RU1775001C

RU1775001C - Способ снижени удароопасности при проведении горных выработок

Info

Publication number: RU1775001C
Application number: SU894771642A
Authority: RU
Inventors: Леонид Иннокентьевич Сосновский; Андрей Леонидович Егоров; Альберт Васильевич Зубков; Юрий Павлович Шуплецов
Original assignee: Иркутский государственный научно-исследовательский институт редких и цветных металлов
Priority date: 1989-12-20
Filing date: 1989-12-20
Publication date: 1992-11-07

Abstract

Способ заключаетс в определении в массиве горных пород направлени максимальных напр жений сжати и бурении опережающей разгрузочной щели под углом к направлению указанных напр жений. Новым вл етс то, что величину угла расположени разгрузочной щели к направлению максимальных напр жений сжати и ширину разгрузочной щели предварительно определ ют по выведенным зависимост м. 2 ил.

Description

Изобретение относитс к горному делу и может быть использовано при проведении горных выработок в удароопасных услови х ,

Известны способы проведени горных выработок по удароопасным участкам массива , в которых дл повышени эффективности борьбы с горными ударами образуют разгрузочные щели (а.с. СССР № 1153083, кл. Е 21 F 5/00; а.с. СССР № 1168732, кл. Е 21 F 5/00; а.с. СССР № 1323736, Е 21 F 5/00). Недостатком известных способов вл етс то, что при использовании их дл проведени очистных выработок разгрузка удароопасных участков осуществл тьс не будет, т.к. не обеспечиваетс возможность деформировани массива в сторону очистного пространства.

Известен также способ проведени горных выработок по удароопасным участкам массива (а.с. СССР № 1375834, Е 21 F 5/00). Известный способ включает определение отношени максимальных и минимальных

напр жений в массиве горных пород, их ориентацию, осуществление разгрузки пород путем проведени опережающей щели в окрестности выработки параллельно направлению максимально действующих напр жений сжати из буровых ниш и забо выработки, при этом щель располагают в плоскости максимальных напр жений.

Недостатком известного способа вл етс то, что при использовании его дл проведени очистных выработок в удароопасных услови х разгрузки прилегающего массива и потолочин осуществл тьс не будет , т.к. расположение разгрузочной щели параллельно направлению максимально действующих напр жений сжати не обеспечивает возможности деформации массива в сторону выработанного пространства и, следовательно, не обеспечивает снижени напр жений в целике.

Известен также способ борьбы с горными ударами при проходке горных выработок (а.с. СССР № 1546665, Е 21 F 5/00), который

XI

ел о о

ы

прин т за прототип, как наиболее близкое техническое решение. Известный способ включает определение в массиве горных пород направлени максимальных напр жений сжати , бурение опережающей разгрузочной щели под углом к направлению указанных напр жений и одновременное взрывание зар дов ВВ, размещенных в опережающей щели.

Недостатком известного способа вл етс то, что он не обеспечивает эффективного снижени удароопасности при проведении в удароопасных услови х очистных выработок,

Целью за вл емого изобретени вл етс повышение эффективности снижени удэроопасности при проведении в удароопасных услови х очистных выработок.

Поставленна цель достигаетс тем, что в известном способе снижени удароопасности при проведении горных выработок, включающем определение в массиве горных пород направлени максимальных напр жений сжати и бурение опережающей разгрузочной щели под углом к направлению указанных напр жений, предварительно определ ют величину угла расположени разгрузочной щели к направлению максимальных напр жений сжати из выражени :

gT -L arcsin 2/ +41+0-3/01) у 2L (i -oa/o-ovi+f Y

где с - коэффициент сцеплени пород, МПа;

а и оз - соответственно максимальное и минимальное напр жение сжати ;

f tg p- тангенс угла внутреннего трени ; и ширину разгрузочной щели из выражени :

На фиг, 1 представлена схема ведени очистных работ по предлагаемому способу в плоскости максимальных сжимающих напр жений; на фиг. 2 - то же, поперечное

сечение.Предлагаемый способ осуществл етс следующим образом.

