Способ управления труднообрушаемой кровлей при разработке пластовых месторождений Советский патент 1988 года по МПК E21D11/00 

4 СХ)

О Од

со

Изобретение относится к горному делу, и м.б. использовано для управления горным давлением при разработке месторождений с труднообрушаемой кровлей (К). Цель изобретения - снижение энергоемкости процесса обрушения К. Из пространства очистного забоя бурят в К нормально ее поверхности скважины (С) 2. Изнутри каждой С 2 нормальна к поверхности и перпендикулярно оси С 2 формируют щель (Щ) 3. Со стороны К одновременно с Щ 3 формируют перпендикулярную К и ориентированную вдоль линии С 2 дополнительную Щ. Для этого в С 2 вводят отрезок стального каната 4 и закрепляют его в С 2 с помощью замкового устройства 5 с опиранием по нижней поверхности Щ 3. После натяжения канат 4 закрепляют замком 6 на опорной плите 7 с центральным ребром жесткости в виде режущего клина 8. На начальной стадии разработки С 2 бурят по диагоналям обру- шаемого участка К, на последующих стадиях - вдоль линии очистного забоя. По мере отхода лавы от линии С 2 смещения К увеличиваются. Это приводит к увеличе- с нию натяжения канатов 4 и прорастанию трещин 9. При опускании К клинья 8 внедряются в массив, разрущая его трещинами 10. 1 з.п. ф-лы, 5 ил. (Л

в

Фиг. 2

Изобретение относится к области горного дела и может быть использовано при управлении горным давлением при разрибптке месторождений с труднообрушае: Ч );;и, 1еЙ.

:U, изобретения является снижение -iiprciOMкости процесса обрушения кровли.

На фиг. 1 представлена схема управления кровлей; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1 установленного в скважине каната с замковым устройством на конце и ориентированным положением ребер жесткости опорной плиты; на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 1; на фиг. 4 - разрез В-В на фиг. 2; на фиг. 5 - расположение скважин по линиям «закрытого конверта.

Способ реализуется следующим образом.

Из пространства очистного забоя 1 бурят в кровлю пласта по нормали и наслоению пород скважины 2 и прорезают изнутри каждой скважины у ее забоя щель 3, перпен10

15

ряда скважин с канатами преобладающее направление растяжения от натяжения канатов перпендикулярно плоскости, в которой располагаются скважины, что дополнительно способствует разрушению кровли по плоскости скважин, параллельной линии очистного забоя. Для у 1ления этого эффекта служат ребра жесткости (клинья) 8, которые при опускании кровли внедряются в массив, разрушая его в виде трещин 10.

Длина скважин может быть одинаковой, и может варьироваться для обеспечения ступенчатого разрушения кровли. Линии скважин 11 и 12 для периодического повторения способа по мере подвигания лннии очистного забоя располагают друг от друга на расстоянии, равном нормальному шагу обрушения основной кровли Lxsp.

25

При первых посадках труднообрушаемой кровли (на начальной стадии разработки)

дикулярную оси скважины. Затем вводят в 20 скважины в выработанном пространстве скважину отрезок стального каната 4 (эту лавы располагают по линиям формы «закрытого конверта 13, по которым происходит первичное обрушение кровли. При одном положении забоя бурят и заправляют канатами только две скважины, например при положении забоя 14 - скважины 15 и 16, при положении забоя 17 - скважины 18 и 19 и т.д. Причем ребра жесткости опорных плит при натяжении канатов ориентируют вдоль линии «закрытого конверта. На послеплиту 7 изготавливают с центральным реб- ,, дующих стадиях разработки скважины бурят ром жесткости в виде клина 8. При уста- вдоль линии очистного забоя. новке опорной плиты ребро жесткости обращают к массиву и ориентируют вдоль линии очистного забоя.

По мере отхода лавы от линии сква-1. Способ управления труднообрушаемой

жины с установленными в них стальными кровлей при разработке пластовых место- канатами смещения кровли на этом участке рождений, включающий бурение скважин в увеличиваются. Причем происходит они в ос- породы труднообрушаемой кровли нормальоперацию можно производить с помощью рабочего става бурового станка, пропустив канат через полую центральную его часть) и закрепляют его в скважине с помощью замкового устройства 5 с опиранием по нижней (обращенной к устью скважины) поверхности щели 3. Канат натягивают и закрепляют с помощью замка 6 на опорной плите 7 у устья скважины. Причем опорную

Формула изобретения

новном за счет увеличения объема прикон- турной части массива, что обуславливает увеличение натяжения канатов. Поскольку верхний конец каната с помощью устройства 5 опирается на нижнюю поверхность щели, а сама щель является концентратором напряжений, то увеличение натяжения каната способствует прорастанию трено ее поверхности и формирование изнутри каждой скважины щели, перпендикулярной оси скважины, отличающийся тем, что, 40 с целью снижения энергоемкости процесса обрушения кровли, со стороны кровли формируют перпендикулярную кровле и ориентированную вдоль линии скважин дополнительную щель, причем на начальной стадии разщины 9, параллельной снабжению и форми- ., работки скважины бурят по диагоналям

рующеи отрыв кровли в пределах длины каната от всего вышележащего массива. Таким образом, энергия зависающего массива направлена на его же собственное разрушение и обрушение пород в завальной части лавы.

Вокруг одиночной скважины с натянутым стальным канатом формируется зона радиальных растягивающих напряжений. Вокруг

50

обрушаемого участка кровли, а на последующих стадиях - вдоль линии очистного забоя.

ряда скважин с канатами преобладающее направление растяжения от натяжения канатов перпендикулярно плоскости, в которой располагаются скважины, что дополнительно способствует разрушению кровли по плоскости скважин, параллельной линии очистного забоя. Для у 1ления этого эффекта служат ребра жесткости (клинья) 8, которые при опускании кровли внедряются в массив, разрушая его в виде трещин 10.

Длина скважин может быть одинаковой, и может варьироваться для обеспечения ступенчатого разрушения кровли. Линии скважин 11 и 12 для периодического повторения способа по мере подвигания лннии очистного забоя располагают друг от друга на расстоянии, равном нормальному шагу обрушения основной кровли Lxsp.

диях разработки скваж и очистного забоя.

Формула изобретения

но ее поверхности и формирование изнутри каждой скважины щели, перпендикулярной оси скважины, отличающийся тем, что, с целью снижения энергоемкости процесса обрушения кровли, со стороны кровли формируют перпендикулярную кровле и ориентированную вдоль линии скважин дополнительную щель, причем на начальной стадии разработки скважины бурят по диагоналям

50

обрушаемого участка кровли, а на последующих стадиях - вдоль линии очистного забоя.

±

-I

Фи2.1

В-В

////// /А ////////. 8

ФигЛ

Фиг.З

/

15

Фиг. 5