SU1765458A1 - Method of controlling stress in rocks adjoining mine working - Google Patents
Method of controlling stress in rocks adjoining mine working Download PDFInfo
- Publication number
- SU1765458A1 SU1765458A1 SU884436545A SU4436545A SU1765458A1 SU 1765458 A1 SU1765458 A1 SU 1765458A1 SU 884436545 A SU884436545 A SU 884436545A SU 4436545 A SU4436545 A SU 4436545A SU 1765458 A1 SU1765458 A1 SU 1765458A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- rocks
- zone
- array
- marginal
- destroyed
- Prior art date
Links
Landscapes
- Drilling And Exploitation, And Mining Machines And Methods (AREA)
Abstract
Изобретение относитс к горному делу и м.б. использовано при проходке горных выработок. Цель - снижение напр женного состо ни окружающего горную выработку массива горных пород путем обеспечени дополнительного напр жени за разгружаемой зоной. Определ ют размеры разгружаемой зоны приконтурного массива. Определ ют размеры полупролета выработки . За разгружаемую зону приконтурного массива бур т скважину. Зар жают ее зар дами В В на длину, равную разности размеров полупролета выработки и разгружаемой зоны приконтурного массива. Производ т взрывание зар дов ВВ. 7 илThe invention relates to mining and m. used in the excavation of mine workings. The goal is to reduce the stress state of the rock mass surrounding the mining output by providing additional stress behind the unloading zone. The dimensions of the off-loading area of the marginal array are determined. The dimensions of the half-span of production are determined. A well is drilled for the unloaded zone of the marginal array. They charge it with charge B for a length equal to the size difference between the half-span of the output and the unloaded zone of the marginal array. The explosive charges are exploded. 7 silt
Description
Изобретение относитс к горному делу, а более конкретно к проходке горных выработок и обеспечению безопасности горных работ в них. Изобретение может быть использовано на предпри ти х, где необходима охрана подземных выработок от разрушени горным давлением в услови х ползучести пород или удароопасности.The invention relates to mining, and more specifically to mining and the safety of mining operations therein. The invention can be used in enterprises where it is necessary to protect underground workings from destruction by rock pressure under conditions of rock creep or impact hazard.
Известен способ управлени напр женным состо нием пород в массиве, окружающем горную выработку, путем создани в приконтурном массиве разгрузочной щели, В результате перемещени пород в направлении полости щели напр жени в породах снижаютс .There is a known method of controlling the stress state of rocks in an array surrounding the mine workings by creating an unloading slot in the marginal array. As a result of the rocks moving in the direction of the cavity of the gap, the stress in the rocks decreases.
Такой способ обладает существенным недостатком. В приконтурной части массива , снабженного щелью, сжимающие напр жени снижаютс до нул , а в отдельных случа х переход т в раст гивающие, недопустимые дл обнаженийThis method has a significant drawback. In the marginal part of the array, provided with a gap, the compressive stresses decrease to zero, and in some cases they become tensile, unacceptable for exposures
В качестве прототипа изобретени прин т способ предотвращени горных ударов в массиве горных пород, включающий образование за пределами горной выработки разгрузочных щелей, при этом разгрузочные щели образуют за зоной, наведенной горными работами, трещиноватости перпендикул рно максимальным снижающим напр жени м, действующим в массиве пород .As a prototype of the invention, a method of preventing rock bursts in a rock massif is taken, which includes the formation of discharge gaps outside the mine workings, while the discharge gaps form fractures perpendicular to the maximum stresses acting in the rock mass behind the mining zone.
Однако известный способ приводит к разрушению зоны трещиноватости, когда ее податливость (сжимаемость) ниже податливости искусственно разрушаемой части массива. Кроме того, такой способ неэффективен в слабоустойчивых породах, так как способствует еще большему их ослаблению,However, the known method leads to the destruction of the fracture zone, when its compliance (compressibility) is lower than the compliance of the artificially destroyed part of the massif. In addition, this method is ineffective in low-resistant rocks, as it contributes to further weakening them,
Целью изобретени вл етс повышение сохранности выработки путем перераспределени напр жений в породах вокруг нее. Изобретение направлено на улучшение технико-экономических показателей проVIThe aim of the invention is to increase the safety of production by redistributing the stresses in the rocks around it. The invention is directed to the improvement of technical and economic indicators of proVI
ОABOUT
сл слcl
0000
ходки и эксплуатации горной выработки, а также на повышение безопасности горных работ.mining and mining operations, as well as to improve the safety of mining operations.
