Способ определения границ зоны обрушения и мульды сдвижения пород при подземной добыче угля и устройство для его осуществления

 

.СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК щ)5 Е 21 С 41!18

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АBTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ. И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4563821/03 (22) 20.03.89 (46) 23. 02. 91 ° Бюл. 1 = 7 (71 ) Университет дружбы народов им. Патриса. Лумумбы (72) И.Л.Машковцев, А.В.Анисимов, A. Д. Гладуш, Б, И.Машковцев и И.Н.Дрижд (53) 622.271(088.8) (56) Турчанинов И.А., Иофие М.А., Каспарьян Э.В, Основы механики горных пород, — Л.: Недра, .19?7, .с. 116-120.

Авторское свидетельство СССР

9 128621, 1960.

Авторское свидетельство СССР

Р 1219805, 1986.

Авторское свидетельство СССР

У 735773, 1980. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ГРАНИЦ ЗОНЫ

ОБРУШЕНИЯ И МУЛЬДЫ СДВИлЮНИЯ ПОРОД

ПРИ ПОДЗЕМНОЙ ДОБЫЧЕ УГЛЯ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ. (57) Изобретение относится к горному делу и предназначено для управления границами зоны обрушення и мульдь1 сдвижения (МС) пород при подземной разработке угольных месторождений.

„„SU„„1629542 А 1

Цель — уменьшение трудоемкости работ и повышение эффективности определения границ зоны 3 обрушения и MC 4 пород.

С поверхности земли до пласта 1 бурят скважины 5 и устанавливают в них по крайней мере по два датчика (Д) 6.

Один из Д 6 размещают в центре предполагаемой зоны 3 обрушения, а расстояние L до другого Д 6 определяют по Формуле: L =К4 (X пр Чоц t/l г m) где К < — ко эффицне.н т, учитыв ающий го рно- ге о по гиче с к не у слов ия з але гания; Х пр — средняя величина пролета

or. основной кровли эа лавой; 7 я — скорость подвигания лавы; t — средняя продолжительность цикла обрушения пород о".новной кровли; ш — вынимаемая мощность пласта; К вЂ” коэффициент, учитывающий подготовку и систему разработки пласта, и размещают его в

HC 4 пород. Затем ведут замеры смещений пород и определяют скорости расслоения пород в зоне обрушения и

MC 4 и по ним определяют размеры зоны обрушения и МС 4. По скоростям расслоения определяют размеры зоны обрушения и МС 4. 2 с. и 1 s.ï. ф"лы, 5 ил.

1629542

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано при упРавлении границами зоны обрушения и мульды сдвижения пород при подземной разработке угольных месторождений.

Целью изобретения является уменьшение трудоемкости работ и повышение эффективности определения, границ зоны 10 обрушения,и мульды сдвижения пород за счет повышения точности, надежности и безопасности измерений.

На фиг. 1 показана лава и толща вышележащих пород, поперечный разрез; 15 на фиг; 2 — световолоконный датчик в момент установки на место в скважине большого диаметра; на фиг. 3 - то же, в месте наблюдения; на фиг. 4 - то же, в.момент доставки в скважине небольшого диаметра; на фиг. 5 - то же, в месте наблюдения.

° Способ осуществляется следующим образом.

При выемке пласта 1 в очистном за- 25 бое .2 образуется выработанное пространство, имеющее свою зону 3 обрушения и мульду 4 сдвижения. Для определения их границ с поверхности впереди забоя до пласта бурят скважины 5, в которые устанавливают датчики 6 в количестве минимум 2 шт. Один из датчиков размещают в центре предполагаемой зоны обрушения, а расстояние до другого датчика определяют по Формуле 35 ок . Xnâ Чiiп t

L= К вЂ” — вЂ”К . m где К . - коэффициент, учитывающий горно-геологические условия залегания (глубину разработки, физико-механические свойства пород, наличие геоок логических нарушений;

Х - средняя величина пРолета 45 п основной кровли sa лавой;

Ч0п - скорость пропвигания лавы;

t — средняя продолжительность цикла обрушения (опускания) пород основной кровли; . 50 ш — вынимаемая мощность пласта;

К - коэффициент, учитывающий

Д подготовку и систему разработки пласта.

