Способ управления горным давлением

 

Изобретение относится к горному делу и м.б. использовано для снижения концентрации напряжений впереди забоев выработки. Цель изобретения - повышение эффективности управления горным давлением за счет уменьшения опорного давления впереди очистного забоя. Проводят подготовительные выработки по полезному ископаемому , из которых бурят скважины (С) впереди очистного забоя за зоной опорного давления в почве пласта па раллельно очистному забою. В противоположных стенках С на всей ее длине формируют трещины (Т) с глубиной ветви l 4-K4/ff-5-K -7 + +sinV-(A cos2v+sinH ) у между плоскостью Т и вертикалью v arccosf 4-()3:f4.(i-A2)J}r/t де KIC сопротивление породы росту Т, Н/м - коэф. концентрации напряжений; - средняя плотность вьшележащих пород, g - ускорение свободного падения, м/с И - глубина от поверхности до проводимой горной выработки, м; Д- коэф. бокового распора. При этом С с искусственно созданной Т расположена вне зоны концентрации горного давления и рост Т до (0,6-0,8)1 сопровождается уменьшением напряженности пород до определенного значения. Удаляют С от почвы пласта на расстояние -cosy - +(0,6-0,8)1, где 1-cos V- проекция ветви Т на вертикальную плоскость, а друг от друга С бурят на расстоянии сопряжения проекций сформированных соседних Т на плоскость контакта полезного ископаемого и пород кровли. 3 ил. (Л ел

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4230084/22-03

1 (22) 15.04.87

{46) 30.01.89. Бюл. и 4, (71) Карагандинский политехнический институт (72) И.Д.Арыстанов, Х.Халманов, Б.Хамимолданов, А.С.Кабылденов и У.С.Каянбаев (53) 622.271 (088.8) (56) Жаров А.И. и Брайцев А.В. Совершенствование системы разработки. длинными столбами. — Уголь, 1976, Ф 12, с. 22-23.

Авторское свидетельство СССР

В 1372069, кл. E 21 С 41/04, 1987. (54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ГОРНЫК ДАВЛЕ-.

НИЕИ (57) Изобретение относится к горному делу и м.б. использовано для снижения концентрации напряжений впереди забоев выработки. Цель изобретения — повышение эффективности управления горным давлением за счет уменьшения опорного давления впереди очи-. стного забоя. Проводят подготовитель- . ные выработки по полезному ископаемому, из которых бурят скважины (С) впереди очистного забоя за зоной

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано для снижения концентрации напряжений впереди забоев выработок.

Цель изобретения — повьппение эф фективности и расширение области применения способа управления гор(59 4 E 21 С 41/04, Е 21 F 5/00 опорного давления в почве пласта параллельно очистному забою. В противоположных стенках С на всей ее длине формируют трещины (Т) с глубиной ветви 1=4 К, /В -К .g g Н(4 соз2 9 +

+з1п -(12 сое цг+з(п2 qi) t(ij 2 и углом между плоскостью Т и вертикалью

= arccos (f4-(1+3) 1: 14. (1-Д )Д где

К1 — сопротивление породы росту Т, Н/м 1, К вЂ” коэф. концентрации напряжений; = средняя плотность вьппележащих пород, кг/м 1 g — ускорение свободного падения, м/с ; Н вЂ” глубина от поверхности до проводимой Fopной выработки, м; Я в коэф. бокового распора. При этом С с искусст- ф венно созданной Т располокена вне эоны концентрации горного давления и рост Т до (0,6.-0,8)1 сопровождается уменьшением напряженности пород до определенного значения. Удаляют С от почвы пласта на расстояние Ь=1 сов

+(0,6-0,8)1 ° где 1 -cos g- проекция ветви Т на вертикальную плоскость, а друг от друга С бурят на расстоянии сопряжения проекций сформированных соседних Т на плоскость контакта полезного ископаемого и пород кровли. 3 ил.

2 ным давлением sa счет уменьшения концентрации напряжений впереди забоя.