Поставленна цель достигаетс тем, что в способе предотвращени горных ударов, включающем образование зоны разрушени горных пород за контуром выработки, образование этих зон производ т за разгружаемой частью приконтурного массива; при этом разрушенную породу оставл ют в ука- занной зоне и создают дополнительное давление дилантансией пород; дилантансию создают взрыванием скважинных зар дов.The goal is achieved by the fact that in the method of preventing rock bursts, including the formation of a zone of destruction of rocks beyond the contour of the excavation, the formation of these zones is carried out behind the unloaded part of the marginal massif; at the same time, the destroyed rock is left in the indicated zone and additional pressure is created by dilantancy of the rocks; dilantancy is created by blasting downhole charges.
Анализ отличительных признаков предложенного решени показал, что расположение зоны разрушенных пород за разгружаемой частью приконтурного массива позволило сохранить целостность прикон- турной части массива; снизить напр жени в массиве у контура горной выработки; перене- сти концентрации напр жений из приконтур- ной части массива в область его всестороннего сжати , в которой несуща способность массива значительно выше, а удароопасность пород снижена их дроблени- ем; разрушение породы с сохранением ее массы в зоне разрушени позволило создать дополнительное стационарное давление за счет дилантансии пород; увеличить размер защитной зоны, включающей ненарушенную разгруженную и разрушенную пригружен- ную части массива; исключить объем бурени дл компенсации разрыхлени пород, необходимого при разгрузке массива известным способом; создание дополнительного дав- лени в зоне разрушени пород их дилантансией позволило применить взрывной способ разрушени пород, как наиболее экономичный по сравнению со специальными (механическими).An analysis of the distinctive features of the proposed solution showed that the location of the zone of destroyed rocks behind the unloaded part of the marginal massif made it possible to preserve the integrity of the boundary part of the massif; reduce stresses in the massif near the contour of the mine workings; transferring the concentration of stresses from the marginal part of the massif to the area of its all-round compression, in which the mass carrying capacity of the massif is much higher, and the impact hazard of rocks is reduced by their fragmentation; the destruction of the rock while preserving its mass in the zone of destruction made it possible to create additional stationary pressure due to the dilantancy of the rocks; increase the size of the protection zone, including the undisturbed, unloaded and destroyed loaded parts of the array; exclude the volume of drilling to compensate for the loosening of the rocks, which is necessary when unloading the massif in a known manner; The creation of additional pressure in the zone of destruction of rocks by their dilantancy allowed the explosive method of destruction of rocks to be used, as the most economical in comparison with special (mechanical) ones.
На фиг. 1 показано сечение горной выработки и окружающего ее приконтурного массива пород; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1 (зона разрушенных пород расположе- на за разгружаемой частью приконтурного массива); на фиг. 3 - эпюры напр жений в приконтурном массиве, когда зона разрушенных пород расположена за его разгружаемой частью; на фиг. 4 - разрез приконтурного массива, в котором зона разрушенных пород расположена между разгружаемыми част ми массива; на фиг.5 -эпюры распределени напр жений в приконтурном массиве при расположении раз- рушенных пород между разгружаемыми част ми массива; на фиг. 6 - расположение зоны разрушенных пород перед разгружаемой частью массива; на фиг. 7 - эпюры напр жений дл случа расположени зоныFIG. 1 shows the cross section of the mine workings and the surrounding rock mass surrounding it; in fig. 2 shows section A-A in FIG. 1 (the zone of destroyed rocks is located behind the discharge part of the marginal massif); in fig. 3 - stress diagrams in the marginal massif, when the zone of destroyed rocks is located behind its discharged part; in fig. 4 shows a section of a marginal array in which the zone of destroyed rocks is located between the discharged parts of the array; Fig. 5 shows the distribution of stresses in the marginal array when the fractured rocks are located between the discharged parts of the array; in fig. 6 - location of the zone of destroyed rocks in front of the discharge part of the array; in fig. 7 shows stress plots for the case of location
разрушенных пород перед разгружаемой частью массива.destroyed rocks in front of the discharge part of the array.
Приконтурный массив представл ет участок от контура выработки вглубь, в пределах вли ни выработки.The marginal array represents the area from the production contour inward, within the influence of generation.