Если один из датчиков находится в зоне обрушения, то другой — в мульде

55 ,сдвижения,. и наоборот, что позволяет ,по первоначальной скорости расслоений уточнить размеры зоны и мульды.

Первоначальная скорость расслоения в пределах 18-24 мм/ч является характеристикой образования зоны . обрушения или мульды сдвижения. При меньших скоростях трещина быстро закрывается и это не указывает на границу зоны или мульды.

Скважины можно не бурить, а использовать для этого геологоразведочные или дегезационные.

Световолоконный датчик состоит из корпуса 7 в виде сквозного цилиндра, подающего н отводящего световодов 8, подвижного отражающего зеркального днища 9, гофрированного ограждения

10, держателя 11 днища, подвесной нити 12 и ампулы 13 с клеем.

Устройство работает следующим образом.

Датчик опускают на нити в скважину. При этом зеркальное днище располагают на расстоянии 1-,10 мм от торца корпуса и свободных концов световодов.

При достижении его на место наблюдения досыльником 14 зеркальное днище отводят на максимальное расстояние от световодов (20-30 мм). При этом держателем днища разрывают ампулу н приклеивают к стенке скважины.

При доставке датчика к месту наблюдения (к забою скважины) в скважине небольшого диаметра зеркальное днище можно не снабжать держателем и не крепить к стенкам скважины. Досыльннк, после доставки датчика, извлекают из скважины. Другие концы световбдов на поверхности земли прикрепляют к опорной неподвижной площадке..

Определение границ зоны обрушения и мульды сдвижения проводят подачей света в подводящий световод. Свет отражается от заранее оттарированного днища, переместившегося при сдвижении пород. Так как концы световодов в корпусе датчика неподвижны, преобразователь света фиксирует величину расслоения пород.

Формула изобретения

1. Способ определения границ эоны обрушения и мульды сдвижения пород при подземной добыче угля, включающий бурение скважин с поверхности земли до пласта, установку в них датчиков и определение скоростей расслоения пород в зоне обращения и

1629542 мульде сдвижения, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью уменьшения трудоемкости работ и повышения эффективности определения границ зоны обрушения и мульды сдвижения пород, определяют размеры предполагаемых зоны обрушения и мульды сдвижения пород, при этом датчики устанавливают по крайней мере по два в каждой скважине, причем один иэ датчиков размещают в центре предполагаемой эоны обрушения, а расстояние до другого датчика определяют по формуле ок

L К (Х 7 „ t/K m) .где К< — коэффициент, .учитывающий горно-геологические условия залегания;

Х " — средняя величина пролета оса новной кровли за лавой: скорость подвигаяия лавы;

С вЂ” средняя продолжительность цикла обрушения пород основной кровли;

m — вынимаемая мощность пласта;

К вЂ” коэффициент, учитывающий подго то в ку и систему раз работки пласта, и размещают его в мульде сдвижения, затем ведут замеры смещений пород и

5 по скоростям их расслоения определяют размеры зоны обрушения и мульды сдвижения.

2 ° Устройство для определения границ зоны обрушения и мульды сдвижения пород при подземной добыче угля, включающее подающий и отводящий световоды, световолоконный датчик и преобразователь света, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что,. с целью повышения точности и надежности измерений, устройство снабжено опорной неподвижной площадкой, .а световолоконный датчик выполнен в виде сквозного цилиндра, на конце которого закреплена гибкая гофрированная вставка, при .этом указан. ная вставка снабжена подвижным, оттарированным на перемещение зеркальным днищем, причем концы подающего и от25 водящего световодов закреплены к опорной неподвижной площадке.

3.. Устройство по и. 2, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что световолоконный датчик снабжен досылЬником. ъъ !

1629542

Корректор И.Муска

Заказ 421 Тираж 299 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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

Составитель С. Сопилко

Редактор А.Шандор Техред M.Пидык