На фиг.1 показана схема выемочного столба; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг.3 — разрез Б-Б на фиг. 1 {расположение скважин с исЬ = 1 cos g + (0,6-0,8)1, 2 il5

fj (» где 1 cosp — проекция ветви трещины на вертикальную плоскость.

Величина удаления скважин друг от друга составляет 31 и принята из условия взаимовлияния полностью сформированных трещин. При расстоянии между скважинами, равном 31, проекции сформированных соседних трещин на плоскость контакта 3 сопрягаются.

l ff(e0$ Ч Я n Pи..углом между плоскостью трещины и вертикалью

4-(1+я)

4 » RZCCOS

20 где К вЂ” сопротивление породы росту

tc

Н/м ЗЦ

К - коэффициент концентрации 25 напряжений; - средняя плотность вышележащих пород, кг/м ;

g - ускорение свободного падения, м/с2;

Н - глубина от поверхности до проводимой горной выработки, м;

A — коэффициент бокового распора.

Скважина с искусственно созданной трещиной 5 расположена вне зоны концентрации горного давления, эпюра которой представлена кривой 6. При подвигании очистного забоя 7 скважина с 4О трещиной займет положение поочередно 8, 9, 10 и 11. При подходе зоны концентрации напряжений к скважине с трещиной 5 последняя. займет положение 8. В.момент входа скважины в зо- 45 ну 6 произойдет некоторый скачкообразный рост трещины, на что будет использована часть энергии, накопленной в массиве пород в зоне 6 ° Поэтому благодаря реализации части этой энергии напряженность пород в зоне 6 уменьшится. При дальнейшем подви- гании забоя 7 скважина 5 попадает в участок зоны 6 с большей напряженностью пород, положение 9, в котором большая напряженность обеспечивает

I достаточным количеством энергии дальнейший рост трещины. Рост трещины сопровождается уменьшением напряженФормула изобретения

Способ, управления горным давле-. нием, включающий проведение подготовительных выработок по полезному ископаемому, бурение .скважин в породы почвы впереди очистного забоя, формирование в противоположных стенках скважины трещины с глубиной ветви

- фН(Лсо y+s н g- h cps q +see у

2 . 1 и углом между плоскостью трещины и вер тик алью

g= arccos где K 1c — сопротивление породы росту трещины, Н/м З ";

К вЂ” коэффициент концентрации напряжений средняя плотность вышележащих пород, кг/м ;

g — ускорение, свободного падения, м/с2;

Н вЂ” глубина от поверхности до проводимой горной выработки, м;

Л вЂ” коэффициент бокового распора, I отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности управления горным давлением за счет з 1454969

4 кусственно созданными трещинами в ности пород. При прорастании ветви них, с параметрами 1 и относи- трещины до (0 6-0 8)1 напряженность тельно эоны концентрации напряже- пород уменьшается .с 41Н до уН и ний).

5 кривая 6 эпюры концентрации горного

Способ заключается в следующем. давления займет положение 12. В этом

При подготовке выемочного стоба случае дальнейшее прорастание трещипроводят выработки,1 и 2 впереди очи- - ны прекращается, положения 10 и 11 стного забоя, за зоной опорного дав- и напряженность массива не меняется. ления в почве пласта 3 параллельно 1ð Так как прорастание трещины возможочистному забою и почве пласта бурят но только на величину (0,6-0,8)1, скважины 4 и формируют в противопо- то скважины удаляют от почвы пласта ложных стенках скважины на всей ее на расстояние длине трещины с глубиной ветви

5 145496 уменьшения величины опорного давления впереди очистного забоя, скважины бурят из подготовительной выработки впереди очистного забоя за зоной опорного давления параллельно линии очистного забоя и плоскости контакта полезного ископаемого с породами почвы на расстоянии от ука9 6 занной плоскости, равном 1 cos g +

+ (0,6-0,8)1, а друг от друга указанные скважины бурят на расстоянии сопряжения проекций сформированных соседних трещин на плоскость контакта полезного ископаемого и пород кровли, причем трещины формируют по всей длине скважины. Дцг. 2