RU2167299C2 - Method of mine working construction (versions) - Google Patents

Method of mine working construction (versions) Download PDF

Info

Publication number
RU2167299C2
RU2167299C2 RU99114043/03A RU99114043A RU2167299C2 RU 2167299 C2 RU2167299 C2 RU 2167299C2 RU 99114043/03 A RU99114043/03 A RU 99114043/03A RU 99114043 A RU99114043 A RU 99114043A RU 2167299 C2 RU2167299 C2 RU 2167299C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
roof
width
rocks
design
mine
Prior art date
Application number
RU99114043/03A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU99114043A (en
Inventor
Ю.М. Погудин
Ю.Н. Долоткин
А.В. Борисов
В.И. Экгардт
А.П. Веселов
Original Assignee
Открытое акционерное общество по добыче угля "Воркутауголь"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Открытое акционерное общество по добыче угля "Воркутауголь" filed Critical Открытое акционерное общество по добыче угля "Воркутауголь"
Priority to RU99114043/03A priority Critical patent/RU2167299C2/en
Publication of RU99114043A publication Critical patent/RU99114043A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2167299C2 publication Critical patent/RU2167299C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Drilling And Exploitation, And Mining Machines And Methods (AREA)

Abstract

FIELD: mining; applicable in driving and supporting of mine workings with large cross-section area. SUBSTANCE: method includes research of rock structure of working roof by determination of layer quantity of height equalling at least one half of working width, thickness and hardness of each layer. Calculated on the basis of obtained data is value of area of stable exposure of roof rocks at which no separation of layers occur. Obtained data are compared with design ones. Should obtained data exceed design ones, working is driven by one stope, when design data exceed obtained ones rock mass is broken by two stopes. EFFECT: higher stability of working due to prevented separation of layers caused by rock pressure. 2 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к горному делу, а именно к способам проведения и крепления горных выработок большой площади сечения с применением крепи независимо от ее конструкции и типа. The invention relates to mining, and in particular to methods of carrying out and securing mine workings of a large cross-sectional area using lining, regardless of its design and type.

Известен способ крепления горных выработок, включающий проведение опережающей выработки сечением, меньшим проектного сечения проводимой выработки, бурение шпуров из опережающей выработки впереди забоя проводимой выработки с наклоном от ее продольной оси, установку анкеров с последующим добором сечения проводимой выработки до ее проектного контура, при этом шпуры под анкеры бурят в кровлю проводимой выработки в местах сопряжения вертикальных стенок опережающей выработки с кровлей, причем опережающую выработку выполняют на полную высоту проводимой выработки и длиной, равной величине подвигания проходческого забоя за один цикл, при этом после добора сечения проводимой выработки до ее проектного контура возводят постоянно рамную крепь под защитой анкерной крепи с отставанием от проходческого забоя на расстояние, определяемое несущей способностью заанкерованной кровли проводимой выработки (1). There is a method of securing mine workings, including conducting advanced workings with a cross section smaller than the design section of the workings, drilling holes from the leading workings in front of the face of the workings with a slope from its longitudinal axis, installing anchors, followed by adding a section of the workings to its design contour, beneath the anchors they drill into the roof of the mine in the places where the vertical walls of the leading mine with the roof are mated, and the mine in advance is performed at full from the conducted excavation and with a length equal to the movement of the face for one cycle, after completing the cross section of the mine to its design contour, a frame support is erected under the protection of the anchor support with a lag from the tunnel face by a distance determined by the bearing capacity of the anchored roof of the excavation ( 1).

Недостатком известного способа является то, что в случае изменения горно-геологических условий, в частности, структуры вмещающих пород кровли при проведении выработки, параметры опережающей полости (выработки) не корректируются. Такое обстоятельство при реализации данного способа может привести к вывалообразованию вмещающих пород при оформлении опережающей полости и соответственно к снижению устойчивости проводимой выработки. The disadvantage of this method is that in the event of a change in geological conditions, in particular, the structure of the enclosing roof rocks during mining, the parameters of the leading cavity (mine) are not adjusted. Such a circumstance, when implementing this method, can lead to dumping of the enclosing rocks during the design of the leading cavity and, accordingly, to a decrease in the stability of the conducted production.

Кроме того, технологически сложно оформить опережающую полость, а также выполнить операции по креплению ее кровли вследствие стесненных условий в ней. In addition, it is technologically difficult to designate a leading cavity, as well as perform operations to fix its roof due to cramped conditions in it.

Следующим недостатком известного способа является ограниченная область его применения, поскольку он не может быть использован для проведения выработок большой площади сечения в условиях больших глубин, например, монтажных камер, из-за сложности формирования проходческого забоя. The next disadvantage of this method is the limited scope of its application, since it cannot be used to conduct workings of a large cross-sectional area in conditions of great depth, for example, mounting chambers, due to the complexity of the formation of the tunnel face.

Перечисленные недостатки в целом снижают эффективность работ при проведении горной выработки. These shortcomings generally reduce the efficiency of work during mining.