Зона разрушенных пород, с помощью которой управл ют напр жени ми в массиве , характеризуетс размером, в пределах которого выполнено искусственное разрушение пород.The zone of destroyed rocks with which the stresses in the massif are controlled is characterized by the size within which the artificial destruction of rocks is carried out.
Разгружаема часть массива - это его часть, в пределах которой необходимо снизить напр жени , т.е. часть приконтурного массива, в котором управл ют напр женным состо нием.The unloading part of the array is its part, within which it is necessary to reduce the stresses, i.e. the part of the marginal array in which the stress state is controlled.
Размер разгружаемой части массива может определ тьс инструментально, например ультразвуковым каротажем скважин или регламентироватьс инструктивными и проектными документами.The size of the discharge part of the array can be determined instrumentally, for example by ultrasound logging of wells, or regulated by instructive and design documents.
Размер зоны разрушенных пород определ етс как разность размера защитной зоны, котора равна полупролету (радиуса) выработки, и размера разгружаемой части массива.The size of the zone of destroyed rocks is defined as the difference in the size of the protective zone, which is equal to the half-span (radius) of generation, and the size of the unloaded part of the array.
Защитна зона представл ет собой участок пород of контура выработки в глубь массива, в котором не должен возникнуть горный удар или другое разрушение.The protection zone is a section of rocks of a production contour deep into the massif in which no rock bursts or other destruction should occur.
Способ осуществл етс следующим образом .The method is carried out as follows.
Из выработки 1, через прилегающую к контуру 2 выработки разгружаемой части 3 приконтурного массива 4, выбуривают р д скважин 5 длиной, равной размеру защитной зоны. Скважину 5 в пределах зоны 6 зар жают взрывчатым веществом (ВВ) с длиной недоразр да, равной размеру разгружаемой части 3 приконтурного массиваFrom generation 1, a row of wells 5 with a length equal to the size of the protection zone is drilled through the production of the discharge part 3 adjacent to the contour 2 of the marginal array 4. The well 5 within zone 6 is charged with an explosive (EX) with an under-discharge length equal to the size of the discharge part 3 of the edge array.
4.Взрыванием зар дов В В создают зону разрушенных пород 7. При взрыве в ортогональном направлении к плоскости расположени скважин 5 массив раст гиваетс . В нем по вл ютс разрывы, суммарна величина которых, по данным эксперимента, достигает 8-15 мм, Одновременно в противоположном направлении порода между скважинами 5 сжимаетс до разрушени и перемещаетс расшир ющими газами к середине промежутка между скважинами4. By blasting charges B, a zone of destroyed rocks 7 is created. When the explosion is orthogonal to the plane of location of wells 5, the massif expands. Gaps appear in it, the total amount of which, according to the experiment, reaches 8–15 mm. At the same time, in the opposite direction, the rock between the wells 5 is compressed to fracture and moves the expanding gases to the middle of the gap between the wells.
5,заполн пустоты разрывов. После взрыва разрывы не могут полностью сомкнутьс , этому мешает разрушенна порода 7.5, fill the void gaps. After the explosion, the fractures cannot fully close, this is prevented by the destroyed rock 7.
В зоне разрушенных пород 7 за счет дополнительного распора делатирующих пород напр жение увеличиваетс , а в разгружаемой части 3 снижаетс .In the zone of destroyed rocks 7, due to the additional expansion of the delatating rocks, the stress increases, while in the discharge part 3 it decreases.
ha фиг, 3 приведена эпюра 8 напр жений до применени предложенного способа пунктирна лини ) и эпюра 9 после применени способа (сплошна лини ), которые показывают, что в зоне 3 напр жени снижены .The ha of FIG. 3 shows the stress plot 8 prior to applying the proposed method, dashed line) and the plot 9 after applying the method (solid line), which show that in zone 3 the voltage is reduced.
На практике возможен случай, когда снизить напр жени необходимо в двух част х массива, например по кра м целика. Тогда зону разрушенных пород 7 размещают между разгружаемыми зонами 3 и 12 (фиг. 4). Эпюры 10 и 11 (фиг. 5) показывают снижение напр жений в зонах 3 и 12 после применени предложенного способа.In practice, it is possible that voltage reduction is necessary in two parts of the array, for example, along the edges of the rear sight. Then the zone of destroyed rocks 7 is placed between the discharge zones 3 and 12 (Fig. 4). Plots 10 and 11 (Fig. 5) show a decrease in stresses in zones 3 and 12 after the application of the proposed method.
