RU2312990C1 - Method to protect rock bump hazardous flat-lying seams against impacts - Google Patents
Method to protect rock bump hazardous flat-lying seams against impacts Download PDFInfo
- Publication number
- RU2312990C1 RU2312990C1 RU2006109971/03A RU2006109971A RU2312990C1 RU 2312990 C1 RU2312990 C1 RU 2312990C1 RU 2006109971/03 A RU2006109971/03 A RU 2006109971/03A RU 2006109971 A RU2006109971 A RU 2006109971A RU 2312990 C1 RU2312990 C1 RU 2312990C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- roof
- seam
- formation
- cracks
- rock
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к области горного дела и может быть использовано для предупреждения горных ударов при подземной разработке пологих пластов с труднообрушающимися кровлями.The invention relates to the field of mining and can be used to prevent mountain strikes during the underground development of flat formations with hard-collapsing roofs.
Известен способ борьбы с горными ударами (А.с. СССР №1578364, МКИ E21F 5/00, опубл. 15.07.90, бюл. 26), заключающийся в том, что из ярусных штреков, которые при ведении очистных работ впоследствии окажутся в зоне опорного давления, в краевые части выемочного столба и околоштрекового целика бурят специальные разгрузочные скважины диаметром 150-390 мм, длиной 5-15 м и расстоянием между ними 1,5-5,0 м.A known method of combating mountain strikes (AS USSR No. 1578364, MKI E21F 5/00, publ. 15.07.90, bull. 26), which consists in the fact that of the longline drifts, which when conducting cleaning work subsequently will be in the area reference pressure, special discharge boreholes with a diameter of 150-390 mm, a length of 5-15 m and a distance between them of 1.5-5.0 m are drilled into the edge parts of the excavation column and the near-track pillar.
Недостатками данного способа являются:The disadvantages of this method are:
- необходимость бурения большого объема скважин впереди очистного забоя (до 5000-10000 м один забой);- the need to drill a large volume of wells in front of the stope (up to 5000-10000 m one bottom);
- значительные затраты на его осуществление, увеличивающие себестоимость добычи 1 т угля на 20-30%;- significant costs for its implementation, increasing the cost of production of 1 ton of coal by 20-30%;
- низкая эффективность способа (по данным Калинин С.И. Геомеханическое обеспечение эффективной выемки мощных пологих пластов с труднообрушаемой кровлей механизированными комплексами. / С.И.Калинин, В.М.Колмогоров. - Кемерово: Кузбассвузиздат, 2002. - 113 с.): из 20 горных ударов на пласте 7-7а шахты "Распадская", 12 произошли в выработках, где он применялся).- low efficiency of the method (according to Kalinin S.I. Geomechanical support for the effective extraction of powerful flat formations with hard-to-break roofs by mechanized complexes. / S.I. Kalinin, V.M.Kolmogorov. - Kemerovo: Kuzbassvuzizdat, 2002. - 113 p.) : out of 20 mountain strikes on stratum 7-7a of the Raspadskaya mine, 12 occurred in the workings where it was used).
Наиболее близким к изобретению является способ предупреждения горных ударов (А.с. СССР №1295005, МКИ E21F 5/00, опубл. 07.03.87, бюл.9), заключающийся в том, что изучают стратиграфический разрез и геологическое строение свиты пластов и вмещающих пород, включающие и разрабатываемый удароопасный пласт, определяют нижележащий неудароопасный защитный пласт, который подлежит первоочередной отработке (расстояние между защитным и защищаемым пластами должно быть не менее трех вынимаемых мощностей последнего и не более 40-80 м в зависимости от физико-механических свойств и состава пород междупластья); выбирают технологическую схему опережающей отработки защитного пласта, обеспечивающую ударобезопасное ведение горных работ на защищаемом пласте.Closest to the invention is a method of preventing mountain impacts (AS USSR No. 1295005, MKI E21F 5/00, published 07.03.87, bull.9), which consists in studying the stratigraphic section and the geological structure of the formation and host formations rocks, including the shock-hazardous layer being developed, determine the underlying non-hazardous protective layer, which is subject to priority mining (the distance between the protective and protected layers should be at least three removable capacities of the latter and not more than 40-80 m, depending on the physical and mechanical FIR mezhduplastya properties and composition of rock); choose the technological scheme of advanced mining of the protective layer, providing impact-safe mining operations on the protected layer.
