Способ определения зон кровли подземных камер,опасных по обрушениям Советский патент 1986 года по МПК E21C39/00 E21F5/00 

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для прогнозирования зон кровли камер, потенциально опасных по об рушениям.

Цель изобретения - повышение достоверности определения зон.

На фиг,1 и 2 изображена последовательность осуществления способа.

Приняты обозначения: 1 - изолинии деформации кровли, 2 - потенциально опасная по обрушениям зона, 3 - максимальная составляющая горизонтальных напряжений.

Способ осуществляют следующим образом,

Для каждого класса пород кровли (или для класса с наименьшей устойчивостью кровли),экспериментальнъм путем определяют величину деформации кровли, при которой происходит обрушение, и величину критической деформации, равной максимальной деформации при которой обрушение еще не происходит, а также определяют безопасный интервал изолиний деформаций, равный разности между деформацией обрушения и критической деформацией .

При ведении очистных работ ка опытном участке дд1я каждого цикла по замеренным деформациям через безопасный интервал строят изолинии деформаций кровли, наносят их на план участка и определяют величину, место и характер расположения зон (или зоны), потенциально опасных по обрушениям. При этом за потенциально ог.аскые зоны принимают учасгт - ки, ограниченные изолиниями наи-- меньшей д.;1ины. Эти участки (или участок) по сравнении с остальной площадью кровли являются наиболее опасными по обрушениям, хотя обрушения может и не произойти, так как величина прогиба может не достигнуть деформаций обрушения.

В дальнейшем при отработке участков месторождения с аналогичными горно-геологическими условиями тем же классом пород кровли и технологией отработки для каждого цикла очист ных работ осуществляют прогноз данных опасных зон. Кровлю в зтих зонах дополните льно укрепляют (увеличивают густоту установки mraFir или ус:танавливак т дополнительные подвески из железобетонных или сталеполи52А90

мерных штанг) . Остальную часть пло- щади кровли можно крепить по разряженной сетке, уменьшая интервал установки штанг по мере удаления от опас5 ной зоны в соответствии с расположением изолиний деформаций кровли, Следовательно, знание этих зон позволяет наиболее рационально крепить кровлю очистных камер и повысить

10 безопасность работ.

Потенциально опасные по обрушениям кровли зоны характеризуются как площадью, заключенной внутри изолиний наименьшей длины, так и направле15 нием Наибольшего размера зоны (в случае преобладания одной из составляющих горизонтальных напряжений), расположенного перпендикулярно направлению действия максимальной

20 составляющей горизонтальных напряжений .

Направление действия максимальной горизонтальной составляющей иа- пряжений определяют по изолиниям

25 деформяций кровли на момент отработки участка, при выработанном пространстве в плане, имеющем фоому квадрата (или круга).

В случае равенства горизонтапь30 ньгх составляющих напряжений в массиве- горных пород изолинии деформаций кровли 1 и потенциально опасная по обрушениям зона 2 имеют форму, близ кую к форме круга. При отсутствии

J, такого равенства, т.е. в случае преобладания одной из горизонтальных составляющих напряжений, изолинии де- фс рмаци11 кровли 1 имеют вытянутую .

40 Под действием максимальной составляющей горизонтального напряжения g направление линии прогиба в плане ориентировано перпендикулярно к ней. Следовательно, и изолинии деформа45 ций кровли будут ориентированы в зтом же направлении. Наиболее достоверно (вследствие наиболее полного исключения влияния граничных условий) ориентирована по отношению к на50 правлению действия максимальной со- , тав.1яющей горизонтальных напряже- 1IW1 потенциально опасная зона 2, ог- ра 1лчениая изолиниями наименьшей длины, в которой имеют место наибольшие

5 деформации кровли. Линия наиболь- Diero размера опасной зоны А Б будет перпендикулярна млнбольшей горизонтальной составляющей напряжении Ь,

Зная ориентировку выработанного пространства опытного участка.определяют направление действия максимальной горизонтальной составляющей напряжений.

В дальнейшем направление максималь- S ной составляющей 3 горизонтальных напряжений используется для вцбора наиболее безопасного направления горных выработок, которое совпадает с направлением действия максимальной сос- О тавляющей горизонтальных напряжений..

При определении зон кровли камер, потенциально опасных по обрушениям, определяют не только величину, место и характер расположения этих зон, но и направление расположения их наибольшего размера, взаимосвязанного в свою очередь с направлением действия максимальной составляющей горизонтальных напряжений, определяющего направление наиболее безопасного расположения горных выработок.

Редактор А.Сабо

Составитель Н.Руденко Техред М.Ходанич

Заказ 4601/34 Тираж 470Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предлриятие, г.Ужгород, ул.Проектнгя, 4

Риг.2

Корректор Л.Пилипенко