На фиг. 6 показан случай, когда разгруженную зону необходимо создать внутри приконтурной части массива, например в центре целика. В этом случае способ предусматривает создавать зону разрушенных пород 7 перед разгружаемой частью 3 массива у контура 2 выработки 1. После применени предложенного способа напр жени в зоне 3 стали ниже (эпюра 13), чем до его применени (эпюра 14, фиг. 7).FIG. 6 shows the case when the unloaded zone must be created inside the marginal part of the array, for example, in the center of the rear sight. In this case, the method involves creating a zone of fractured rocks 7 before discharging part 3 of the array at circuit 2 of output 1. After applying the proposed method, the stresses in zone 3 are lower (plot 13) than before its use (plot 14, Fig. 7).
Использование предлагаемого способа управлени напр жени ми в окружающих выработку породах в сравнении с известным обеспечивает следующие преимущества: при обеспечении разгрузки какой-либо зоны породы в ней не разрушают, что особенно важно дл пород, примыкающих к контуру выработки; создание дополнительного распора в породах способствует повышению их устойчивости; во всех случа х дополнительный распор в одном месте и снижение напр жений в другом способствуют уменьшению значени интенсивности напр жени , а значит, и угрозы разрушени приконтурной части массива; зона разрушенных пород обладает важным противоречивым свойством: обеспечива дополнительный распор, зона вл етс податливой при значени х напр жений, близких к пределу прочности пород; податливость обеспечиваетс за счет см ти породы в точках контакта кусков; массив при этом не разрушаетс . Дополнительный распор создаетс дилантансией разрушенных пород, т е. свойство, которое приводило к разрушению пород на контуре выработки, использовано дл получени положительного эффекта. Уменьшаютс затраты на создание защитной зоны дл охраны выработки за счет уменьшени объема бурени и расхода ВВ. Повышение устойчивости приконтурного массива позвол ет дл его поддержани применить облегченные крепи взамен арочной, бетонной и др.The use of the proposed method of controlling stresses in the surrounding rocks in comparison with the known one provides the following advantages: while ensuring the discharge of a rock zone, it does not destroy it, which is especially important for the rocks adjacent to the production contour; the creation of additional thrust in the rocks contributes to their stability; in all cases, an additional spread in one place and a decrease in stresses in another contribute to a decrease in the intensity of the stress, and hence the threat of destruction of the marginal part of the massif; The zone of destroyed rocks has an important contradictory property: providing an additional spread, the zone is malleable at stresses close to the ultimate strength of the rocks; compliance is ensured by seeing the rocks at the points of contact of the pieces; the array is not destroyed. The additional thrust is created by the dilantancy of the destroyed rocks, i.e. the property that led to the destruction of the rocks on the production contour, used to produce a positive effect. The cost of creating a protective zone for protecting production is reduced by reducing the volume of drilling and explosives consumption. Improving the stability of the marginal array allows for its support to apply lightweight lining instead of arched, concrete, etc.
Эффект от применени предложенного способа в услови х проходки выработок по удароопасным породам носит прежде всего социальный характер и заключаетс в повышении безопасности горных работ.The effect of the application of the proposed method in conditions of excavation of workings on impact-sensitive rocks is primarily of a social nature and consists in increasing the safety of mining operations.
Кроме того, перераспределение напр жений в приконтурной части массива пород в сочетании с легкими видами крепи, например анкерной, может обеспечить достаточную устойчивость выработки, в которой до применени предложенного способа использовались металлическа арочна или бетонна крепи. На криворожском месторождении объем таких выработок составл ет 10-20 км.In addition, the redistribution of stresses in the marginal part of an array of rocks in combination with light types of lining, such as anchor, can provide sufficient stability of development, in which prior to the application of the proposed method, metal arched or concrete lining was used. At the Krivoy Rog deposit, the volume of such workings is 10–20 km.
