invention, it is combined with high pressure impregnation intended as an additional relaxation measure. By making the test wells and loosening
Sprenglöcher vor dem Lockerungssprengen mit Hochdruckwasser getränkt werden, ist eine zusätzliche Schonung des Gebirges und weitere Vergleichmäßigung des Spannungsabbaus möglich.Blast holes before loosening blasting with high pressure water are soaked, is an additional protection of the mountains and further equalization the stress relief possible.
Schließlich können die Testbohrlöcher und die Sprengbohrlöcher gemäß einer anderen Weiterbildung des Verfahrens in üblicher Weise durch Entspannungsbohrungen überbohrt bzw. ersetzt werden, um dann nach dem Entspannungsbohren zusätzliche Lockerungssprenglöcher in den Kohlenrippen für ein anschließendes Lockerungssprengen herzustellen. In die Kohlenrippen zwischen Entspannungsbohrlöchern können sich nämlich, insbesondere wenn diese eine große Entfernung voneinander haben, Restspannungen verlagern, so daß also weiterhin innerhalb des gefährdeten streckennahen Bereichs Gebirgsschlagneigung bestehen bleibtFinally, the test boreholes and the blast boreholes can according to another development of the process can be overdrilled or replaced by relief bores in the usual way, in order to then after the stress relief drilling additional loosening blast holes in the coal ribs for one subsequent loosening blasting to produce. In the Coal ribs between relaxation wells can namely, especially if these are large Distance from each other, relocate residual stresses, so that there is still a rockfall tendency within the endangered area close to the route remain
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung in einem Beispiel näher erläutert Es zeigtThe invention is explained below with reference to the drawing explained in more detail in an example It shows
F i g. 1 und 2 eine schnittbildliche und eine grundrißliche Darstellung eines Flözes mit einem Bohrsefcema;F i g. 1 and 2 a sectional view and a plan view Representation of a seam with a Bohrsefcema;
Fig.3 und 4 in entsprechenden Darstellungen ein Bohrschema für eine Strecke;3 and 4 in corresponding representations Drilling scheme for a route;
Fig.5 in einer grundrißlichen Darstellung ein anderes Bohrschema für einen Streb;5 in a plan view different drilling pattern for a longwall;
Fig.6 und 7 ein weiteres Bohrschema für eine Strecke in schnittbildlicher und grundrißlicher Darstellung; 6 and 7 a further drilling scheme for a Route in cross-sectional and floor plan representation;
F i g. 8 ein weiteres Bohrschema für eine Strecke in grundrißlicher Darstellung.F i g. 8 a further drilling scheme for a route in a plan view.
In den F i g. 1 und 2 ist ein Streb 1 dargestellt, der in einem sehr mächtigen Kohlenflöz 14 hergestellt ist, das aus einer Oberbank 15 und einer Unterbank 16 besteht. Der Streb 1 wird in der Oberbank 15 geführt Das Kohlenflöz 14 hat eine Mächtigkeit M. In dem Streb 1 ist ein Strebförderer 17 am Kohlenstoß 18 entlang auf der Strebsohle 19 verlegt Zwischen Strebsohle 19 und Flözhangendem 12 ist ein Ausbau 11 angeordnet der im Strebraum 1 das Hangende 12 bis zum Versatz 10 unterstützt In dem Kohlenflöz 14 werden in Abbaurichtung bankschräg nach unten geneigte Bohrlöcher 2,20, 21 in einem vorgegebenen Abstand C voneinander hergestellt deren Länge 3 Meter beträgt Diese Bohrlöcher 2, 20, 21 dienen als Testbohrlöcher und zeigen an, ob im Vorfeld des Strebes 1 gefährliche Spannungen vorhanden sind. Tritt dieser Fall ein, was daran erkannt wird, daß die Bohrmehlmenge je Bohrlochabschnitt einen bestimmten festgelegten Grenzwert der abhängig ist vom Bohrlochdurchmesser, übersteigt werden im Bereich des Strebraumes 1 stark bankrecht geneigte Bohrlöcher 3,30,31 in der gleichen bankrechten Ebene, in der die Bohrlöcher 2, 20, 21 angeordnet worden sind, von der Strebsohle 19 in Richtung auf den Versatz 10 zu in die Unterbank 16 bis zum Flözliegenden 13 niedergebracht Die Gebirgsschlaggefahr wird dann dadurch beseitigt daß in die Testbohrlöcher 2, 20, 21 und in die zusätzlichen Sprengbohrlöcher 3, 30, 31 im Bohrlochtiefsten Sprengladungen eingebracht werden, die gemeinsam in einem Zündgang und mit der gleichen Zeitstufe abgetan werden. Zweckmäßig sollten dabei in einem Zündgang nicht mehr als 2 bis 3 Bohrlochreihen, die jeweils aus je einem Bohrloch 2 bzw. 20 bzw. 21 und 3 bzw. 30 bzw. 31 bestehen, zugleich abgetan werden. Nach