Известен также способ сооружения горной выработки, преимущественно большей площади сечения, предусматривающий отбойку горной массы комбайном на полное расчетное сечение (15,9-21,0 м2 при прочности пород до 50-80 МПа) и крепление обнаженной поверхности кровли посредством металлической крепи, шаг установки которой соответствует подвиганию проходческого забоя за одну заходку (2).There is also known a method of constructing a mine working, mainly of a larger cross-sectional area, which provides for breaking the rock mass with a combine for a full design cross-section (15.9-21.0 m 2 with rock strength up to 50-80 MPa) and fastening the exposed surface of the roof by means of a metal roof support, step the installation of which corresponds to the advancement of the face in one run (2).

Недостатком данного способа является оптимизация только части элементов строения пород, поскольку расчетную ширину выработки и ее подвигание за одну заходку принимают с учетом прочности вмещающих пласт пород и только в сечении проводимой выработки, однако при этом не учитывается один из главных элементов структурно-текстурных свойств вмещающих пород, такой как слоистость и крепость пород кровли выработки, который влияет на устойчивое безопасное состояние проводимой выработки, особенно выработки большой площади сечения. The disadvantage of this method is to optimize only part of the structural elements of the rocks, since the calculated width of the mine and its movement in one run is taken into account the strength of the enclosing rocks and only in the cross section of the excavation, however, this does not take into account one of the main elements of the structural and textural properties of the enclosing rocks , such as the layering and strength of the rocks of the roof of the mine, which affects the stable safe condition of the mine, especially the development of a large cross-sectional area.

Кроме того, данным способом не предусмотрено определение величины допустимой площади породных обнажении кровли, при которой не происходят расслоение и обрушение вмещающих пород и которая, в свою очередь, влияет на выбор технологии проведения выработки, например, одной или несколькими заходками. In addition, this method does not provide for the determination of the permissible area of pedigree exposure of the roof, at which stratification and collapse of the enclosing rocks do not occur and which, in turn, affects the choice of technology for producing, for example, one or more approaches.

Отсутствует возможность регулирования параметров заходок с целью предупреждения расслоения и обрушения пород кровли и соответственно повышения устойчивости выработок. There is no possibility of adjusting the parameters of the entries in order to prevent stratification and collapse of the roof rocks and, accordingly, increase the stability of the workings.

Таким образом, указанные недостатки не позволяют эффективно и надежно поддерживать обнаженную поверхность кровли проводимой выработки, особенно выработки, имеющей большую площадь сечения. Thus, these disadvantages do not allow you to effectively and reliably maintain the exposed surface of the roof of the mine, especially the mine, having a large cross-sectional area.

В основу изобретения поставлена задача повысить устойчивость выработки за счет предупреждения расслоения пород кровли от действия сил горного давления путем регулирования параметров (ширины и глубины) заходок и их количества, что в конечном итоге повышает эффективность использования заявляемого способа. The basis of the invention is the task of increasing the stability of production by preventing stratification of the roof rocks from the action of rock pressure by adjusting the parameters (width and depth) of the entries and their number, which ultimately increases the efficiency of using the proposed method.

Это решается тем, что в известном способе сооружения горной выработки, преимущественно большой площади сечения, включающем разрушение массива горных пород и поддержание обнаженный площади кровли выработки путем установки крепи, согласно изобретению предварительно исследуют строение пород кровли выработки путем определения количества слоев на высоту, равную не менее половины ширины проводимой выработки, а также мощности и крепости каждого из этих слоев, затем по полученным данным вычисляют их среднее значение и рассчитывают величину площади устойчивого обнажения пород кровли Sу, при котором не происходит их расслоение, по формуле
Sу = 0,316f1,6•mсл 0,17,
где f - средневзвешенная крепость пород кровли по шкале проф. М.М.Протодъяконова;
mсл - усредненная мощность слоя пород кровли, м.
This is solved by the fact that in the known method of constructing a mine working, mainly a large cross-sectional area, including the destruction of the rock mass and maintaining the exposed roof area of the mine by installing lining, according to the invention, the structure of the rock of the mining roof is preliminary investigated by determining the number of layers to a height equal to not less than half the width of the workings, as well as the power and strength of each of these layers, then according to the data obtained, their average value is calculated and the value is calculated the area of stable exposure of the roof rocks S y , at which their stratification does not occur, according to the formula
S y = 0.316f 1.6 • m sl 0.17 ,
where f is the weighted average strength of the roof rocks according to the prof. M.M. Protodyakonova;
m SL - the average thickness of the layer of rocks of the roof, m