Недостатками этого способа являются:The disadvantages of this method are:
- обязательное наличие неудароопасного защитного пласта, расположенного ниже защищаемого на расстоянии не менее трех вынимаемых мощностей защитного пласта и не более 40-80 м в зависимости от физико-механических свойств и состава пород междупластья;- the obligatory presence of a non-shock hazardous protective formation located below the protected at a distance of at least three removable capacities of the protective layer and not more than 40-80 m, depending on the physicomechanical properties and composition of the inter-layer rocks;
- обязательное опережение горных работ на защитном пласте (не менее чем на 1,5 выемочных столба по падению), что в современных условиях и при длинных выемочных столбах может привести к отставанию во времени развития очистных работ на защищаемом (возможно более производительном) пласте на 1-2 года;- compulsory advancing mining operations on the protective formation (by at least 1.5 excavation columns per fall), which in modern conditions and with long excavation columns can lead to a lag in development development time on the protected (possibly more productive) formation by 1 -2 years;
- увеличение в 1,3-1,5 раза себестоимости добычи угля, т.к. защитный пласт может быть низкокачественным и залегать в сложных горно-геологических условиях;- an increase of 1.3-1.5 times the cost of coal mining, because the protective layer may be of low quality and occur in difficult mining and geological conditions;
- низкая надежность способа из-за высокой изменчивости горно-геологических условий (мощности пластов и междупластий, физико-механических свойств и состава горного массива и др.).- low reliability of the method due to the high variability of mining and geological conditions (thickness of beds and inter-layers, physico-mechanical properties and composition of the rock mass, etc.).
Задачей изобретения является повышение безопасности и эффективности отработки удароопасных пологих пластов.The objective of the invention is to increase the safety and efficiency of mining shock hazardous flat formations.
Решение указанной задачи достигается тем, что в способе предупреждения горных ударов на пологих пластах с труднообрушаемыми кровлями, заключающемся в том, что изучают стратиграфический разрез и геологическое строение свиты пластов и вмещающих пород, включающие и разрабатываемый удароопасный пласт, согласно изобретению определяют пространственную ориентацию эндогенных трещин в кровле защищаемого пласта, а технологическую схему выемки пласта и направление подвигания очистного забоя выбирают таким образом, чтобы эндогенные трещины основной системы в породах кровли падали в сторону выработанного пространства и угол встречи линии очистного забоя и линии простирания этой системы трещин составлял 20-40°.The solution to this problem is achieved by the fact that in the method of preventing mountain bumps on gently sloping formations with hard-to-collapse roofs, which consists in studying the stratigraphic section and the geological structure of the formation of formations and host rocks, including the impact-hazardous formation being developed, according to the invention, the spatial orientation of endogenous cracks in the roof of the protected formation, and the technological scheme of the excavation of the formation and the direction of movement of the working face are chosen so that endogenous cracks about novnoy roofing system in rocks falling into the goaf side and the meeting angle stope line and stretch of the fracture system was 20-40 °.
Изобретение поясняется чертежами, где показано формирование блоков пород труднообрушаемой кровли при падении трещин основной системы "на забой" (фиг.1) и "на выработанное пространство" (фиг.2); на фиг.3 приведена выкопировка из плана горных работ по пласту 6-6а шахты "Распадская".The invention is illustrated by drawings, which shows the formation of rock blocks of hard-to-collapse roofs when cracks fall in the main system "to the bottom" (figure 1) and "to the worked out space" (figure 2); figure 3 shows a copy of the mining plan for layer 6-6a mine "Raspadskaya".