Учитыва примерные затраты на предлагаемый и известный варианты поддержани выработок, используем дл расчета формулуTaking into account the approximate costs of the proposed and known options for maintaining workings, we use the formula for calculating
2020
(С-Сн)-Ен(К„-К),(С-Сн) -Ен (К „-К),
где С и Сн - приведенна стоимость поддержани 1 м выработки по известному ( руб.) и новому ( руб.) способам;where С and Сн is the reduced cost of maintaining 1 m of output according to known (rubles) and new (rubles) ways;
К - капитальные вложени (); Кн - затраты на НИР ( тыс.руб.);K - capital investment (); KN - the cost of research (thousand rubles);
Ен - нормативный коэффициент эффективности (,15);Yong - regulatory efficiency ratio (, 15);
А - объем использовани нового способа (А 14000 м).And - the volume of use of the new method (A 14000 m).
Ориентировочный экономический эффект составит 3 14000-(287-275)-0,15х х(90000)146500 руб.The estimated economic effect will be 3 14000- (287-275) -0.15 x x (90000) 146500 rubles.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU884436545A SU1765458A1 (en) | 1988-06-06 | 1988-06-06 | Method of controlling stress in rocks adjoining mine working |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU884436545A SU1765458A1 (en) | 1988-06-06 | 1988-06-06 | Method of controlling stress in rocks adjoining mine working |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1765458A1 true SU1765458A1 (en) | 1992-09-30 |
Family
ID=21379650
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU884436545A SU1765458A1 (en) | 1988-06-06 | 1988-06-06 | Method of controlling stress in rocks adjoining mine working |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1765458A1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111753361A (en) * | 2020-06-29 | 2020-10-09 | 中国人民解放军空军工程大学 | Method for calculating surrounding rock dynamic stability composite criterion under action of explosive load |
-
1988
- 1988-06-06 SU SU884436545A patent/SU1765458A1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Авторское свидетельство СССР № 1427939, кл. Е 21 F 5/00, 1986. Авторское свидетельство СССР № 1055891,кл. Е 21 F 5/00,1983. * |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111753361A (en) * | 2020-06-29 | 2020-10-09 | 中国人民解放军空军工程大学 | Method for calculating surrounding rock dynamic stability composite criterion under action of explosive load |
CN111753361B (en) * | 2020-06-29 | 2024-03-26 | 中国人民解放军空军工程大学 | Surrounding rock dynamic stability composite criterion calculation method under explosive load |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Hagan | Rock breakage by explosives | |
AP880A (en) | Method and apparatus for controlled small-charge blasting of hard rock and concrete by explosive pressurisation of the bottom of a drill hole. | |
JPH11510575A (en) | A method for controlled fragmentation of hard rock and concrete by using a combination of impact hammer and low charge blasting | |
BR112012026220B1 (en) | METHOD FOR ROCK FRAGMENTATION AND FRACTURING | |
CN109281672A (en) | A kind of hard rock tunnel excavation method | |
SU1765458A1 (en) | Method of controlling stress in rocks adjoining mine working | |
RU2366890C1 (en) | Method of cut-hole formation | |
Sedlák | Energy evaluation of de-stress blasting | |
SU1263868A1 (en) | Method of controlling the strained state of rock about mine working | |
RU2084815C1 (en) | Method of blast separation of concrete and reinforced - concrete building structures at their dismantling | |
SU1046523A1 (en) | Method for relieving mining working from stress | |
SU907246A1 (en) | Explosion method of providing a screening slit | |
Petrenko et al. | Substantiating parameters of short-delay blasting and seismic safety while constructing the inclined tunnel | |
RU94028321A (en) | Method for unloading marginal mine working and cumulative explosive charge for forming initial fractures | |
SU791975A1 (en) | Method of driving preparatory working in beds prezenting coal and gas outburst hazard | |
SU1643726A1 (en) | Method for tunneling mine workings under high rock pressure | |
SU1055891A1 (en) | Method of preventing rock shocks in rock strata body | |
SU749132A1 (en) | Method of explosive mining of rocks | |
RU2012804C1 (en) | Method for protection of workings from rock pressure | |
Rao et al. | Effect of priming and explosive initiation location on pull in hard rock underground mine | |
RU2646152C2 (en) | System for explosive blasting of bump hazard rocks | |
SU1689643A1 (en) | Method for prevention of rock bursts | |
RU2573663C1 (en) | Relief of rock-bump and structurally disordered deposits | |
RU2151376C1 (en) | Method for screening of destructive action of explosion | |
SU1071773A1 (en) | Method of forming a partition in mine working |