Полученную величину Sу сравнивают с проектной величиной площади обнажения кровли выработки Sпр за одну заходку, равной BxH, где B - проектная ширина выработки, м; H - проектная глубина заходки, м, и по результатам судят об устойчивости или неустойчивости обнажения пород кровли выработки, при этом, если Sу≥Sпр, делают вывод об устойчивости обнажения пород кровли выработки, тогда разрушение массива горных пород производят одной заходкой, ширина B и глубина H которой соответствуют проектным величинам, а при Sу≅Sпр делают вывод о неустойчивости пород кровли выработки, склонных к расслоению и обрушению, тогда разрушение массива горных пород производят двумя заходками, причем ширину B1 первой заходки принимают меньшей, чем проектная ширина B выработки, и так, чтобы обеспечить глубину H1 этой заходки, равную не менее шага установки крепи и определяемую из выражения Sу/B1, а ширину B2 второй заходки определяют как разницу между проектной шириной B выработки и шириной B1 первой заходки при соблюдении условия Sу≥Sпр, в дальнейшем в процессе сооружения горной выработки действия по определению величины площади устойчивого обнажения пород кровли Sу и соответственно ширины и глубины заходки повторяют либо при интенсификации процесса расслоения и обрушения пород кровли, либо при изменении строения пород кровли, выявленном по результатам контрольных замеров.The resulting y value S is compared with the design value of the area of exposure of the roof generation S ave per stope equal BxH, where B - width of the design working, m; H - stope design depth, m, and the results of judging the stability or instability outcrops roof generation, while if S y ≥S pr conclude the stability outcrops roof generation, then the destruction of a rock mass produce a stope, width B and depth H which correspond to the design values, and when S y ≅S straight conclude instability rock roof generation prone to delamination and collapse, whereas the destruction of a rock mass produce two stope, wherein the width B 1 of the first stope etc. less than the design width B of the excavation, and so as to provide a depth H 1 of this insertion equal to at least the installation pitch of the lining and determined from the expression S y / B 1 , and the width B 2 of the second insertion is defined as the difference between the design width B of the excavation and the width B 1 of the first entry, subject to the condition S у ≥S pr , then in the process of constructing a mine, the steps to determine the area of stable exposure of roofing rocks S у and, accordingly, the width and depth of the entry are repeated either when intensifying the stratification process I and the collapse of the roof rocks, or when changing the structure of the roof rocks, revealed by the results of control measurements.

В сравнении с известным уровнем техник и заявляемый способ за счет оптимизации основных элементов строения пород (крепости и мощности слоев) позволит по полученной зависимости рассчитать величину площади обнажения пород кровли проводимой выработки, обеспечивая возможность предупреждения расслоения и обрушения вмещающих пород кровли, и, как следствие, поддерживать устойчивое безопасное состояние выработки на весь период ее эксплуатации. А это в конечном итоге обеспечивает эффективность работ при использовании заявляемого способа, особенно в условиях больших глубин, значительно действующих сил горного давления и изменения строения пород кровли. In comparison with the known level, the technique and the claimed method due to the optimization of the main elements of the rock structure (strength and thickness of the layers) will allow us to calculate the size of the exposure of the roof rocks of the mine by the obtained dependence, providing the possibility of preventing stratification and collapse of the enclosing roof rocks, and, as a result, maintain a stable safe state of development for the entire period of its operation. And this ultimately ensures the effectiveness of the work when using the proposed method, especially in conditions of great depths, significantly acting forces of rock pressure and changes in the structure of roof rocks.

Данный технический результат достигается всей совокупностью существенных признаков. This technical result is achieved by the totality of essential features.

Докажем существенность отличительных признаков. Let us prove the significance of the distinguishing features.

Для того чтобы поддерживать выработку в эксплуатационном состоянии, предварительно до формирования ее сечения исследуют структурные элементы строения пород кровли выработки, такие как количество слоев, мощность и крепость каждого слоя, причем данные свойства пород изучают на высоту, равную не менее половины ширины проводимой выработки. In order to maintain the mine in operational condition, preliminary before the formation of its cross section, structural elements of the rock structure of the roof of the mine are examined, such as the number of layers, thickness and strength of each layer, and these rock properties are studied to a height equal to at least half the width of the mine.

В результате математической обработки данных инструментальных наблюдений установлена зависимость величины площади обнажения пород кровли от структурных свойств пород, при которой не происходит расслоения пород и сохраняется устойчивое их состояние. Она имеет следующий вид:
Sу = 0,316f1,6•mсл 0,17,
где f - средневзвешенная крепость пород кровли выработки по шкале проф. М.М.Протодъяконова;
mсл - усредненная мощность слоя пород кровли выработки, м.
As a result of mathematical processing of instrumental observation data, the dependence of the area of exposure of roofing rocks on the structural properties of the rocks is established, at which the rock does not stratify and their stable state is maintained. It has the following form:
S y = 0.316f 1.6 • m sl 0.17 ,
where f is the average weighted strength of the rocks of the roof of the mine on the scale of prof. M.M. Protodyakonova;
m SL - average thickness of the rock layer of the roof of the mine, m

Использование вышеприведенного соотношения для выполнения расчета величины площади обнажения пород кровли Sу и сравнение полученной величины Sу с проектной величиной площади обнажения кровли Sпр позволяют судить об устойчивости или неустойчивости пород кровли и выбирать необходимую технологию проведения выработки, а именно проводить ли ее одной заходкой, если Sу≥Sпр, или двумя заходками, если Sу≅Sпр.Using the above ratio to calculate the value of the area of exposure of the roofing rocks S y and comparing the obtained value of S y with the design value of the area of exposure of the roofing S pr allow us to judge the stability or instability of the roofing rocks and choose the necessary technology for the development, namely whether to conduct it with one run, if S y ≥S pr , or two entries, if S y ≅S pr

