Способ управления горным давлением в очистных выработках

 

Изобретение относится к горному делу и м,б„ использовано в очистных выбросоопасных забоях угольных ша5ст, отрабатываемых механизированным способом с и с пользовав ем механизированных крепей. Цель изобретения - повьшение эффективности разгрузки призабойной зоны угольного пласта за счет перераспределения напряжений вдоль забоя очистной выработки. На выбросоопасном пласте очистной забой оборудуют механизированной .1 Изобретение относится к горному делу и может быть использовано в очистных выбросоопасных забоях угопы ных шахт, отрабатываемых механизированным способом с использованием механизированных крепей. Цель изобретения - повышение эффективности разгрузки призабойной .зоны угольного пласта за счет перераспределения напряжений вдоль забоя очистннй вьфаботкио крепью, производят измерение напряжелавы (НЛ) по длине, устанавливают местоположение зоны повышенных напряжений (ЗПН) и размер разгруженной зоны до передвижки секций крепи (СК). На втором этапе после передвижки СК в ЗПН производят циклическое воздействие на кровлю завальным рядом стоек СК путем сброса сопротивления нагрузок стоек и загрузкой их до величины первоначального распора. Снова измеряют НЛ и устанавливают местоположение ЗПН. Производят контроль снижения НЛ до безопасных по выбросам угля и газ а величин и, если НП больше безопасных величин, произво,- дят циклическое воздействие завальным рядом стоек СК одновременно по всей длине лавы. Измеряют НЛ, устанавливэ-ют положение ВИН и производят контроль снижения Ш1. Циклическое воздействие производят до тех пор, .пока НЛ не станет меньше безопасных по выбросам угля и газа величин. 1 ил. .2 На чертеже изображена схема распределения концентрации напряжений по длине лавы. На схеме обозначены: выбросоопасный пласт I, очистной забой 2, механизированная крепь 3, А - первоначальный характер расрределения напряжений по длине лавы, Б-характер распределения напряжений по длине лавы после воздействия на краевые участки массива, В - хас (Л 4ib сд О) Од О О9

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК ЖИВЯ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4257275/23-03 (22) 04.06.87 (46) 07.02.89. Бюл. ¹ 5 (71) Институт геотехнической механики АН УССР (72) А.Ф.Булат (53) 622.832 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 926323, кл. Е 21 Р 5/00,. 1982.

Авторское свидетельство СССР № 1229363, кл. Е 21 D 23/00, 1986. (54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ГОРНЫМ ДАВЛЕНИЕМ В ОЧИСТНЫХ ВЫРАБОТКАХ (57) Изобретение относится к горному делу и м.б. использовано в очистных выбросоопасиых забоях угольных шайт, отр аб атыв аемых механизированным способом с использованием мехаии зированных крепей. Цель иэобретенияповышение эффективности разгрузки призабойной зоны угольного пласта

sa счет перераспределения напряжений вдоль забоя очистной выработки.

На выбросоопасном пласте очистной забой оборудуют механиэировайной

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано в очистных выбросоопасных забоях уголь-. . ных шахт, отрабатываемых механизированным способом с использованием механизированных крепей.

Цель изобретения — повьппение эффективности разгрузки призабойной .зоны угольного пласта за счет перераспределения напряжений вдоль забоя о ст ноя выр аб отки.

„.80„„ (5и4 2 Р 5 00 E 21 D 23/00 крепыш, производят измерение напряжежений лавы (HII) по длине, устанавливают местоположение эоны повьппенных напряжений (ЗПН) и размер разгруженной зоны до передвижки секций крепи (СК). На втором этапе после передвижки СК в ЗПН производят циклическое воздействие на кровлю завальным рядом стоек СК путем сброса сопротивл ения нагру з ок сто ек и э а груз кой их до величины первоначального распора.

Снова измеряют НЛ и устанавливают местоположение ЗПН. Производят контроль снижения НЛ до безопасных по выбросам угля и газа величин и, если НЛ больше безопасных величин, произво; дят циклическое воздействие завальным рядом стоек СК одновременно по всей длине лавы. Измеряют НЛ, уста навливают положение ЗПН и производят контроль снижения НЛ. Циклическое воздействие производят до тех пор, пока НЛ не станет меньше безопасных по выбросам угля и газа величин.

На чертеже изображена схема распределения концентрации напряжений по дпине лавы.

