Способ определения параметров штангового крепления

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4680171/03 (22) 18.04,89 (46) 23.09т92. Бюл. hL 35 (71) Институт горного дела АН КазССР (72) M,Ã,Àáóoâ, Т.M.Åðìåêîâ, М.А.Каюпов, В.В.Костюченко и Э.В.Файдель (56) Ерофеев Н.П„Штанговая крепь в очистных выоаботках, Алма-Ата, Наука, 1981 r.

Ерофеев Н,П. и др. Штанговая крепь в очистных выработках, Алма-Ата, Наука, 1981. с.24. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ ШТАНГОВОГО КРЕПЛЕНИЯ (57) Использование: способ применения при штанговом креплении кровли очистных

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при штанговом креплении кровли очистных камер..

Цель изобретения — снижение затрат на крепление кровли очистных камер путем сокращения количества штанг, На фиг, 1 представлены отработанная и отрабатываемая очистные камеры; вертикальный разрез; на фиг, 2 — разрез по А-А на фиг. 1; на фиг. 3 — конус нагружения вокруг штанги для фиксированной точки в кровле отрабатываемой очисткой камеры.

Способ осуществляется путем выполнения следующих операций. Известными способами определяют угол внутреннего трения пород кровли 1, коэффициент уменьшения момента сопротивления составной балки пород кровли 1, коэффициент трещиноватости пород кровли 1 в отрабатываемой очистной камере 2.,,ДЦ, 1763673 А1 (я)з Е 21 0 20/00, 13/02 камер для снижения затрат на крепление кровли очистных камер путем сокращения количества штанг. Сущность: определяют угол внутреннего трения пород кровли, коэффициент уменьшения момента сопротивления составной балки пород кровли и трещиноватости пород кровли и койуса нагружения, затем определяют координаты фиксированной точки кровли в отработанной очистной камере в системе координат, местоположение точки, мощность слоя ослабленных пород, а радиус конуса нагружения определяют по формуле. 3 ил.

Фч

Определяют координаты фиксированной точки 3 в кровле 1 отрабатываемой очистной камеры 2 в системе координат, связанной с центром 4 этой камеры 2, например, следующим образом. С помощью маркшейдерской сьемки определяют центр

4 отрабатываемой камеры 2 v, oci 5 отраба- СА тываемой камеры 2. В фиксированной точке О

3 в кровле 1 отрабатываемой очистной камеры 2 закрепляют отвес, состоящий из нити (,А)

6 и груза 7. Длину нити выбирают такой, чтобы груз 7 находился у почвы 8 отрабаты- ыал ваемой очисткой камеры 2. С помощью тео- в долита определяют горизонтальный угол ф между осью 5 отрабатываемой очистной камеры 2 и прямой линией, проходящей через центр 4 отрабатываемой очистной камеры и .фиксированную точку 3 в кровле 1 отрабатываемой очистной камеры 2. С помощью рулетки определяют расстояние R> между центром 4 отрабатываемой очистной камеры 2 и грузом 7. При равной высоте h

1763673 отрабатываемой камеры 2 и отработанной . камеры 9, определенные параметрыP< и R> могут служит координатами фиксированной точки 3 в кровле 1 отрабатываемой очистной камеры 2.

В системе координат, связанной с центром 10 отработанной очистной камеры 9, в . кровле отработанной очистной камеры 9 оп.ределяют местоположение точки 11 с координатами Р1 и В) фйксированной точки 3 кровли 1. в отрабатываемой очистной камере 2;"например, следующим образом. С помощью маркшейдерской съемки определяют центр 10 отработанной очистной камеры 9 и ось 12 отработанной очист-ной камеры 9. С помощью теодолита определяют направление прямой 13, проходящей через центр 10 отработанной очйст. ной камеры 9 и составляющей горизонтальный угол Р1 с осью 12 отработанной очистной камеры 9. На почве 8 отработанной очистной камеры 9 с помощью рулетки отмечают местоположение точки

14, которая лежит на прямой 13 и находится нэ расстоянии Ri от центра 10отработанной очистной камеры 9. С помощью отвеса, состоящего из нити 6 и груза 7, через точку 14 проводят вертикальную прямую, которая пересекает обнаженную поверхность 15 кровли 1 в отработанной очистной камере 9 в искомой точке 11.

