SU1643718A1

SU1643718A1 - Способ управлени труднообрушаемой кровлей

Info

Publication number: SU1643718A1
Application number: SU894680672A
Authority: SU
Inventors: Дмитрий Михайлович Шередекин; Геннадий Иванович Вьюгов; Кабды-Хаким Маулетбаевич Мейрембаев; Аргын Зайруллаевич Нигматулин; Борис Игоревич Машковцев
Original assignee: Всесоюзный научно-исследовательский институт горной геомеханики и маркшейдерского дела
Priority date: 1989-04-19
Filing date: 1989-04-19
Publication date: 1991-04-23

Abstract

Изобретение относитс к управлению кровлей при подземной разработке угольных пластов. Цель - повышение безопасности работ за счет повышени надежности обрушени труднообруf«- , шаемой кровли. Впереди очистного забо из оконтуривающих выемочный столб выработок бур т веера скважин в вертикальных плоскост х параллельных линии очигтного забо вне зоны опорного давлени . Скважины заполн ют невзрывчатой разрушающей композицией через одну скважину при нахождении их от очистного забо на рассто нииj определ емом по формуле. Разрушающее воздействие на породы кровли осуществл ют образованием трещин по плоскост м вееров скважин расширением невзрывчатой разрушающей композицией. Обрушение пород кровли производ т по образовавшимс трещинам. До заполнени скважин разрушающей композицией по длине каждой скважины с двух сторон в плоскости веера формируют зародышевые трещины - концен- 1 траторы напр жений. 3 ил.

Description

Изобретение относитс к горному делу и может быть использовано при управлении труднообрушаемой кровлей.

Цель изобретени - повышение безопасности горных работ за счет повышени надежности обрушени труднообрушаемой кровли.

На фиг. 1 показан вертикальный разрез выемочного участка (разрез А-А на фиг. 2); на фиг. 2 - разрез Б-Б на фиг. 3; на фиг. 3 - разрез В-В на фиг. 1.

На фиг, 1-3 показаны очистна выработка 1, зона опорного давлени 2, образующа с впереди очистной выработки 1, скважины 3 пустые и 4, заполненные разрушающей композициейs расшир ющейс nps: твердении с последующим ослаблением горной массы между скважинами 3 и 4, оконтуривающие выработки 5 и 6S из которых бур т ве- еры 7 скважин 3 и 4 в труднообруша- емую кровлю 8, непосредственна кровл 9, угольный пласт 10.

Способ управлени труднообрушаемой кровлей осуществл ют следующим образом . Вне зоны опорного давлени 2 от очистной выработки 1, наход щейс в угольном пласте 10, в труднообрушае- мую кровлю 8 из выработок 5 и 6 через

непосредственную кровлю 9 бур т вертикальные вееры 7 скважин 3 и 4 параллельно линии очистного забо „ Бурение скважин 3 и 4 вне зоны опорно- го давлени 2 исключает деформацию и разрушение скважин 3 и 4 до их использовани . Если же их бурить в зоне опорного давлени 2, то, во-первых, бурить в напр женный массив трудо- емко, а, во-вторых, практически сразу же после обуривани скважины будут разрушены и деформированы до их использовани . Рассто ние между вертикальными веерами 7 скважин 3 и 4 при- нимают в зависимости шага обрушени труднообрушаемой кровли 8, которое определ ют дл каждого конкретного услови в зависимости от прочностных и структурных характеристик, мощ- ности труднообрушаемой кровли 8. .Скважины 3 оставл ют пустыми,а скважины 4 заполн ют разрушающей композицией , представл ющей собой вещество , которое при твердении расшир - етс , ослабл ет горную массу и оказывает разрушающее воздействие на породы кровли между скважинами 3 и 4, образу в них трещины. В качестве такого вещества может быть применен, например, напр гающий цемент по ТУ-21-20-18-74, состо щий из 70% портландцемента-клинкера , 15% глиноземистого шлака, 15% гипса, который смешиваетс с 30-32% воды (от массы напр гающего цемента) или расшир юща с смесь НРС-1.