Способ осуществляется следующим образом. В том случае, когда трещины падают "на забой", формирование блоков происходит по традиционной схеме, т.е. в процессе выемки пласта 1 и подвигания очистного забоя на расстоянии, кратном ширине захвата комбайна, в породах кровли образуются трещины горного давления 2, которые по мере накопления энергии все больше и больше прорастают в слое труднообрушаемой породы. Однако накопленной энергии ни одной из них не хватает, чтобы достичь послойной трещины 3 (ослабленного механического контакта). При выемке последующих стружек угля в очистном забое очередная трещина горного давления 2, совпав с эндогенной (прирожденной) трещиной 4, которая также является ослабленным контактом, быстро прорастает до послойной трещины 3, завершая процесс формирования обрушающегося блока. Потеряв связи и с массивом пород, расположенным впереди очистного забоя по простиранию, и с массивом, который располагается выше него, блок приходит в движение, формируя высокие уровни статической и динамической нагрузки на краевые части выемочного столба, целиков и крепь очистного забоя (фиг.1). Это и является причиной проявления горного удара при наличии других сопутствующих факторов.The method is as follows. In the case when cracks fall "to the bottom", the formation of blocks occurs according to the traditional scheme, i.e. in the process of
При падении эндогенных трещин 4 "на выработанное пространство" механизм разрушения пород кровли совершенно иной. Формирование очередного блока начинается также с периодически образующихся и прорастающих по мере накопления энергии трещин горного давления 2 (линия АС на фиг.2). Однако, когда одна из этих трещин достигнет эндогенной трещины 4 (точка С на фиг.2), дальнейшее оконтуривание будущего блока меняет свое направление и продолжается уже по линии ослабленного эндогенной трещиной массива (линия СВ на фиг.2). В результате этого формируется блок сложной конфигурации ACBB'C'A' с шарнирами в точках С и С'. Порода, заключенная в треугольнике АСД, после разрушения в процессе разворота блока обеспечивает частичное подбучивание его передней консоли. Наличие опоры и связей у формирующегося блока по линиям СВ и А'С' и в шарнирах в точках С и С' обеспечивает плавный разворот и опускание блоков на почву или на обрушенные породы нижних слоев кровли, не создавая при этом опасных уровней концентрации и величины нагрузки на краевые части выемочного столба и прилегающих целиков.With the fall of endogenous cracks 4 "on the worked-out space" the mechanism of destruction of the roof rocks is completely different. The formation of the next block also begins with periodically generated and growing as pressure energy cracks rock pressure 2 (line AC in figure 2). However, when one of these cracks reaches the endogenous crack 4 (point C in FIG. 2), the further contouring of the future block changes its direction and continues along the line of the mass weakened by the endogenous crack (CB line in FIG. 2). As a result of this, a complex configuration block ACBB'C'A 'is formed with hinges at points C and C'. The rock enclosed in the ASD triangle, after destruction in the process of turning the block, provides partial re-training of its front console. The presence of support and connections at the forming block along the lines CB and A'C 'and in the hinges at points C and C' ensures a smooth turn and lowering of the blocks on the soil or on collapsed rocks of the lower layers of the roof, without creating dangerous levels of concentration and load on the edge of the excavation column and adjacent pillars.
Кроме указанного выше необходимо отметить, что отработка выемочных столбов в направлении против падения эндогенных трещин 4 (трещины падают "на выработанное пространство") в 1,4-1,8 раза эффективней, а аварийность очистного оборудования в 1,4-1,8 раза меньше, чем при работе их в противоположном направлении (Набоков А.И. Совершенствование раскройки и порядка отработки шахтных полей. // Вестник Кузбас. гос. техн. ун-та. - 2004. №1, - с.38-39.).In addition to the above, it should be noted that mining of excavation columns in the direction against the fall of endogenous cracks 4 (cracks fall "on the worked-out space") is 1.4-1.8 times more effective, and the accident rate of treatment equipment is 1.4-1.8 times less than when working in the opposite direction (Nabokov A.I. Improving the cutting and mining of mine fields. // Bulletin of the Kuzbass State Technical University. - 2004. No. 1, - p. 38-39.) .