Причем, при применении второго варианта проведения выработки, чтобы обеспечить устойчивое обнажение пород кровли первой заходки, ее ширину B1 принимают меньшей, чем проектная ширина B выработки, и такой, чтобы обеспечить глубину H1 этой заходки, равную не менее шага установки крепи и определяемую из выражения Sу/B1. Ширину B2 второй заходки определяют как разницу проектной шириной выработки B и шириной B1 первой заходки при соблюдении условия Sу≥Sпр.Moreover, when applying the second embodiment of the excavation, in order to ensure stable exposure of the roof rocks of the first entry, its width B 1 is taken smaller than the design width B of the excavation, and such that it provides a depth H 1 of this entry equal to at least the lining installation step and determined from the expression S y / B 1 . The width B 2 of the second run is defined as the difference between the design width of the output B and the width B 1 of the first run, subject to condition S at ≥S, etc.

Такой подход к оценке степени устойчивости обнажений пород кровли путем определения по вышеприведенной формуле величины площади устойчивого обнажения пород кровли позволяет предупредить расслоение и потери устойчивости породных обнажений в горной выработке. Such an approach to assessing the degree of stability of roof rock outcrops by determining, according to the above formula, the values of the area of stable exposure of roofing rocks to prevent stratification and loss of stability of rock outcrops in a mine.

Регулирование параметров (ширины и глубины) каждой заходки и их количества позволит наиболее эффективно без дополнительных затрат выполнять работы по оформлению проходческого забоя. Adjusting the parameters (width and depth) of each run and their number will allow you to most efficiently complete the work on the design of the face.

Выполнение контрольных замеров строения пород кровли выработки в процессе ее проведения позволит скорректировать величину устойчивого обнажения пород и соответственно обеспечить безопасное состояние выработки. Performing control measurements of the structure of the rocks of the roof of the mine in the process of conducting it will allow you to adjust the value of the stable outcrop of rocks and, accordingly, ensure a safe state of the mine.

Известен из уровня техники способ проведения горных выработок большой площади сечения (3), заключающийся в том, что выработку проводят в два приема: сначала на всю ее высоту шириной 3,5 м на одну заходку крепят анкерами, а затем проводят оставшуюся часть выработки шириной 1,5 м и крепят эту заходку также анкерами. The method of conducting mine workings of a large cross-sectional area (3) is known from the prior art, which consists in the fact that the mining is carried out in two steps: first, it is anchored to its entire height of 3.5 m wide by one run, and then the remainder of the mining is carried out with a width of 1 , 5 m and fasten this entry also with anchors.

Разрушение массива горных пород отдельными заходками по известному и заявляемому способам не подтверждает их идентичность, поскольку известный способ (3) обладает недостатками, а именно:
- технология проведения выработки не является рациональной (оптимальной) по фактору выбора параметров проходческого цикла - ширины и глубины заходок;
- не проводится предварительная оценка структуры вмещающих пород, однако она необходима для определения степени устойчивости обнажений пород кровли;
- технология проведения выработки выбрана без учета возможной величины площади обнажения пород кровли, не допускающей ее разрушение, что снижает эффективность работ по оформлению проходческого забоя.
The destruction of the rock massif by separate approaches according to the known and claimed methods does not confirm their identity, since the known method (3) has disadvantages, namely:
- the technology of the development is not rational (optimal) by the factor of choosing the parameters of the sinking cycle - the width and depth of the entries;
- a preliminary assessment of the structure of the host rocks is not carried out, however, it is necessary to determine the degree of stability of the outcrops of the roof rocks;
- the technology of the development was chosen without taking into account the possible size of the area of exposure of the roof rocks, which does not allow its destruction, which reduces the efficiency of work on the design of the tunnel face.

Из изложенного следует, что использование известного способа (3) по своему назначению не в состоянии решить поставленную в заявляемом изобретении задачу - повысить устойчивость проводимой выработки зa счет обеспечения возможности предупреждения расслоения и обрушения вмещающих пород. It follows from the foregoing that the use of the known method (3) for its intended purpose is not able to solve the problem posed in the claimed invention - to increase the stability of the ongoing production due to the possibility of preventing stratification and collapse of the enclosing rocks.

Таким образом, заявляемый способ позволяет достигнуть технический результат, который явным образом не следует из сведений об известном уровне техники и поэтому изобретение имеет изобретательский уровень. Thus, the claimed method allows to achieve a technical result that does not explicitly follow from the information on the prior art and therefore the invention has an inventive step.

На фиг. 1 показана схема проведения горной выработки с разрушением массива горных пород одной заходкой; на фиг. 2 - разрез по А-А фиг. 1; на фиг. 3 - то же, что на фиг. 1, с разрушением массива горных пород двумя заходками; на фиг. 4 - разрез по Б-Б фиг. 3. In FIG. 1 shows a diagram of mining with the destruction of the rock mass in a single entry; in FIG. 2 is a section along AA of FIG. 1; in FIG. 3 is the same as in FIG. 1, with the destruction of the rock mass by two runs; in FIG. 4 is a section along BB of FIG. 3.

