Способ повышения устойчивости выработок

 

Изобретение относится к горному делу и позволяет устранить асимметричность давления пород на контур выработки при ее креплении. Для этого вокруг выработок образуют зону разгрузки путем выполнения в массиве разгрузочных щелей. Длину зоны разгрузки с восстающей стороны выработок выполняют больше длины зоны разгрузки со стороны по падению на величину: 2{h/2 + 0,4 sin 2 y-ctg ( xsin pi/2) sin (ty sin ftY2), м где h - высота выработки, м; 0i - угол падения пласта, град - угол полных сдвижений njpofl по восстанию, град. & @

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

Щ)5 Е 21 0 11/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И АSTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО .ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4664640/03 (22) 27. 12,88 (46) 23. 02. 91. Бюл. Ф 7 (71) Свердловский горный институт им. В. В. Вахрушев а (72) А.M.Âàíäûøåâ, Р.M.Êóðàìøèí и С.В.Андреев (53) 622,284.9(088.8) (56) Корнилков В.Н. Бесцеликовая отработка мощных пологих и наклонных пластов. — М.: Недра, 1978, с.- 105.

Прогрессивные паспорта крепления, охраны и поддержания подготовительных выработок при бесцеликовой технологии отработки угольных пластов. — Л., ВНИМИ, 1985, с. 107, Изобретение относится к горному делу.

Целью изобретения является устранение асимметричности давления пород на контур выработки, Способ осуществляе.тся следующим образом.

Вокруг пройденной выработки образуется эона пониженных напряжений, описываемая двумя полуэллипсами. Породы, входящие в эту зону, формируют нагрузку на крепь выработки. Наибольшие напряжения, а значит, и нагрузка, развиты по большой оси полуэллипсов.

Большая ось полуэллипсов является их осью симметрии. B результате выполнения в массиве пород, вмещающем выработку разгрузочных щелей одинаковой длины с восстающей и падающей

° сторон выработки с отставанием 15„„9U„„1629553 А ) 2 (54) СПОСОБ ПОВЫ!ЕНИЯ УСТОЙЧИВОСТИ

BbIPAB0T0 К (57) Изобретение относится к горному делу и позволяет устранить асимметричность давления пород на контур выработки при ее креплении. Для этого вокруг выработок образуют зону разгрузки путем выполнения в массиве разгрузочных щелей. Длину зоны разгрузки с восстающей стороны выработок выполняют больше длины зоны разгрузки со стороны по падению на величину: 21Ь/2 + 0,4 sin 20(оса (f

xsin g/2) sin (g sin р(/2), м где hвысота выработки, м; 0 — угол падения пласта, град - угол полных сдвиже) Cl ний пород по восстанию, град. а6 м от проходческого забоя, форма зоны пониженных напряжений, описываемая двумя полуэллипсами, не изменится, изменяются только ее размеры йри сохранении точки пересечения большой и малой осей полуэллипсов на том же месте, что и без выполнения разгрузочных щелей. Но в то же время имеет место эффект разгрузки крепи выработки от высоких напряжений. Возникает зона разгрузки шириной, равной длине проекции разгрузочных щелей на малую ось полуэллипссв и равной дли-, не малой оси полуэллипсов. Но, так как имеет место отклонение большой оси полуэллипсов от нормали к напластованию в сторону восстания на

K угол (° sin — при падении пласта от2 личном от горизонтального, то большая

1629553 расчет приращения длины зоны разгрузки с восстающей стороны по формуле

Гh 0(1

2 - + 0,4 sin 2(6с g (g sin «2)) х

2(- + 0,4 sin 2g ctg ((1 sin 2))"

h М

М sin (V sin «2)» м длины зоны разгрузки с падающей стороны.

Формула из о бре тен ия где h — высота выработки, м;

g — угол падения пласта, град; (1 — угол полных сдвижений пород по восстанию, град.

Составитель Л. Березкина

Редактор А.Шандор Техред М.Дидык Корректор И.Муска

Заказ 421 Тираж 283 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.Ужгород, ул. Гагарина, 101 ось полуэллипсов пересекает .верхняк крепи не в точке С, а в точке N. Следовательно, максимальная нагрузка прикладывается к крепи асимметрично.

Все крепи рассчитываются,на рабоS ту с симметрично прикладываемой нагрузкой. Только при вычолнении этого . условия крель обеспечивает паспортную несущую способность.

При асимметричности приложения нагрузки величина несущей способности крепи снижается на 15-207., а так как крепь выбираетая из условия соответствия паспортной несущей способности крепи реальному давлению пород, то оказывается, что соответствие это нарушается. Соответственно этому крепь деформируется,,а следовательно, возрастают затраты на поддержание вы- 2 работки или же приходится переходить на другой тип крепи с более высокой несущей способностью, что увеличивает затраты на проведение выработки.

Для устранения асимметричности на- 25 грузки перемещают большую ось полуэллипсов в сторону восстания пласта на длину, (2 2+ 0,4 sin 2g ctg (g sin -)) X

X sin ((/ sin -), м, т.е. чтобы эта ось.пересекала верхняк крепи в точке С. Для выполнения этого условия увеличиваются длины 35 зоны разгрузки с восстающей стороны, на величину

2(2 + 0,4 sin 2Ж ctg (Q здп 2))»

h g

Х зю ((sin -), м.

Предлагаемый способ повышения устойчивости крепи выработок осуществляют в следующем порядке. Рассчитав для конкретных горно-геологических условий по люб6й из известных методик длину зойы разгрузки, производят, Ы

g sin (g sin «2 ), где h — высота выработки, м;

0 — угол падения пласта, град1 (— угол полных сдвижений пород по восстанию.

После этого во время проведения выработки выполняют в массиве разгрузочные щели (например, бурят скважины, бурят шпуры, нарезают щели врубовой машиной) с учетом условия превы" шения длины зоны разгрузки с восстающей стороны на величину

Способ повышения устойчивости выработок, включающий образование зоны разгрузки вокруг выработок путем выполнения в массиве разгрузочных щелей„ отличающийсятем, что, с целью устранения асимметричности давления пород на контур выработки,. длину зоны разгрузки с восстающей сто-. роны выработок выполняют больше длины зоны разгрузки со стороны по падению "a величину . h 5(2 (- + 0,4 sin 2К ctg (g sin -))х р6

К sin ® sin 2)