Способ охраны вертикальных стволов от влияния околоствольных выработок

 

Изобретение относится к области горного дела и может быть использовано в угольной промышленности для предотвращения влияния на вертикальные шахтные стволы околоствольных выработок, проводимых в горных породах с временным сопротивлением сжатию в образце R 70 МПа. Целью изобретения является повышение эффективности охраны стволов за счет исключения воздействия на них наклонных и вертикальных околоствольных выработок. В пределах зоны неупругих деформаций вокруг ствола диаметром вчерне D на плат наносят околоствольные выработки и определяют их суммарный объем для определения допустимой изрезанности массива из выражения V (D + 20) (66-0,047 Н), где D - диаметр ствола вчерне, Н - средняя глубина заложения околоствольных выработок от земной поверхности. 2 ил. сл С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

s Е 21 0 1/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4793753/03 (22) 19.02.90 (46) 30.06.92. Бюл. М 24 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт горной геомеханики и маркшейдерского дела (72) В,И,Болучевский, А,С.Ведяшкин и К.Б.Кулов (53) 624.15.6(088.8) (56) Указания по рациональному расположе. нию, охране и поддержанию горных выработок на угольных шахтах СССР. Л„

ВНИМИ, 1986, с.18.

Ведяшкин А.С. и др. Влияние околоствольных выработок на устойчивость вертикальных шахтных стволов. — Шахтное строительство, 1988, М 3, с.13 — 14. (54) СПОСОБ ОХРАНЫ ВЕРТИКАЛЬHblX

СТВОЛОВ ОТ ВЛИЯНИЯ ОКОЛОСТВОЛЬHblX ВЫРАБОТОК

Изобретение относится к области горного дела и предназначено для предотвращения влияния на вертикальные стволы околоствольных выработок, проводимых в породах с временным сопротивлением сжатию в образце R < 70 МПа. Изобретение может быть преимущественно использовано в угольной промышленности для предотвращения деформирования крепи и армировки стволов, вызываемого перераспределением напряжений в горном массиве, которое является следствием проведения укаэанных выработок.

Известен способ охраны вертикального шахтного ствола от влияния околостволь„„Я2„„1744258 А1 (57) Изобретение относится к области горного дела и может быть использовано в угольной промышленности для предотвращения влияния на вертикальные шахтные стволы околоствольных выработок, проводимых в горных породах с временным сопротивлением сжатию в образце R < 70 МПа. Целью изобретения является повышение эффективности охраны стволов за счет исключения воздействия на них наклонных и вертикальных околоствольных выработок. В пределах зоны неупругих деформаций вокруг ствола диаметром вчерне 0 на плат наносят околоствольные выработки и определяют их суммарный объем для определения допустимой изрезанности массива из выражения V < (D + 20) . (66-0,047 Н), где D — диаметр ствола вчерне, Н вЂ” средняя . глубина заложения околоствольных выработок от земной поверхности. 2 ил. ных выработок, предусматривающий проведение не сопрягающихся со стволом выработок на расстоянии не менее 20 м от него (то есть за пределами зоны неупругих деформаций горного массива, существующей вокруг ствола) и крепление соприкасающихся со стволом выработок крепыш ограниченной податливости, Недостатком этого способа является то, что он не учитывает степень изрезанности околоствольного массива горными выработками, Это приводит при наличии вблизи ствола большого количества последних к . значительному ухудшению его состояния, особенно на сопряжениях с ними.

Наиболее близким к предлагаемому является способ охраны вертикальных шахтных стволов, включающий определение допустимой изрезанности массива ь зоне неупругих деформаций вокруг ствола подлежащими проходке выработками и проведение в указанной зоне горизонтальных, вертикальных и наклонных выработок с обеспечением допустимой изрезанности массива. При расчете суммарной изрезанности массива выработками, проводимом в зоне неупругих деформаций вокруг ствола, данный способ учитывает площадь проекций на горизонтальную плоскость проводимых выработок. Здесь принимаются во внимание те выработки, которые расположены на расстоянии друг от друга по вертикали, не превышающем ширины создающейся около каждой из них зоны неупругих деформаций, поскольку в таких условиях возможно совместное влияние выработок на ствол. При определении допустимой и фактической изрезанности принята за основу максимальная ширина этой зоны (15 м). Недостатком данного способа являются существенные отклонения от истинной площади наклонных и вертикальных выработок, особенно вертикальных, поскольку на план горных работ проектируется их. поперечное сечение и не могут быть приняты во внимание протяженные участки, находящиеся выше и ниже околоствольного двора, На практике же подобные выработки (бремсберги, уклоны, ходки, сбойки, бункеры, камеры) имеются практически на каждом горизонте около всех стволов и оказывают на них непосредственное воздействие. Таким образом, при наличии наклонных и вертикальных выработок вблизи ствола соблюдение допустимой изрезанности околоствольного массива по площади не исключает их влияния на ствол, приводящего к деформированию его крепи и армировки.