В приведенных выше описаниях механизмов формирования обрушающихся блоков осадочных (трещиноватых) пород изложены новые принципы (гипотеза) разрушения труднообрушаемой кровли с учетом дислокации ее трещинами горного давления, эндогенными трещинами и послойными ослабленными механическими контактами.In the above descriptions of the mechanisms of formation of collapsing blocks of sedimentary (fractured) rocks, new principles (hypothesis) for the destruction of a hard-to-collapse roof are described taking into account its dislocation by rock pressure cracks, endogenous cracks and layered weakened mechanical contacts.
Предложенный способ предупреждения горных ударов при разработке пластов с труднообрушаемой кровлей имеет следующие преимущества:The proposed method of preventing rock blows during the development of formations with hard-to-collapse roofs has the following advantages:
- обеспечение более высоких уровней ударобезопасности и эффективности горных работ за счет перераспределения и снижения нагрузки на краевые части выемочного столба, прилегающие целики и выработки;- ensuring higher levels of impact safety and mining efficiency due to redistribution and reduction of load on the edge parts of the excavation column, adjacent pillars and workings;
- отсутствие значительных дополнительных затрат на приведение горного массива в неудароопасное состояние за счет отсутствия необходимости выполнения специальных работ (мероприятий) для этой цели;- the absence of significant additional costs for bringing the mountain massif into an unstressed state due to the lack of the need to perform special work (activities) for this purpose;
- снижение аварийности и повышение производительности очистного оборудования за счет снижения нагрузки на крепь очистного забоя в 2,5-3,5 раза.- reducing accident rate and increasing the productivity of treatment equipment by reducing the load on the lining of the face by 2.5-3.5 times.
В таблице приведены результаты анализа 32 случаев проявления горных ударов по четырем пластам, а на фиг.3 приведена выкопировка из фактического плана горных работ по пласту 6-6а шахты "Распадская", где показаны направления подвигания очистных забоев 5, линия простирания 6 и направление падения 7 основной системы эндогенных трещин.The table shows the results of the analysis of 32 cases of manifestations of mountain impacts in four layers, and Fig. 3 shows a copy from the actual mining plan for layer 6-6a of the Raspadskaya mine, which shows the direction of movement of the working faces 5, strike line 6 and the direction of fall 7 main system of endogenous cracks.
Как видно из таблицы и фиг.3, все 32 горных удара, зафиксированных на пластах 6-6а, 7-7а, 9-10, и 9, произошли в лавах с нечетными номерами, т.е. там, где падение эндогенных трещин было "на забой".As can be seen from the table and figure 3, all 32 mountain impacts recorded on the strata 6-6a, 7-7a, 9-10, and 9, occurred in lavas with odd numbers, i.e. where the fall of endogenous cracks was “downhole”.
Следует отметить, что ориентация подвигания очистных забоев в пространстве по отношению к элементам залегания основной системы эндогенной трещиноватости и на других пластах, где зафиксированы горные удары, аналогичны рассмотренным выше. Об этом свидетельствуют нечетные номера лав по всем пластам (см. табл.). Из этого следует, что все горные удары и другие тяжелые формы проявления горного давления происходили лишь в тех случаях, когда трещины падали "на забой".It should be noted that the orientation of the face movement in space with respect to the bedding elements of the main system of endogenous fracturing and in other layers where rock shocks are recorded are similar to those discussed above. This is evidenced by the odd numbers of lavas in all strata (see table). It follows that all rock strikes and other severe forms of manifestation of rock pressure occurred only in those cases when the cracks fell "to the bottom."
Следовательно, для предупреждения горных ударов при отработке пластов с труднообрушаемыми кровлями очистные забои необходимо ориентировать так, чтобы трещины основной системы падали "на выработанное пространство".Therefore, to prevent mountain impacts during mining of formations with hard-to-collapse roofs, the working faces must be oriented so that the cracks of the main system fall "on the worked out space".
