Способ предварительного ослаблениямассива горных пород и устройство дляего осуществления

 

Союз Советскик

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОЬРЕтКНИЯ "842199

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к ввт. свид-ву (22) Заявлено 021078 (21) 2678460/22-03 (51) М 4 . с присоединением заявки HP, (23) Приоритет

Е 21 F 5/00

Государственный коинтет

СССР

IIo Аеяви кзобретеккя и открытий

Опубликовано 300681, Бюллетень HP 24

Дата опубликования описания 3006,81 (53) УДК 620.173. .24(088.8) (72) Авторы изобретения

Ю.К. Батманов, М.Ф. Зима, П.Е. Левкович, A

М.А, Моисеев, Н.В. Сухин, 3.Е. Филер и В.И с (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПРЕДВАРИТЕЛЬНОГО ОСЛАБЛЕНИЯ NACCNBA

FOPHHX ПОРОД И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

1 2

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при предварительном ослаблении массива горных пород.

Известны сПособ и утсройство для разуплотнения горных пород с помо- щью вибрации (1).

Недостатком этого способа и устройства является трудность нх применения в условиях шахты.

Известен также способ предварительного ослабления массива горных пород, заключающийся в воздействии на массив горных пород направленными встречными импульсами механических колебаний, следующих с частотой, равной частоте собственных колебаний массива горных пород. и создаваемых устройствами, размещенными в подготовительных горных выработках, оконтуривающих массив горных пород Г2).

Недостатком такого способа является его относительно невысокая эффективность.

Цель изобретения - интенсификация процесса ослабления массива горних пород.

Поставленная цель достигается тем, что массив горных пород одновременно с воздействием на него направленными встречными импульсами подвергают постоянному сжатию в местах приложения механических колебаний с помощью тех же устройств.

Также устройства в подготовительных горных выработках располагают соосно друг с другом.

Кроме того, устройства вводят в работу одновременно и режим работы устройства при предварительном ослаблении массива горных пород принимают синхронным по частоте и фазе.

При этом в устройстве для осуществления способа, включающем вибратор с прижимным механизмом и опорную раму, в качестве вибратора использован вибромолот с плитой-наковальней, а прижимной механизм выполнен в виде домкратов, которые с одной стороны соединены с распорной рамон, а с другой — посредством амортизаторов с плитой-наковальней.

На фиг.1 представлена технологическая схема ведения горных работ по предварительному ослаблению массива горных пород, на фиг.2 — технологическая схема ведения работ по ослаблению массива горных пород

30 после отработки столба горных пород,> на фиг.3 — разрез A-А на фиг.1, на фиг.4 — разрез Б-Б на фиг.3.

Предлагаемый способ осуществляется следующим образом.

На пласт воздействуют вибрацией, например ударной, посредством устройства 1.: Это воздействие осуществляют с вентиляционного штрека

2 в направлении конвейерного штрека 3 и с частотой, равной частоте собственных продольных колебаний пласта в пределах выемочного столба, причем пласт в месте приложения вибрации подвергают постоянному сжатию, что осуществляют посредством одногЬ и того же устройства 1. Это сжатие пласта способствует предотвращению образования штыбовой подушки на контакте устройства 1 с пластом. Под воздействием вибрации в угольном пласте возникают вокруг микротрещин новые трещины, а также происходит снижение сил сцепления между отдельностями пласта и, как следствие, раскрытие трещиноватостей в пласте. В результате ослабля.ют и дегазируют выемочный столб в йределах определенной полосы 4.

Пласт такие подвергают дополнительно сжатию в конвейерном штреке 3 в направлении вентиляционного штрека 2 посредством домкратов 5 и опорной плиты б, которые располагают в створе с устройством 1, что позволяет более равномерно по площади ослабить пласт. !

Выемочный столб подвергают вибрации дополнительно и вторым устрой" ством 1 с конвейерного штрека 3 в направлении вентиляционного штрека 2 и таким путем достигают интенсификации процессов ослабления по площади.

