Способ управления напряженным состоянием пород вокруг выработки

 

СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ НАПРЯЖЕННЫМ СОСТОЯНИЕМ ВОКРУГ ВЫРАБОТКИ, включающий бурение опережающих наклонных скважин в нодрщве выработки и образование при помощи камуфлетных взрывов разгрузочных полостей вдоль выработки до начала разрушения вмещающих пород, заполнение полостей раздробленной породой, отличающийся тем, что с целью снижения трудозатрат на крепление и ремонт выработки, производят бурение дополнительных опережающих наклонных скважин в кровле выработки, при этом разгрузочные полости имеют диаметр, превышающий половину ширины выработки, а глубину заложения камуфлетных зарядов принимают равной 3-4 радиусам внутренней зоны дробления.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1263868 A I (gy) 4 Е 21 D 11/00, Е 21 С 39/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3821040/22-03 (22) 05. 12.84 (46) 15.10.86. Бюл. № 38 (71) Коммунарский горно-металлургический институт (72) Г. В. Бабиюк и В. В. Литвинов (53) 622.281 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 160139, кл. F 21 D 11/00, 1962.

Авторское свидетельство СССР № 1023099, кл. Е 21 D 13/02, 1984. (54) (57) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ НАГ(РЯЖЕННЫМ СОСТОЯНИЕМ ПОРОД ВОКРУГ ВЫРАБОТКИ, включающий бурение опережающих наклонных скважин в подошве выработки и образование при помощи камуфлетных взрывов разгрузочных полостей вдоль выработки до начала разрушения вмещающих пород, заполнение полостей раздробленной породой, отличающийся тем, что с целью снижения трудозатрат на крепление и ремонт выработки, производят бурение дополнительны» опережающих наклонных скважин в кровле выработки. при этом разгрузочные полости имеют диаметр, превышающий половину ширины выработки, а глубину заложения камуфлетных зарядов приним ают равной 3 — 4 радиусам внутренней зоны дробления.!

263868 срие. 2

Техpeд И. Верее Корректор .; I. Пата и

Тираж 470 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам Изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4 5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Редактор М. Бандура

Заказ 5538/34

Изобретение относится и горному делу, а именно к способам повышения устойчивости горных выработок путем управления напряженным состоянием вмещаюгцих пород, и может быть использовано в горнодобывающей промышленности.

Целью изобретения является снижение трудозатрат на крепление и ремонт выработки.

На фиг. 1 изображена выработка, продольный разрез; на фиг. 2 — то же, поперечный разрез.

Способ осуществляется следующим образом.

При проведении выработки 1 серийным проходческим оборудованием одновременно со шпурами по забою бурят шнуры 2 для образования разгрузочных полостей 3. Шнуры 2 бурят в кровле и почве под углом к груди забоя и располагают их в вертикальной плоскости вдоль оси выработки 1.

После этого шпуры 2 заряжают зарядами взрывчатого вещества 4 и перед взрывом на выброс по проходке выработки 1 производят камуфлетный взрыв. Массу зарядов взрывчатого вещества 4 и глубину их заложения назначают из условия камуфлетности взрыва без образования внешней зоны дробления пород, т. е. толщину ненарушенного породного слоя между разгрузочной полостью 3 и контуром выработки 1 выполняют равной 3 — 4 радиусам внутренней зоны дробления 5 камуфлетного заряда взрывчатого вещества 4. При меньшей толщине породного слоя приконтурные породы будут разрушаться взрывом, а при большей снижается эффект разгрузки. Заряды взрывчатого вещества размещают в породном массиве так, чтобы зоны дробления 5 от отдельных зарядов 4 накладывались друг на друга, образуя в почве и кровле выработки 1 замкнутые протяженные цилиндрические полости 3, заполненные раздробленной Ilopoдой и опережающие забой более, чем на их диаметр, который выполняют равным не менее половины ширины выработки 1.

Образование разгрузочных полостей 3 приводит к изменению поля распределения напряжений вокруг выработки 1. При этом эпюра распределения тангенциальных напряжений 6 на контуре выработки после разгрузки существенно изменяется по сравнению с эпюрой распределения тангенциальных напряжений 7 без разгрузки пород. Б результате осуществления способа кровля и почва выработки 1 разгружаются от растягивающих напряжений, которые локализируются на контуре разгрузочных полостей 3, а сжимающие напряжения в боках снижаются в 1,2 — 1,4 раза, что приводит к повы2О шению устойчивости 1юродного контура, снижению смешений пород и нагрузок на крепь выработки 1.

Скважины для образования разгрузочных полостей бурят длиной 6 м в кровле и почве выработки под углом 45 в вертикальной плоскости вдоль оси выработки, расстояние между устьями скважин составляет 2,0 м. Скважины заряжают скальным аммонитом № 1 массой заряда 300 г. Камуф30 летный взрыв производят одновременно со шпурами по проходке выработки. причем разгрузочные заряды взрывают в первую очередь, а затем с замедлением — — врубовые.

Подвигание забоя за цикл составляет 2,0 м, расчетный диаметр разгрузочной полости

35 также равен 2,0 м.