Рассто ние между скважинами 3 и 4 должно быть таким, чтобы под воздействием разрушающей композиции проис- ходило интенсивное трещинообразование во всей горной массе, сосредоточенной между скважинами 3 и 4. Дл этого оставл ют скважины 3 пустыми. Разрушающа композици в скважине 4 при твердении, расшир сь по линии наименьшего сопротивлени , т.е. в сторону скважин 3, приводит к образованию трещин в горной массе, сосредоточенной между скважинами 3 и 4. Таким об- разом и во всей плоскости веера 7 скважин 3 и 4 ослабл ют горный массив Дл того, чтобы обеспечить наибольший объем трещинообразовани в плоскости веера 7 скважин 3 и 4 необходи- мо, чтобы веера 7 скважины 3 и 4 при полном расширении затвердевшей разрушающей композиции находились вне зоны опорного давлени 2, В противном

Q

о

5

случае в зоне опорного давлени 2 горный массив будет находитьс в сильно напр женном состо нии. Если веера 7 скважин 3 и 4 попадут в эту зону до полного расширени и затвердени разрушающей композиции, то из-за высокого давлени ослабление труднообрушаемой кровли 8 будет минимальным по плоскости веера 7, так как пустые скважины 3 будут уже разрушены, а разрушающа композици не преодолеет давление массива в зоне опорного давлени 2„

Определение рассто ни от скважин до очистного забо 1, наход щегос посто нно в наступательном движении , при котором необходимо заполн ть скважины 4 разрушающей композицией , чтобы последние при полном затвердении и объеме расширени находились еще вне зоны опорного давлени 2 осуществл ют по формуле

L-W+Von- me,

где lmax ширина передней зоны опорного давлени 2 находитс как правило в пределах 15-16 м;

V - скорость подвигани очистного забо определ ют в зависимости от типа примен емой техники, технологии и организации работ; t т - врем твердени принимают в зависимости от типа примен емой разрушающей композиции.

Труднообрушаемую кровлю 8 отсеченную трещинами по плоскости веера 7 скважин 3 и 4 обрушают за очистной выработкой 1 в выработанное пространство . До заполнени скважин разрушающей композицией по длине скважин с двух сторон в плоскости веера формируют зародышевые трещины - концентраторы напр жений, по обеим сторонам скважин, что повышает качество образовани трещин и интенсивность ослаблени труднообрушаемой кровли . в плоскости веера.

Claims

Формула изобретени

Способ управлени труднообрушаемой кровлей, включающий бурение скважин впереди очистного забо из окон- туривающих выемочный столб выработок, заполнение скважин разрушающей ком5

позицией, разрушающее воздействие указанной композиции на труднообру- шаемые породы кровли и ее обрушение отличающийс тем, что,с целью повышени безопасности горных работ за счет повышени надежности обрушени труднообрушаемой кровли, скважины бур т веерами в вертикальных плоскост х параллельных линии очистного забо вне зоны опорного давлени , заполнение скважин осуществл ют невзрывчатой разрушающей композицией через одну скважину при нахождении их от очистного забо на рассто нии Iel +и t

.-v, v т ЛЛ L

п,в

L

рассто ние от очистного забо до скважины при котором последние необходимо за- подн ть разрушающей композицией , м;

0

5

Lmajr

or

ma

18б

ширина передней зоны опорного давлени от очистного забо , м;

скорость подвигани очистного забо , м/ч (м/сут); врем твердени разрушающей композиции, за которое она максимально расшир етс , м/ч/м/сут.; разрушающее воздействие на породы кровли осуществл ют образованием трещин по плоскост м вееров скважин расширением невзрывчатой разрушающей, композицией, а обрушение пород кровли производ т по образовавшимс трещинам , причем до заполнени скважин разрушающей композицией по длине каждой скважины с двух сторон в плоскости веера формируют зародышевые трещины - концентраторы напр жений.

А-А

В

Н

28 9 ТО 7 7

1111 /

В

Фие.1

5-5

J,

Фиг.г