SU1546667A1

SU1546667A1 - Способ активного управления деформационными процессами в массиве горных пород

Info

Publication number: SU1546667A1
Application number: SU884385380A
Authority: SU
Inventors: Arsen T Ajruni; Moisej A Iofis; Vitalij V Shamaev; Boris N Postavnin
Original assignee: Inst Kompleksnogo Osvoeniya Ne
Priority date: 1988-02-29
Filing date: 1988-02-29
Publication date: 1990-02-28

Description

Изобретение относится к горной промышленности, преимущественно к подземной добыче угля и минеральных удобрений, и м.б. использовано при отработке выбросоопасных и удароопасных угольных пластов и калийных месторождений на больших глубинах под охраняемыми объектами, а также для обеспечения защиты специальных подИзобретение относится к горной промышленности, преимущественно к подземной добыче угля и минеральных удобрений, и может быть использовано при отработке выбросоопасных и удароопасных угольных пластов и калийныхместорождений на больших глубинах под охраняемыми объектами, а также для обеспечения защиты специальных подземных и поверхностных объектов на подрабатываемых площадях.

2

земных и поверхностных объектов на подрабатываемых площадях. Цель изобретения - обеспечение сохранности подрабатываемых инженерных и природных объектов, безопасности ведения горных работ на выбросоопасных и уда

роопасных пластах путем перераспределения деформаций в массиве горных пород во времени, а также снижения экономических и трудовых затрат. Для

этого определяют начало и конец периода образования полости расслоения (ПР), текущие координаты ПР, направление перемещения и объем ΓΙΡ. Из выработки бурят направленные скважины (НС) в ПР и производят нагнетание через НС В! ПР пластифицированного жидкого раствора (ПЖР) в начальный период образования ПР, После твердения ПЖР циклами в ПР через НС подают закладочный материал на протяжении всего периода ведения горных работ и образования ПР. В результате твердения ПЖР в трещинах образуется экран,препятствующий проникновению в выработки влаги. 1 ил.

Цель изобретения - обеспечение сохранности подрабатываемых инженерных и природных объектов, безопасности ведения горных работ на выбросоопасных и удароопасных пластах путем перераспределения деформаций в массиве горных пород во времени, а также снижение экономических и трудовых

затрат.

На чертеже приведена принципиальная схема активного управления дефор

3

1546667

Д

мационными процессами в массиве горных пород.

Способ осуществляется следующим образом» 5

Производят определение параметров полости расслоения. Текущие координаты ее, объем и направление перемещения, а также время начала и окончания периода образования полости рас- ю слоения. Текущие координаты границ полости определяют в зависимости от размеров выемочного столба, скорости подвигания забоя и смещения слое пород; объем полости принимают ^10 % 15

от объема выработанного пространства; направление развития полости зависит от принятой системы разработки; при щитовой выемке полость расслоения раз· вивается по простиранию пласта. Из выработки 1 в массиве горных пород бурится направленная скважина 2 над выемочным полем в область развития полостей 3 расслоения под углом к го-? ризонту Ъ , равным, например,: 25

ό= 90° + 15°п + 0,9с/, где η = 0,7- Ώ/Η;

П - наклонная длина лавы,м;

Я - расстояние по нормали от разрабатываемого пласта до зависающего слоя; (до расслоения);

' м; '

с1 - угол падения, град,

В скважине в области развития полостей 3 расслоения оборудуют пакерую-35 щее устройство для поинтервального нагнетания раствора.

Подачу пластифицированного раствора 4 осуществляют в период времени 40 образования локальных (водонепроводящих) трещин, т.е. в момент, когда максимальное оседание слоя расположенного под зависящим, достигнет критического значения д _к._р » ^т»ё. 45 4 т. кр⁼ Н Е пр э

где 8„_р - предельные относительные деформации растяжения,при которых горные породы начинают терять первоначальную сплошность, (для глинистых сланцев Е _Пр =

0,006-0,008, для извест- няков Епр~ 0,005-0,008,

для песчаников и конгломе- >·> ратов £ рр = 0,003 -

- 0,004, для угля ? пр ⁼
- 0,002 - 0,003).

Величина _т определяется в соответствии с действующими нормативными документами.

5 Через трое суток после заполнения

под давлением первоначального объема полости расслоения пластифицированным раствором на образовавшийся ^0 экран циклами (по мере подвигания очистного забоя) подается закладочный материал 5 до полного заполнения полости» Закладка полостей расслоения препятствует развитию оседания

15 вышележащих слоев массива горных пород, а создание экрана путем сгущения пластифицированного раствора в трещинах 6 предохраняет защищаемые очистной забой 7 и пласты 8,9, попадающие в зону разгрузки, от проникновения в них жидкого раствора. Закладка материала в полость расслоения производится в процессе всего периода ведения годных работ и образова25 ния полости расслоения,

П р и м е р. На шахте им. Ю.А.Гагарина ПО "Артемуголь" локальное воздействие и перераспределение деформа30 ций проводились в массиве междупластья: 1₅ "Соленый"; 1” "Девятка"; 1₅ "Мазурка". Для этого из полевого вентиляционного штрека пласта "Соленый" по нормали к пласту "Девятка" была пробурена скважина диаметром 132 мм, длиной 30 м. Пласт "Соленый" на участке эксперимента отработан в 1983 году. Пласты "Девятка" и "Мазурка" отрабатываются щитовыми агрегатадд ми. В результате инструментальных наблюдений и анализа поведения глубинных реперов были установлены закономерности и параметры развития полостей расслоения. Когда величина

45 раскрытия полости расслоения достигла 120 мм, через скважину под давлением было закачано 55 м³ пластифицированного раствора, после этого был сделан перерыв в течение 3 сут и начался πρόцесс закладки полости» В течение 10 сут в зависимости от подвигания забоя было подано более 500 м^э закладочного материала. Величина раскрытия полости расслоения под мощным 20-метровым слоем песчаника достигла 320 - 350 мм. После прекращения нагнетания и демонтажа щитового агрегата прорывов раствора в выработанное пространство не было.

5

1546667

6

Claims

Формула изобретения Способ активного управления деформационными процессами в массиве горных пород, включающий бурение в зону развития полости расслоения направленных скважин и нагнетание под давлением через эти скважины в полость расслоения закладочного материала, проведение после процесса закладки материала в защищенной зоне горных работ, отличающийся тем, что, с целью обеспечения сохранности подрабатываемых инженерных и природных объектов, безопасности ведения горных работ на выбросоопасных и удароопасных пластах путем перерасп

ределения деформации в массиве горных пород во времени, а также снижения экономических и трудовых затрат,определяют начало и конец периода образования полости расслоения, ее объем, направление перемещения и текущие координаты ее границ и производят нагнетание в эту полость в начале пе~ Ю риода ее образования жидкого пластифицированного раствора, а закладочный материал нагнетают в полость расслоения циклами после перехода пластифицированного раствора в сгущенное 15 состояние в процессе всего периода образования полости расслоения и ведения горных работ.