Целью изобретения является повышение эффективности охраны за счет исключения влияния на ствол вертикальных и наклонных околоствольных выработок.

Указанная цель достигается тем, что допустимую изрезанность массива V определяют по объему подлежащих проходке околоствольных выработок из выражения

V (D+20) (66 — 0,047 Н), где D — диаметр ствола вчерне;

Н вЂ” средняя глубина заложения околоствольных выработок от земной поверхности.

Отличительным признаком заявляемого решения по сравнению с прототипом является определение допустимой изрезанности массива по объему подлежащих проходке околоствольных выработок.

На фиг. 1 и 2 показаны соответственно план горных выработок и вертикальный разрез. Способ осуществляется следующим образом. На план горных работ и на разрез наносят выработки, которые подлежат проходке в зоне неупругих деформаций 1, имеющейся вокруг охраняемого вертикального шахтного ствола 2 диаметром вчерне D: горизонтальные 3, 4, 5, 6, наклонную 7 и вертикальную 8. Определяют суммарный объем в свету этих выработок или их участков, расположенных в упомянутой зоне. Вычисляют допустимую изрезанность массива V в зоне неупругих деформаций 1 из выражения

V (D+20)(66 — 0,047 Н).

Если суммарный объем околоствольных выработок превышаетдопустимую изрезанность массива, то объем уменьшают до величины, не превышающей допустимую изрезанность, путем переноса отдельных выработок за пределы зоны неупругих деформаций 1 или уменьшения габаритов выработок.

Изобретение иллюстрируется следующим примером.

В пределах зоны неупругих деформаций 1, составляющей 20 м и построенной вокруг скипового ствола 2 шахты имени 50летия Октябрьской революции ПО "Карагандауголь", диаметр вчерне которого равен 7 м, нужно осуществить проходку горизонтальных выработок околоствольного двора — ходка 3 к стволу, заезда 4, горизонтальной части 5 ходка в камеру загрузки и грузовой ветви 6, а также наклонного бункера 7 и вертикальной части 8 ходка в камеру загрузки. Средняя глубина от земной поверхности указанных горных выработок равна 582 м. В этих условиях допустимая изрезанность массива составляет V (7+20)х(66 — 0,047х582) = з

=1043 м . Фактические объемы выработок в свету показаны в таблице.

Таким образом, объем выработок (1287 мз) превышает допустимую изрезанность, что может привести к деформированию крепи и армировки ствола. Поэтому заезд 4 переносят за пределы зоны 1, что обусловливает уменьшение суммарного объема выработок в ней на 562 м . В то же время ходок

3 увеличивается на 14 м, à его объем — на 178 м . В целом суммарный объем выработок уменьшается на 384 м, то есть до 903 м, и в данном случае не превышает допустимой изрезанности. Это предотвращает влияние на ствол околоствольных выработок и, отсюда, деформирование крепи и армировки ствола, 1744258

Формула изобретения

Способ охраны вертикальных стволов от влияния околоствольных выработок, включающий определение допустимой изрезанности массива в зоне неупругих деформаций и проведение в ней околоствольных выработок с обеспечением допустимой изрезанности массива, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности охраны за счет исключения влияния вертикальных и наклонных околоствольных выработок, определение допустимой изрезанности массива производят по объему подлежащих

5 проходке околоствольных выработок иэ выражения V (0+20)(66-0,047 Н), где D— диаметр ствола вчерне; Н вЂ” средняя глубина . заложен ия околоствол ьн ых вы работок от земной поверхности.

1744258

Составитель В. Бодучевский

Редактор Т. Пилипенко Техред М.Моргентал Корректор В. Гирняк

Заказ 217б Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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