На схеме обозначены: выбросоопасный пласт 1, очистной забой 2, механизированная крепь 3, А — первоначальный характер распределения напряжений по длине лавы, Б"характер распределения напряжений по длине лавы после воздействия на краевые участки массива,  — xaвыбросов угля и газа считается разгруженная и дегаэированная зона, размеры которой определяются суммой величин неснижаемого опережения, рав- ной для условия крутых пластов 1,0l,3 м, и подвигания очистной выработки sa цикл (равиого 0,7 м для щитовой выемки),,что в сумме равно 1,72,0 м. Сравнение достигнутых разме« ров разгруженной эоны с установленными требованиями показывают, что после выполнения циклического. воздействия на концевых участках лавы хотя и произошло перераспределение напряжений и выравнивание концентрации напряжений по всей длине лавы, однако безопасных условий не достигнуто.

Убедившись в том, что напряжения в локальных зонах повышенной концентрации перераспределились, но не обеспечены безопасные условия, приступают к третьему этапу работы, в котором оператор; производит циклическое воздействие завальным рядом стоек крепи одновременно по всей длине лавы. При этом происходит дальнейшее перемещение максимума зоны опорного давления вглубь массива на всем протяжении очистного забоя, увеличивая ..таким образом размеры зоны разгрузки.

Характер распределения напряжений третьего этапа работ имеет вид В, который показывает, что происходит дапьнейшее бМещение вглубь массива повышенных напряжений и. размер зоны разгрузки составляет 2,2 м, что сог"., ласно установленным критериям в нормативных документах обеспечивает безопасные условия ..ведения очистнйх . работ, 45 Регулирование процессом управления горным давлением достигается выбором соответствуницего количества циклов воздействия, которые для самых сложных условий не превьппают пяти.

Формула иэ обретения

Способ управления горным давлением в очистных. выработках, включающий

55 первоначальное измерение напряжений и установление зон повышенных концент. раций напряжений по длине лавы, передвижку крепи, поддержание, кровли между передвижками с сохранением,рвсз 1456603 рактер распределения напряжений" после циклического воздействия одновременно всеми секциями крепи щитового агрегата, 4 и 5 — зоны повьппенных напряжений.

Способ осуществляют следующим образом, EIa выбросоопасном пласте 1 очистной забой 2 оборудуют механизирован-. 10 ной крепыш 3, производят измерение напряжений по длине лавы и устанавливают зоны повьппенных напряжений и размер разгруженной зоны.

Вначале исследуют исходное сос- 15 тояние приэябойной части угольного массива после снятия очередной полоски угля и до передвижки секций крепи щитового агрегата. Первоначально интегральный характер распределе- 20 ния напряжений по длине лавы имеет вид А. При этом зоны 4 и 5 повьппен-. ных напряжений расположены на концевых участках лавы длиной соответственно 15-20 и 5-10 м в эависимос- 25 ти от местоположения очистного забоя по падению и простиранию отрабатываемого этажа. Величина напряжений в указанных зонах в 1,5-2 рава превышает гидростатическое давление, а .30 максимумы концентраций находится на расстояниях 0-0,5 м (участок 4) и

0,3-0,7 и (участок 5).

На.втором этапе работы оператор после передвижения секций Щитового агрегата производит иа участках 4 и 5 циклическое воздействие на кровлю saвальным рядом стоек крепи 3. Циклическое воздействие осуш ствляют путем сброса сопротивления нагрузок стоек 40 беэ.потери контакта верхнего перекрытия крепи с кровлей и загрузкой их

- до величины первоначального распорв.

Измерение напряженного состояния призабойной части. угольного массива по всей дЛине ланы повторяют и сравни" вают с первоначальным, характер распределения концентрации напряжений по длине лавы после .выполнения второго этапа работ имеет вид Б. При этом: напряжения после циклического воздействия секции крепи на концевых участках перераспределяются,концентрации напряжений снижаются на 50-70Х достигнув примерно. уровня общей величины по всей длине лавы, а их максиму- ма смещаются вглубь массива на расстояние,1,0"1,2 м от,линии. очистного

\ забоя. Безопасной с точки зрения по длине лавы после выполнения

Составитель Г,Васючкова

Техред М.Ходанич

Корректор С. Черни.

Редактор О.Головач

Заказ 7518/29 Тираж 410 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Рау1нская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

5 1456 пора забойного ряда стоек постоянным, разгрузку приэабойной зоны угольного пласта циклично завальным рядом ,стоек крепи путем сброса сопротивления нагрузки этих стоек беэ потери контакта с кровлей и загрузку их до величины распора с последующей выдержкой во времени, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повы- 10 шения эффективности разгрузки призабойной зоны угольногр ппаста за счет перераспределения напряжений

603 6 вдоль забоя очистной выработки, разгрузку . кровли завальным рядом стоек крепи вначале производят на концевых участках лавы в пределах зон повышенной концентрации напряже" ний, затем по всей длине лавы измеряют напряжения и сравнивают их с пер1 воначальными значениями концентраций напряжений, а циклическое воздействие завальным рядом стоек крепи производят на концевых участках лавы по всей длине.