В найденной точке 11 кровли 1 в отработанной очистной камере 9 определяют мощность l< слоя ослабленных пород, например, с помощью известного метода ультразвукового проэвучивания пород кровли

1. В точке 11 в кровле 1 в отработанной очистной камере 9 мощность t> слоя ослабленных пород такая же, какая будет в фиксированной точке 3 в кровле 1 отрабатываемой очистной камеры 2 после полной выемки полезного ископаемого из отрабатываемой очистной камеры 2.

В фиксированной точке 3 в кровле 1 отрабатываемой очистной камеры 2 радиус .койуса нагружения определяют по формуле г = (!+1г (К,р ггг — 1))та(д — $) где r — радиус конуса нагружения,м;

I — длина штанги, м;

11 — мощность слоя ослабленных пород;м;

К р — коэффициент трещиноватости пород кровли; ф- коэффициент уменьшения момента сопротивления составной балки пород кровли; . ж- числоя -3,14.;., определяющее угол в радианах.

10 р — угол внутреннего трения пород кровли, рад.

Применение этой формулы для определения радиуса конуса нагружения позволяет учесть неоднородный характер строения кровли 1. Использование в формуле параметра 1, определенного для уже отработанной очистной камеры 9, позволяет обеспечить определение радиуса конуса нагружения для условий, когда будет осуществлена полная выемка полезного ископаемого из отрабатываемой очистной камеры 2, что, в свою очередь, позволяет обеспечить рациональную сетку штангового

15 крепления для поддержания устойчивости пород кровли 1.

Если в фиксированной точке 3 будет пробурен шпур и установлена штанга 16, то после полной выемки полезного ископаемо20 ro из очистной камеры 2 конус нагружения

17 вокруг этой штанги 16 будет иметь вид, изображенный на фиг.3. В монолитных породах 18 кровли 1 образующая 19 конуса нагружения составляет с вертикалью 20

25 «то угол a> = — — -. В слоистых трещиновэтых

4 2 . породах кровли 1 в слое ослабленных пород 21 образующая 19 конуса нагружения составляет с вертикалью 20 угол а =

-арета(1)г Ктр та@ — ) н пересекает сенаженную поверхность 15 кровли 1 в точках 22 окружности с радиусом и центром в фиксированной точке 3 в кровле 1 отрабатывае35 мой очистной камеры 2.

Для выбора оптимальных расстояний между штангами 16 при креплении кровли 1 вблизи забой данный способ используют для определения радиуса конуса 17 нагру40 жения для нескольких фиксированных точек

3 в кровле1 отрабатываемой очистной камеры 2. Расстояния между фиксированными точками 3, которые зависят от конкретных горно-геологических условий месторожде45 ния и принятых параметров системы разработки, как правило, не должны превышать расстояний между соседними штангами на уже закрепленных участках кровли 1 в отрабатываемой очистной камере 2. Затем выби50 рают участки незакрепленной кровли 1, где определенные радиусы конусов 17 нагружения различаются незначительно. Величины допустимого отклонения значений зависят от конкретных горно-геологических условий

55 и принятых параметров системы разработки. После этого нэ выбранных участках с применением известных приемов, например, с использованием условия формирования соединительного перекрытия

1763673 койусами, определяют .расстояние между штангами 16, Формула изобретения

Способ определения параметров штангового крепления, включающий определение угла внутреннего трения пород кровли, определение коэффициента уменьшения момента сопротивления составной балки пород кровли, определение коэффициента трещиноватости пород кровли и конуса нагружения, отличающийся тем, что, с целью снижения затрат на крепление кровли очистных камер путем сокращения количества штанг, определяют коордийэты фиксированной точки кроми в отрабатываемой очистной камере в системе коорди:нат, связанной с центром этой камеры, а затем определяют местоположение точкй с координатами фиксированной точки кровли в отрабатываемой очистной камере и в кровле отработанной очистной камеры, определяют мощность слоя ослабленных пород, а радиус конуса нагружения в фиксированной точке в кровле отрабатываемой очистной ка5 меры определяют по формуле

r - (f+li (K р g 1))tg((g$), где r — радиус конуса нагружения, м; ! — длина штанги, м;

1Q 1 — мощность слоя ослабленных пород,м;

Кр — коэффициент трещиноватости пород кровли; ф — коэффициент уменьшения момента

15 сопротивления составной балки пород кровли, к — числож =-3,14,;., определяющее угол в радианах; (Р— угол внутреннего трения пород

20 кровли, рад.

1763673

Составитель Л.Березкина

Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор М .Андрушенко

Редактор

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 3439 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5