Реализацию способа сооружения горной выработки начинают с исследования строения пород кровли. The implementation of the method of construction of mining begins with a study of the structure of the roof rocks.

Для чего после засечки выработки 1 в ее кровлю бурят скважину (условно не показано) на высоту L, равную не менее половины ширины выработки 1, с отбором из нее керна и последующим определением по нему количества n слоев 2 пород кровли, мощности m1, m2, ..., mi и крепости f1, f2, ..., fi каждого из этих слоев 2 соответственно.Why, after notching the excavation 1, a well (not shown conditionally) is drilled into its roof to a height L equal to at least half the width of the excavation 1, with a core taken from it and then determined from it by the number of n layers 2 of the roof rocks, thickness m 1 , m 2 , ..., m i and fortresses f 1 , f 2 , ..., f i of each of these layers 2, respectively.

Далее на основе этих сведений о строении пород кровли выработки 1 вычисляют следующие данные:
f - средневзвешенную крепость пород кровли по шкале проф.М.М. Протодъяконова, определяемую из соотношения

Figure 00000002
и mсл - усредненную мощность слоя пород кровли, м, определяемую из соотношения
Figure 00000003

Полученные средние данные f и mсл используют для оценки устойчивости обнажения пород кровли выработки 1 при ее проведении. Для этого рассчитывают величину площади устойчивого обнажения пород кровли Sу, при которой не происходит их расслоение по формуле Sу = 0,316f1,6•mсл 0,17.Next, based on this information about the structure of the rocks of the roof of the mine 1, the following data is calculated:
f - weighted average strength of the roof rocks on the scale of prof.M.M. Protodyakonova, determined from the relation
Figure 00000002
and m SL - the average thickness of the rock layer of the roof, m, determined from the ratio
Figure 00000003

The obtained average data f and m SL are used to assess the stability of exposure of rocks of the roof of mine 1 during its implementation. To do this, calculate the value of the area of stable exposure of the roof rocks S y , at which they do not stratify according to the formula S y = 0.316f 1.6 • m sl 0.17 .

Кроме того, от величины Sу зависит выбор технологической схемы проведения горной выработки 1. Поэтому перед тем, как выбрать необходимую технологическую схему проведения горной выработки, т.е. производить разрушение массива горных пород одной заходкой на полную ширину выработки или двумя заходками с разделением ширины выработки на две части, чтобы не допустить расслоения обнаженных пород кровли, производят сравнение расчетной величины Sу, определяемой по вышеупомянутой формуле, с проектной величиной площади обнажения кровли выработки Sпр, равной BxH, где B - проектная ширина выработки, м; H - проектная глубина заходки, м. Причем эта величина Sпр регламентируется паспортом проведения и крепления выработки и зависит от шага установки крепи hкр, которую рассчитывают по инструкции ВНИМИ.In addition, the choice of the technological scheme for mining 1 depends on the value of S y . Therefore, before choosing the necessary technological scheme for mining, i.e. to destroy the massif of rocks with one entry to the full width of the excavation or with two intersections with the division of the width of the excavation into two parts in order to prevent stratification of exposed roof rocks, compare the calculated value of S y determined by the above formula with the design value of the exposure area of the roof of the mine S pr equal to BxH, where B is the design width of the output, m; H is the projected depth of entry, m. Moreover, this value S pr is regulated by the passport for conducting and securing the excavation and depends on the installation step of the lining h cr , which is calculated according to the VNIMI instructions.

В случае, если условие Sу≥Sпр выполняется, то делают вывод, что при данной расчетной величине Sу обеспечивается устойчивость обнажаемой поверхности кровли выработки 1, тогда принимают технологическую схему проведения выработки одной заходкой 3, т.е. проводят на проектную ширину B и проектную глубину H заходки, равную hкр•k, где hкр - шаг установки крепи; k - количество рядов крепи с указанным шагом hкр в одной заходке, k = 1, 2, 3, ..., i. Причем при k=1 глубина заходки H равна одному шагу установки крепи hкр, а при k>1 глубина находки H равна нескольким шагам установки крепи hкр. В обоих случаях должно соблюдаться условие Sу≥Sпр или Sу≥B•H.If the condition S y ≥S pr is fulfilled, then conclude that for a given calculated value of S y the stability of the exposed surface of the roof of mine 1 is ensured, then the technological scheme for conducting mining with one run 3 is adopted, i.e. spend on the design width B and the design depth H of the entry, equal to h cr • k, where h cr - the installation step of the lining; k is the number of rows of supports with the specified step h kr in one run, k = 1, 2, 3, ..., i. Moreover, with k = 1, the depth of entry H is equal to one step of installing the lining h cr , and for k> 1, the depth of finding H is equal to several steps of installing the lining h cr . In both cases, the condition S at ≥S pr or S at ≥B • H must be met.

