Способ управления процессом сдвижения горных пород под охраняемыми объектами Советский патент 1985 года по МПК E21C41/06 

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при подземной разработке месторождений полезных ископаемых системами с обрушением налегающей толщи порол для охраны подрабатываемых объектов на земной поверхности.

Целью изобретения является снижение деформаций земной поверхности и массива горных пород на охраняемом участке путем направленного изменения формы первоначальной зоны обрушения.

На чертеже представлена схема осуществления способа управления процессом сдвижения горных пород.

В результате выемки полезного ископаемого на земной поверхности образуется первоначальная зона 1 обрушения и зона 2 критических деформаций эллиптической формы, большая ось 3 которых направлена в сторону охраняемого участка 4 с инженерными объектами, подлежащими сохранению. Зона 5 максимальной концентрации напряжений первоначальной зоны 1 обрушения приходится на охраняемый участок 4.

Для уменьшения концентрации напряжений на охраняемом участке 4 изменяют форму первоначальной зоны 1 обрушения образованием дополнительной зоны 6 обрушения с помощью щели 7, которую заполняют слабопрочными материалами, т. е. разрыхленной массой горной породы, образующейся в результате создания указанной щели.

При этом образование основной зоны 1 обрушения производят в направлении, перпендикулярном линии (большая ось эллипса) 3, соединяющей центры первоначальной зоны 1 обрушения и охраняемого участка 4 от границы первоначальной зоны 1 обрушения.

Новая зона обрушения, образованная соединением первоначальной 1 и дополнительной 6 зон обрушения, имеет также эллиптическую форму, но теперь большая ось 8 эллипса перпендикулярна линии 3. Вследствие этого зона 5 максимальной концентрации у суммарной зоны обрушения смешается с охраняемого участка 4 в об.оСти, прилегающие к ее длинной оси 8.

Таким образом, расширение основной зоны 1 обрушения вызывает смещение зон максимальной концентрации напряжений и деформаций с ответственных участков на участки, не занятые охраняемыми объектами, которые в этом случае оказываются за границами 9 критических деформаций.

Щель, образующую дополнительную зону обрушения, создают с по.мощью буровзрывных работ из специально пройденных горных выработок.

Параметры щели определяют по формуле:

L 2ltg8

где L - длина щели, м;

Е.- длина охраняемого участка, м; h - глубина щели, м; причем h Н при Н , R; h R при Н R; Н - глубина горных работ, м; R - проектируемый радиус общей зоны

обрушения, м;

6 - угол сдвижения горных пород в торце щели, град.

Ширину щели определяют исходя из условия сохранения зазора между ее стенками, обеспечивающего перемещение разрыхленной горной массы, и технологических возможностей ее образования.

Для создания разрыхленного состояния пород в объеме щели часть отбитых пород (до 40%) по мере отбойки массива в объеме щели выпускают на нижние выработки.

СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ СДВИЖЕНИЯ ГОРНЫХ ПОРОД ПОД ОХРАНЯЕМЫМИ ОБЪЕКТАМИ, включающий формирование щели и последующее ее заполнение слабопрочным материалом, отличающийся тем, что, с целью снижения деформаций земной поверхности -7||1 11|Р j 71w-- s j/iiiiiiiih( и массива горных пород на охраняемом участке путем направленного изменения формы первоначальной зоны обрущения, формированием щели с параметрами, определяемыми по формуле ГУ - 9/ - -fe(Л Zi г tgf где L - длина щели, м; / - длина охраняемого участка, м; h - глубина щели, м; причем h Н при Я /Z / при Я Я - глубина горных работ, м; R - проектируемый радиус общей зоны обрущения, м; б - угол сдвижения горных пород в торце щели, град., I образуют дополнительную зону обрущения от границы первоначальной зоны обрущения (Л в направлении, перпендикулярном линии, соединяющей центры первоначальной зоны обрущения и охраняемого участка. :о о о