dem Abtun der Sprengladungen werden in üblicher Weise im Zwischenbereich zwischen den Test- bzw. Sprengbohrlöchern in den Figuren nicht dargestellte Nachtestbohrlöcher hergestellt um den Nachweis zu fuhren, daß die beabsichtigte Verlagerung der Hochdruckzone eingetreten ist aiso der strebnahe Bereich unterhalb und im Vorfeld des Strebraumes 1 ausreichend entspannt worden istIn the F i g. 1 and 2, a longwall 1 is shown, which is made in a very thick coal seam 14, which consists of an upper bench 15 and a lower bench 16. The longwall 1 is guided in the upper bank 15 The coal seam 14 has a thickness M. In the longwall 1 a longwall conveyor 17 is laid along the coal face 18 on the longwall floor 19 Hanging wall 12 supported up to offset 10 In the coal seam 14, boreholes 2, 20, 21 inclined downwards in the mining direction at a predetermined distance C from one another, the length of which is 3 meters. These boreholes 2, 20, 21 serve as test boreholes and indicate whether dangerous tensions are present in the run-up to the strut 1. If this case occurs, which is recognized by the fact that the amount of cuttings per borehole section exceeds a certain fixed limit value which is dependent on the borehole diameter, boreholes 3,30,31, which are steeply inclined to the bank, are in the area of the longwall space 1 in the same bank-right plane in which the Boreholes 2, 20, 21 have been arranged, from the longwall 19 in the direction of the offset 10 to the lower bank 16 to the seam 13 The rockfall risk is then eliminated in that in the test boreholes 2, 20, 21 and in the additional blast holes 3, 30, 31 in the deepest of the borehole explosive charges are introduced, which are disposed of together in one ignition cycle and with the same time step. Appropriately, no more than 2 to 3 rows of drill holes, each consisting of a drill hole 2 or 20 or 21 and 3 or 30 or 31, should be discarded at the same time in one ignition cycle. After the explosive charges have been dismantled, follow-up test boreholes (not shown in the figures) are made in the usual manner in the intermediate area between the test or blast boreholes in order to provide evidence that the intended relocation of the high pressure zone has occurred, i.e. the area close to the face below and in front of the face area 1 has been sufficiently relaxed
s In den F i g. 3 und 4 ist eine Strecke 4 dargestellt, die in der Oberbank 15 des Kohlenflözes 14 aufgefahren wird. Hier ist es erforderlich, daß an beiden Streckenstößen 41, 42 Bohrlöcher 5, 50 bzw. 5', 50' hergestellt werden, die als Testbohrlöcher senkrecht zum Streckenstoß bankschräg in eine Tiefe von 3 M bis nahe an das Flözliegende 13 heran niedergebracht werden. Diese Bohrlöcher 5, 50 bzw. 5', 50' werden in einem vorgegebenen Bohrlochabstand B voneinander gebohrt Beim Auftreten kritischer Testergebnisse werden zusätzlich Sprengbohrlöcher 6, 60 in Streckenmitte etwa senkrecht von der Streckensohle 40 aus in die Unterbank 16 bis zum Flözliegenden 13 niedergebracht und diese sowie die Testbohrlöcher 5,50 oder 5', 5C (je nachdem, auf welcher Seite Spannungen aufgetreten sind, — ggf. also auch auf beiden £λ. eckensei ten) mit Sprengladungen im Bohrlochtiefsten versehen und in einem Zündgang und mit der gleichen Zeitstufe abgetan. Die Oberprüfung, ob die beabsichtigte Spannungsvsrlagerung aus dem gefährdeten streckennahen Bereich stattgefunden hat wird auch hier in üblicher Weise durch in den Figuren nicht dargestellte Nachtestbohrlöcher vorgenommen.s In the f i g. 3 and 4, a section 4 is shown, which is driven in the upper bank 15 of the coal seam 14. Here it is necessary that drill holes 5, 50 and 5 ', 50' are made at both joint joints 41, 42, which are drilled as test drill holes perpendicular to the joint joint at an incline to a depth of 3 M up to close to the seam 13. These boreholes 5, 50 or 5 ', 50' are drilled at a predetermined borehole spacing B from each other as well as the test boreholes 5, 50 or 5 ', 5C (depending on which side stresses have occurred - if necessary also on both sides of the corner) provided with explosive charges at the bottom of the borehole and dismissed in one ignition cycle and with the same time step . The check of whether the intended voltage displacement from the endangered area close to the route has taken place is also carried out here in the usual way by means of post-test drill holes not shown in the figures.