Когда расчетная величина площади обнажения кровли Sу≅Sпр, то, если выбрать технологическую схему проведения горной выработки одной заходки, т.е. разрушать массив горных пород на полную ширину B выработки 1 с глубиной заходки H, равной шагу установки крепи hкр, тогда обнаженная площадь кровли будет склонна к расслоению и разрушению.When the estimated value of the area of the exposure of the roof S at ≅S pr , then if you choose the technological scheme of mining one sunset, i.e. destroy the massif of rocks to the full width B of mine 1 with a penetration depth H equal to the step of installing the roof support h cr , then the exposed area of the roof will be prone to delamination and destruction.

Однако, если проектную площадь обнажения кровли Sпр уменьшить до расчетной величины площади обнажения кровли Sу с целью исключения разрушения пород кровли, тогда невозможно будет возвести крепь в проходческом забое с проектным шагом ее установки, т. к. глубина заходки H меньше расчетной плотности установки крепи. В этом случае принимают технологическую схему проведения горной выработки двумя заходками 4 и 5, которую выполняют следующим образом.However, if the design area of the exposure of the roof S pr is reduced to the calculated value of the area of the exposure of the roof S y in order to exclude the destruction of the roof rocks, then it will not be possible to erect the lining in the tunnel face with the design step of its installation, since the penetration depth H is less than the design density of the installation hold on. In this case, take the technological scheme of mining with two runs 4 and 5, which is performed as follows.

В первой заходке 4 принимают ее ширину B1 такой, чтобы она была меньше проектной ширины B выработки 1, а ее глубина H1 была бы равна не енее шага установки крепи hкр, которую определяют из соотношения Sу/B1. Ширину B2 второй заходки 5 определяют как разницу между проектной шириной B выработки и шириной B1 первой заходки 4 при соблюдении условия Sу≥Sпр.In the first run 4, take its width B 1 so that it is less than the design width B of the mine 1, and its depth H 1 would be equal to not less than the step of installing the roof support h cr , which is determined from the ratio S y / B 1 . The width B 2 of the second run 5 is defined as the difference between the design width B of the development and the width B 1 of the first run 4 subject to the condition S at ≥S, etc.

После того, как будет принята соответствующая технологическая схема проведения горной выработки - одной или двумя заходками, приступают к выполнению проходческих операций по разрушению массива горных пород в забое, погрузке и транспортировке, а также креплению обнаженной площади кровли выработки 1, например, с применением анкерной крепи 6. After the appropriate technological scheme of mining is adopted - with one or two runs, they begin to perform tunneling operations to destroy the rock mass in the face, loading and transporting, as well as fixing the exposed area of the roof of mine 1, for example, using anchor support 6.

В дальнейшем в процессе сооружения горной выработки 1 действия по определению величины площади устойчивого обнажения кровли Sу и соответственно ширины и глубины заходки повторяют либо при интенсификации процесса расслоения и обрушения пород кровли, либо при изменении строения кровли, выявленном по результатам контрольных замеров.Further, in the process of constructing the mine working 1, the steps to determine the size of the area of stable exposure of the roof S y and, accordingly, the width and depth of the entry are repeated either during intensification of the process of separation and collapse of the roof rocks, or when changing the structure of the roof, revealed by the results of control measurements.

Таким образом, заявляемое изобретение позволяет определять необходимую площадь обнажения кровли в проходческом забое, при которой не происходят расслоение и обрушение вмещающих пород кровли. Все это позволяет повышать устойчивое состояние выработки на весь период ее эксплуатации. Преимущественная область применения заявляемого изобретения распространяется на выработки большой площади сечения. Thus, the claimed invention allows to determine the necessary area of exposure of the roof in the tunnel face, in which there is no stratification and collapse of the enclosing rocks of the roof. All this allows you to increase the steady state of the development for the entire period of its operation. The preferred scope of the claimed invention extends to the development of a large cross-sectional area.

Источники информации, принятые во внимание при составлении описания изобретения
1. Патент Российской Федерации N 2042032, кл. E 21 D 20/00, 1992.
Sources of information taken into account when drawing up the description of the invention
1. Patent of the Russian Federation N 2042032, cl. E 21 D 20/00, 1992.

2. Технологические схемы разработки пластов на угольных шахтах. Часть II. Набор модулей и пояснительная записка. - М.: ИГД им. А.А.Скочинского, 1991, с. 4. 2. Technological schemes for the development of seams in coal mines. Part II A set of modules and an explanatory note. - M .: IGD them. A.A. Skochinsky, 1991, p. 4.

3. Механизация проведения подготовительных выработок/Петров А.И., Штумпф Г.Г., Егоров П.В., Архипов Г.Н. - М.: Недра, 1988, с. 84-86. 3. The mechanization of the preparatory workings / Petrov A.I., Stumpf G.G., Egorov P.V., Arkhipov G.N. - M .: Nedra, 1988, p. 84-86.