Данный факт объясняется различным механизмом разрушения и характером обрушения пород кровли при разных направлениях движения очистных забоев относительно направления падения эндогенных трещин.This fact is explained by the different mechanism of destruction and the nature of the collapse of roof rocks with different directions of movement of the working faces relative to the direction of incidence of endogenous cracks.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2006109971/03A RU2312990C1 (en) | 2006-03-28 | 2006-03-28 | Method to protect rock bump hazardous flat-lying seams against impacts |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2006109971/03A RU2312990C1 (en) | 2006-03-28 | 2006-03-28 | Method to protect rock bump hazardous flat-lying seams against impacts |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2312990C1 true RU2312990C1 (en) | 2007-12-20 |
Family
ID=38917255
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2006109971/03A RU2312990C1 (en) | 2006-03-28 | 2006-03-28 | Method to protect rock bump hazardous flat-lying seams against impacts |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2312990C1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102797492A (en) * | 2012-08-31 | 2012-11-28 | 中国矿业大学 | Arrangement method for precracking roof for roof-cutting roadway |
CN110424965A (en) * | 2019-07-19 | 2019-11-08 | 天地科技股份有限公司 | A kind of coal mine rock burst control structure and method |
-
2006
- 2006-03-28 RU RU2006109971/03A patent/RU2312990C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102797492A (en) * | 2012-08-31 | 2012-11-28 | 中国矿业大学 | Arrangement method for precracking roof for roof-cutting roadway |
CN102797492B (en) * | 2012-08-31 | 2014-10-29 | 中国矿业大学 | Arrangement method for precracking roof for roof-cutting roadway |
CN110424965A (en) * | 2019-07-19 | 2019-11-08 | 天地科技股份有限公司 | A kind of coal mine rock burst control structure and method |
CN110424965B (en) * | 2019-07-19 | 2020-12-29 | 天地科技股份有限公司 | Coal mine rock burst prevention and control structure and method |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN104453899B (en) | Complex condition island working face safety coal extraction method | |
CN103758570A (en) | Method for controlling high mine pressure of open-air roadway by hydraulic fracturing | |
CN108661641A (en) | A method of preventing crossheading goaf top outstanding over long distances based on top release is cut | |
CN110644994B (en) | Roof cutting method in small coal pillar mining technology | |
CN105626071A (en) | Mining method for gently inclined thin ore body | |
AU2021106168A4 (en) | High-gas Coal Seam Group Pressure Relief Mining Method Based on Gob-side Entry Retaining in the First Mining Whole Rock Pressure Relief Working Face | |
CN103726848B (en) | Be applicable to the mining methods of recovery of gentle-inclined/inclthin thin ore body | |
CN106703808A (en) | Method for increasing end top coal recovery rate by means of thick coal seam fully-mechanized caving face mining roadway drilling presplitting | |
CN113153292A (en) | Method for quickly crossing hard rock fault by hydraulic fracturing of underground coal face of coal mine | |
RU2312990C1 (en) | Method to protect rock bump hazardous flat-lying seams against impacts | |
RU2439323C1 (en) | Method to mine inclined ore deposits | |
CN101737051A (en) | Covering layer forming method of blind ore bodies | |
CN105370280A (en) | Nondestructive blasting mining method of underground slightly inclined double-layer thin jade ores | |
RU2498065C1 (en) | Method to mine mineral beds | |
CN109025999B (en) | One-field three-purpose top coal weakening method | |
CN114856563B (en) | Dead-weight ore-falling mining method for deep-hole pre-cracked ore in downward stage of broken ore rock | |
Konicek | Destressing | |
Townend et al. | Mitigation strategies for mining in high stress sill pillars at Coleman Mine–a case study | |
RU2315867C2 (en) | Method for thick steeply inclined coal seam excavation | |
RU2215147C2 (en) | Method of mining of inclined ore deposits | |
CN102913244B (en) | Underground mining method for kaolin mine | |
RU2273734C1 (en) | Method for potassium mine protection against flooding | |
RU2224890C1 (en) | Method for extracting sloping or slanted shock-hazardous layers | |
CN105587321A (en) | Collapse column bypassing extraction process | |
RU2730471C1 (en) | Method for underground development of gently sloping and inclined ore bodies |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20080329 |