При высоте потолочины 1 10-15 м до подхода к ней очистных работ образуют

опережающие разгрузочные щели 2. Одним из известных способов определ ют ориентацию главных напр жений на участке и отношение величин минимальных и максимальных напр жений. Допустим, что

максимальные напр жени ( ai) вл ютс сжимающими и направлены горизонтально, минимальные (оз) - вертикально. Значение О1 составл ет 57,2 МПа, оз 14,3 МПа. Соотношение 03/ oi, равно 0,25. Име коэффициент сцеплени С 0,5 и угол внутреннего трени пород в массиве р 27° (tg р f 0,51) определ ем величину угла наклона щели по формуле:

«T -i arcSin у +;( yl.12o

2(1 -03/0-1 )V1

Дл П категории удароопасности Куд. 0,8. Допустим, что Осж 142 МПа, тогда при Oi 57,2 МПа

Кг

ДОП

142 -0,8 „п 57 22 °

35 Име размеры камеры hK 40 м и ак 2 м, определ ем ширину щели

40

1Щ

4(2-1)2

Ј- 9м

h

4 ( Кгдоп - 1 )

Эк i22

где РК - высота камеры, м;

ак - ширина камеры до создани щели, м;

ОСЖ Куд

01

допустимый коэффициент концентрации, горизонтальных напр жений ,

где сгсж°6 - предел прочности на сжатие пород в образце, МПа;

Куд - коэффициент, характеризующий категорию удароопасности, и располагают щель под указанным углом к направлению максимальных напр жений сжати , причем ширину щели устанавливают равной расчетной ширине.

5

Величина напр жений в потолочине до образовани щелей составл ла 241, 4 МПа. Величина напр жений в потолочине после создани щелей составл ет 114,2 МПа.

Таким образом, после создани щелей напр жени в потолочине уменьшились (разгрузились) в 2,1 раза. Щели могут быть образованы из специально пройденных бу ровых ниш 3, которые проход т в лежачий и вис чий бока жилы из верхнего вентил ционного штрека 4 и восстающего 5. После оформлени буровых ниш станком ИКР бур т горизонтальные скважины 6 на всю дли ну блока. Затем скважины зар жают через одну, причем ближнюю к контуру жилы скважину целесообразно оставл ть пустой, дл сохранени приконтурного массива камеры, Рассто ние между скважинами определ етс по величине пробо , устанавливаемой опытным путем. После взрывани в скважинах зар дов ВВ в массиве со стороны пород вис чего и лежачего боков жилы образуютс разгрузочные щели 2, по которым произойдет перераспределение напр жений.

Технико-экономические преимущества за вл емого изобретени по сравнению с прототипом заключаютс в том, что расположение опережающей разгрузоч- ной щели под углом к направлению макси- мальных напр жений сжати дает возможность массиву деформироватьс в сторону выработанного пространства, вследствие чего происходит разгрузка пото- лочины, целик становитс неудароопасным и, в конечном итоге, создаютс безопасные услови труда.

Claims

Формулаизобретени

Способ снижени удароопасности при проведении горных выработок, включающий определение в массиве горных пород направлени максимальных напр жений сжати и бурение опережающей разгрузоч- ной щели под углом к направлению указанных напр жений, отличающийс тем, что, с целью повышени эффективности снижени удароопасности при проведении в удароопасных услови х очистных вырабо- ток, предварительно определ ют величину

угла От расположени разгрузочной щели к направлению максимальных напр жений сжати из выражени

„ 1 г , +f(l + 03/СП)

Q.T n -fЛ . i ., Iф 1

2(i-03/ai)Vi+f J

где с- коэффициент сцеплени пород;

СГ1 и Оз - соответственно максимальное и минимальное напр жени сжати ;

f tg p - тангенс угла внутреннего трени ; и ширину разгрузочной щели из выражени

1щ

ПК

4 ( КГдоп 1 )

ак 2

где пк - высота камеры;

ак ширина камеры до создани щели;

Кг.доп. Оск.обКуд/О 1 -ДОПУСТИМЫЙ КОЭффициент концентрации горизонтальных напр жений;

где оьж.об - предел прочности на сжатие пород в образце;

КУд - коэффициент, характеризующий категорию удароопасности. и располагают щель под указанным углом к направлению максимальных напр жений сжати , при этом ширину щели устанавливают равной расчетной ширине.

0U2.J

/Dug, 2