Claims (2)

1. Способ сооружения горной выработки, преимущественно большой площади сечения, включающий разрушение массива горных пород и поддержание обнаженной площади кровли выработки путем установки крепи, отличающийся тем, что предварительно исследуют строение пород кровли выработки путем определения количества слоев на высоту, равную не менее половины ширины проводимой выработки, а также мощности и крепости каждого из этих слоев, затем по полученным данным вычисляют их средние значения и рассчитывают величину площади устойчивого обнажения пород кровли Sу, при которой не происходит их расслоение, по формуле
Sу = 0,316f1,6mсл 0,17,
где f - средневзвешенная крепость пород кровли по шкале проф. М.М.Протодьяконова;
mсл - усредненная мощность слоя пород кровли, м,
полученную величину Sу сравнивают с проектной величиной площади обнажения кровли выработки Sпр за одну заходку, равной В х Н, где В - проектная ширина выработки, м, Н - проектная глубина заходки, м, при этом, если Sу ≥ Sпр, делают вывод об устойчивости обнажения пород кровли выработки, тогда разрушение массива горных пород производят одной заходкой, ширина В и глубина Н которой соответствуют проектным величинам.
1. The method of constructing a mine working, mainly a large cross-sectional area, including the destruction of the rock mass and maintaining the exposed roof area of the mine by installing lining, characterized in that the rock structure of the mining roof is first examined by determining the number of layers to a height equal to at least half the width of the production, as well as the power and strength of each of these layers, then, according to the obtained data, their average values are calculated and the area of stable outcrop n roofing genus S y in which their is no bundle of formula
S y = 0.316f 1.6 m sl 0.17 ,
where f is the weighted average strength of the roof rocks according to the prof. M.M. Protodyakonova;
m SL - the average thickness of the layer of rocks of the roof, m,
obtained value S y is compared with the design value of the area of exposure of the roof generation S ave per stope equal to H x H, where B - Design width of working, m, H - design depth stope, m, thus if S y ≥ S etc., make a conclusion about the stability of the outcrops of the rocks of the roof of the mine, then the destruction of the rock mass is done in one run, the width B and depth H of which correspond to the design values.
2. Способ сооружения горной выработки, преимущественно большой площади сечения, включающий разрушение массива горных пород и поддержание обнаженной площади кровли выработки путем установки крепи, отличающийся тем, что предварительно исследуют строение пород кровли выработки путем определения количества слоев на высоту, равную не менее половины ширины проводимой выработки, а также мощности и крепости каждого из этих слоев, затем по полученным данным вычисляют их средние значения и рассчитывают величину площади устойчивого обнажения пород кровли Sу, при которой не происходит их расслоение, по формуле
Sу = 0,316f1,6 • mсл 0,17,
где f - средневзвешенная крепость пород кровли по шкале проф. М.М.Протодьяконова;
mсл - усредненная мощность слоя пород кровли, м,
полученную величину Sу сравнивают с проектной величиной площади обнажения кровли выработки Sпр за одну заходку, равной В х Н, где В - проектная ширина выработки, м, Н - проектная глубина заходки, м, при этом, если Sу < Sпр, делают вывод о неустойчивости пород кровли выработки, склонных к расслоению и обрушению, тогда разрушение массива горных пород производят двумя заходками, причем ширину В1 первой заходки принимают меньшей, чем проектная ширина В выработки, и такой, чтобы обеспечить глубину Н1 этой заходки, равную не менее шага установки крепи и определяемую из выражения Sу1, а ширину В2 второй заходки определяют как разницу между проектной шириной В выработки и шириной В1 первой заходки, в дальнейшем в процессе сооружения горной выработки действия по определению величины площади устойчивого обнажения пород кровли Sу и соответственно ширины и глубины заходки повторяют либо при интенсификации процесса расслоения и обрушения пород кровли, либо при изменении строения пород кровли, выявленном по результатам контрольных замеров.
2. The method of construction of a mine working, mainly a large cross-sectional area, including the destruction of the rock mass and maintaining the exposed roof area of the mine by installing lining, characterized in that the rock structure of the mining roof is first examined by determining the number of layers to a height equal to at least half the width of the production, as well as the power and strength of each of these layers, then, according to the obtained data, their average values are calculated and the area of stable outcrop n roofing genus S y in which their is no bundle of formula
S y = 0.316f 1.6 • m sl 0.17 ,
where f is the weighted average strength of the roof rocks according to the prof. M.M. Protodyakonova;
m SL - the average thickness of the layer of rocks of the roof, m,
obtained value S y is compared with the design value of the area of exposure of the roof generation S ave per stope equal to H x H, where B - Design width of working, m, H - design depth stope, m, thus if S y <S etc., make a conclusion about the instability of the rocks of the roof of the mine, prone to stratification and collapse, then the destruction of the rock mass is carried out in two runs, and the width B 1 of the first run is less than the design width B of the run, and such as to provide a depth H 1 of this run, equal to no less than the step of installing crepe and and determined from the expression S y / B 1 , and the width B 2 of the second run is defined as the difference between the design width B of the excavation and the width B 1 of the first run, then in the process of constructing the mine working steps to determine the area of stable exposure of the roof rocks S y and, accordingly, the width and depth of the entry are repeated either when intensifying the process of separation and collapse of the roof rocks, or when changing the structure of the roof rocks, revealed by the results of control measurements.
RU99114043/03A 1999-06-29 1999-06-29 Method of mine working construction (versions) RU2167299C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU99114043/03A RU2167299C2 (en) 1999-06-29 1999-06-29 Method of mine working construction (versions)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU99114043/03A RU2167299C2 (en) 1999-06-29 1999-06-29 Method of mine working construction (versions)