Выемочный столб подвергают вибрации так же, как и в предыдущем случае, но дополнительно второе устройство 1 располагают в створе с пЕрвым и включают его в работу одновременно и синхронно по частоте и фазе с ним, что обеспечивает интенсификацию процесса. ослабления пласта во времени.

Выемочный столб подвергают вибрации посредством устройства 1 при соответствующей ширине полосы 4 только вблизи очистного забоя и при помощи этого увеличивают интенсивность ослабления и особенно дегазации пласта эа счет использования опорного давления, концентрируемое вблизи очистного забоя, и дополнительного обнажения пласта (кроме в подготовительных выработках в этом очистном забое.

Предлагаемое устройство 1 конструктивно выполнено следующим образом. Оно содер>кит вибрационную машину, например вибромолот 7, который снабжен плитой-наковальней 8, 842199

Формула изобретения

1. Способ предварительного ослабления .массива горных пород, заключающийся в воздействии на массив горных пород направленными встречными импульсами механических колебаний, следующих с частотой, равной частоте собственных колебаний массива горных пород и создаваемых устройствами, размещенными в подготови .тельных горных выработках, оконтуриваг>щих массив горных пород, о тл и ч а ю шийся тем, что, с

60 целью интенсификации процесса ослабления массива горных пород, массив горных пород одновременно с воздействием на него направленными встречными импульоами подвергают

65 постоянному сжатию в местах прило5 l0

30 причем эта плита-наковальня подвижно соединена посредством амортизаторов 9 с прижимными домкратами 10, упертыми в опорную раму 11.

Устройство работает следующим образом.

После очередного монтажа устройства 1 в вентиляционном штреке 2 производят прижатие плиты-наковальни 8 к пласту посредством домкратов

10 и одновременно включают в работу вибромолот 7. Производимую им ударную вибрацию передают пласту через плиту-наковальню 8 только в сторону другой подготовительной выработки, в данном случае конвейерного штрека 3, и таким путем воздают пласту продольные колебания только в пределах выемочного столба. Затем устройство 1 после завершения цикла в пределах заданной ширины полосы 4 переставляют на другое место в вентиляционном штреке 2.

Подобным образом включают s работу при необходимости, и второе устройство, которое располагают на конвейерном штреке 3.

Вибрацию пласту через плиту-наковальню 8 можно сообщить и другой вибрационной машиной, например вибропогру>кателем. В этом случае его подсоединяют к плите-наковальне 8, подобно свае жестко.

Предлагаемый способ и устройство позволяют существенно снизить затраты на выемку угля благодаря повышению эффективности разрушения угля после предварительного ослабления пласта, что особенно целесооб-. разно при применении струговых комплексов, при этом расширится область их применения эа счет крепких пластов после соответствующего ослабления. Кроме того, снижают-. ся затраты на дегаэацию разрабатываемого пласта.

842199 жения механических колебаний с помощью тех же устройств.

2. Способ по п.1, о т л и ч аю щ и й.с я тем, что устройства в подготовительных горных выработках располагают соосно друг с другом.

3. Способ по пп.1 и 2,.о т л ич а ю шийся тем, что устройства вводят в работу одновременно и режим работы устройств при предвари,тельном ослаблении массива горных . О пород принимают синхронным по частоте и фазе.

4. Устройство для осуществления способа по пп.1-3, включающее вибратор с прижимным механизмом и опорну р у, о т л и ч а ю щ е е с я 15 тем, что в качестве вибратора испопьзован вибромолот с плитой-накова-: льней, а прижимной механизм выполнен в виде домкратов, которые с одной стороны соединены с распорной рамой, а с другой — посредством амортизаторов с плитой-наковальней.

Источники информации, принятые,во внимание при экспертизе.

1. Бауман В.А. и др. Вибрационные машины и процессы в строительстве.

И., "Высшая школа", 1977, с. 177-196.

2.. Авторское свидетельство СССР

В 317797, кл. Е 21 С 39/00, 1970 (прототип) .

842199

Риг. Ю авиа. у

Составитель A. Дудченко

Редактор Т. Пилипенко Техред A. Ач. Корректор Л. Иван

Заказ 5003/29 Тираж 463 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r.Ó>õroðoä, ул.Проектная, 4