In den Fig.6 und 7 ist ein Streckenvortrieb dargestellt der in der Oberbank 15 des Flözes 14 aufgefahren wird. In den Kohlenstoß 18 werden Bohrlöcher 90 bis 94 als Testbohrlöcher — in Streckenrichtung fächerförmig angeordnet — bankschräg in eine Tiefe von 3 M oder einem größeren Mehrfachen von Mund bis nahe an das Flözliegende 13 heran in die Unterbank 16 eingebrachtIn FIGS. 6 and 7 there is a tunneling shown which is being driven in the upper bank 15 of the seam 14. Be in the coal face 18 Boreholes 90 to 94 as test boreholes - arranged in a fan shape in the direction of the route - at an angle to the bench to a depth of 3 m or a greater multiple from the mouth to close to the seam lying 13 brought up to the lower bench 16
Beim Auftreten kritischer Testergebnisse werden zusätzliche Sprengbohrlöcher 3,30,31 im Abstand von der Ortsbrust 18, prallet zu dieser, von der Streckensoh-Ie 40 aus fächerförmig und stark bankschräg geneigt in die Unterbank 16 bis zum Flözliegenden 13 gebohrt und mit den Testbohrlöchern 90 bis 94 zusammen im Bohrlochtiefsten mit Sprengladungen versehen und in einem Zündgang mit gleicher Zeitstufe, gegebenenfalls auch mit einer Zeitstufe Unterschied, abgetan.If critical test results occur, additional blast holes 3,30,31 are spaced apart from the working face 18 collides with this from the road surface 40 from a fan-shaped and strongly sloping bank inclined into the lower bench 16 to the seam lying 13 and drilled with the test boreholes 90 to 94 together with explosive charges at the bottom of the borehole and in an ignition cycle with the same time step, possibly also with a time step difference, dismissed.
Die Oberprüfung, ob die angestrebte Spannungsverlagerung stattgefunden hat erfolgt durch Nachtestbohrungen, welche hier nicht dargestellt sind.The verification of whether the desired stress shift has taken place takes place through retest drilling, which is not shown here.
Sowohl bei dem Beispiel gemäß den F i g. 1 und 2 als auch bei dem Beispiel gemäß F i g. 3 und 4 bzw. 6 und 7 können die hergestellten Testbohrlöcher 2,20,21 bzw. 5,50,5', 50' bzw. 90 bis 94 als auch die Sprengbohrlöcher 3, 30, 31 bzw. 6, 63 vor dem Einführen der Sprengladungen durch Hochdrucktränken mit Wasser, dem beispielsweise Chlorcalzium zugesetzt werdenBoth in the example according to FIGS. 1 and 2 as well as in the example according to FIG. 3 and 4 or 6 and 7 the test drill holes 2,20,21 resp. 5, 50, 5 ', 50' and 90 to 94 as well as the blast holes 3, 30, 31 or 6, 63 before introducing the explosive charges by high-pressure soaking with water, to which, for example, calcium chloride are added
ts kann, vorentspannt werden.ts can be pre-relaxed.
Wie die F i g. 5 und 8 zeigen, kann das Lockerungssprengen zusätzlich zu der Entspannungsmaßnahme Entspannungsbohren durchgeführt werden. Im Beispiel gemäß den F i g. 5 und 8 werden vom Strebraum 1 bzw.As the F i g. 5 and 8 show, the loosening burst can be used in addition to the relaxation measure Stress relief drilling can be carried out. In the example according to FIGS. 5 and 8 are connected to the longwall space 1 and
ω der Strecke 14 aus zunächst Testbohrlöcher 2, 20, 21 bzw. 90 bis 94, ähnlich wie in den Fig, 1 und % bzw. F i g. 6 und 7, dargestellt, niedergebrachtω of the section 14 from initially test boreholes 2, 20, 21 or 90 to 94, similar to that in FIGS. 1 and % and F i g. 6 and 7, shown, brought down
Beim Auftreten hoher Spannungen werden als Entspannungsmaßnahmen Entspannungsbohrungen 7 größeren Durchmessers gestoßen, die einmal entsprechend der Anordnung der Testbohrlöcher 2, 20, 21 (F i g. 1 und 2) in das Strebvorfeld bzw. der Testbohrlöcher 90 bis 94 (F i g. 6 und 7) in das Streckenvorfeld.If high tensions occur, relief bores 7 larger diameter encountered, once according to the arrangement of the test boreholes 2, 20, 21 (Figs. 1 and 2) in the longwall apron or the test boreholes 90 to 94 (Figs. 6 and 7) in the apron.
gegebenenfalls der Testbohrlöcher 5, 50,5', 50' (F i g. 3 und 4) in die Streckensäume, und zum anderen entsprechend der Anordnung der Bohrungen 3, 30, 31 (F i g. 1 und 2) bzw. 61,62 (F i g. 8) in die Flözunterbank gebohrt werden. Wird bei nachfolgendem Nachtestbohrungen festgestellt, daß in den Kohlenrippen D noch Restspannungen auftre'en, werden in diese Lockerungssprengbohrlöcher 8 ins untere Strebvorfeld und in die Unterbank unterhalb des Strebraumes 1 eingebracht und gemeinsam in einem Zündgang und der gleichen Zeitstufe abgetan, um diese Restspannungen zu beseitigen.If necessary, the test boreholes 5, 50, 5 ', 50' (Figs. 3 and 4) in the line seams, and on the other hand according to the arrangement of the bores 3, 30, 31 (Figs. 1 and 2) and 61, respectively , 62 (Fig. 8) must be drilled into the seam subbank. If, during the subsequent test drilling, it is found that there are still residual stresses in the coal ribs D , loosening blast holes 8 are placed in the lower face and in the lower bench below the face area 1 and dealt with together in one ignition cycle and at the same time stage in order to eliminate these residual stresses .
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| BHV | Refusal |