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU99114043A RU99114043A (en) 2001-05-10
RU2167299C2 true RU2167299C2 (en) 2001-05-20

Family

ID=20221956

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU99114043/03A RU2167299C2 (en) 1999-06-29 1999-06-29 Method of mine working construction (versions)

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2167299C2 (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103670426A (en) * 2013-12-31 2014-03-26 四川川煤华荣能源股份有限公司花山煤矿 Large-inclination-angle and large-section roadway construction method
CN106703816A (en) * 2016-12-23 2017-05-24 四川川煤华荣能源股份有限公司 Hole cutting and slope expansion construction technology for fully-mechanized working face of complex coal bed
CN106907153A (en) * 2017-05-02 2017-06-30 中国神华能源股份有限公司 Thin bedrock high-seam working face large section cuts a driving method
CN113153315A (en) * 2021-04-26 2021-07-23 中国矿业大学 Deep large-section hole-cutting roadway-forming mode and method for determining supporting time
CN116104538A (en) * 2023-03-16 2023-05-12 山东省地质矿产勘查开发局第五地质大队(山东省第五地质矿产勘查院) Goaf rapid stabilization method based on mining area stratum stability investigation

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ПЕТРОВ А.И. и др. Механизация проведения подготовительных выработок. - М.: Недра, 1988, с.84 - 86. *
Технологические схемы разработки пластов на угольных шахтах, Ч.II. Набор модулей и пояснительная записка. - М.: ИГД им.А.А.Скочинского, 1991, с.4. *

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103670426A (en) * 2013-12-31 2014-03-26 四川川煤华荣能源股份有限公司花山煤矿 Large-inclination-angle and large-section roadway construction method
CN103670426B (en) * 2013-12-31 2015-11-11 四川川煤华荣能源股份有限公司花山煤矿 High inclination-angle, large-section roadway construction method
CN106703816A (en) * 2016-12-23 2017-05-24 四川川煤华荣能源股份有限公司 Hole cutting and slope expansion construction technology for fully-mechanized working face of complex coal bed
CN106907153A (en) * 2017-05-02 2017-06-30 中国神华能源股份有限公司 Thin bedrock high-seam working face large section cuts a driving method
CN113153315A (en) * 2021-04-26 2021-07-23 中国矿业大学 Deep large-section hole-cutting roadway-forming mode and method for determining supporting time
CN116104538A (en) * 2023-03-16 2023-05-12 山东省地质矿产勘查开发局第五地质大队(山东省第五地质矿产勘查院) Goaf rapid stabilization method based on mining area stratum stability investigation
CN116104538B (en) * 2023-03-16 2023-10-10 山东省地质矿产勘查开发局第五地质大队(山东省第五地质矿产勘查院) Goaf rapid stabilization method based on mining area stratum stability investigation

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN1474032A (en) Continuous mining method of stepped sectional extruding and ore caving followed by filling
CN109236353A (en) A kind of exposed coal protrusion-dispelling construction method in high methane Tunnel Passing coal seam
RU2167299C2 (en) Method of mine working construction (versions)
Nehrii et al. Analyzing kinetics of deformation of boundary rocks of mine workings
Chistyakov et al. Investigation of the geomechanical processes while mining thick ore deposits by room systems with backfill of worked-out area
CN117988845A (en) Grouting modification and reinforcement method for zone of soft rock breaking zone of underground coal mine
CN112861068A (en) Method for determining mining overburden rock damage height
RU2128773C1 (en) Method for supporting mining workings with loose roof rock by anchor support
CN115199284A (en) Surrounding rock control method for intelligent tunneling of open-type full-face tunneling machine
RU2214511C1 (en) Method of support of mine workings (versions)
Rao et al. Critical analysis of process cycle by numerical modelling for faster development of drives in hard-rock underground mine–a case study
RU2398111C1 (en) Method for development of ore bodies in zones of ore contact and overburden by subbenches
RU2805691C1 (en) Method for conducting mining works in development of flat coal beds
Golik et al. Study of rock structure properties during combined stopping and development headings
RU2278972C1 (en) Method for steep ore deposit development
RU2762170C1 (en) Method for developing thin and low-powered steel-falling ore bodies
CN109403972A (en) Sublevel open stoping afterwards filling mining method
RU2134786C1 (en) Method for saving sections of development workings
RU2055209C1 (en) Method for creating underground drifts such as tunnels
RU2307935C2 (en) Method for flooded water-soluble mineral salt deposit development
SU1643726A1 (en) Method for tunneling mine workings under high rock pressure
Drover et al. A design and construction methodology for deep mine development
RU2042032C1 (en) Method for support of mine workings
Edelbro Strength of hard rock masses: a case study
RU2132464C1 (en) Method for stabilizing rock by rods in underground workings

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20040630