Способ разгрузки от напряжений параллельно проводимых выработок Советский патент 1989 года по МПК E21D11/00 

Ф(/г. 2

Изобретение относится к горному делу, а именно с способам разгрузки от напряжений параллельно проводимых выработок,

Целью изобретения является повышение устойчивости выработок путем сохранения эффекта разгрузки пород в течение всего срока службы выработок и устранения их вредного взаим кого влияния при проведении.

На фиг И схематично показаны проводимые при реализации способа подготовительные выработки, вид в плане; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1; нафиг.З -разрез Б-Бна фиг. 15нафиг.4 разрезВ-В нафиг.1; нафиг,5 -график соотношения скоростей вертикальной и горизонтальной конвергенции пород контура передовой выработки в течениевре- мени реализации предлагаемого способа

Способ начинают с проведения передовой выработки ЦаКоторая вызывает перераспределение напряжений в горном массиве. Окружающие породы, ин- тенсивно разрушаясь, начинают смещаться в полость передовой выработки 1. При этом их упругая потенциальная энергия реализуется на процессы деформирования пород и вокруг пере- довой выработки t образуется локальная зона 2 разгрузки, а непосредственно у контура - зона 3 интенсивного разрушения (фиг.2).

После выемки угля в пределах се- чения передовой выработки 1 и установки в ней временной крепи 4 непосредственно у подготовительного забоя 5 передовой выработки t оборудуется замерное сечение, состоящее из четырех контурных реперов 6, установленных в кровле, почве и -боках выработки (фиг.2 и 3). Дри дальнеййем отхо де подготовительного забоя 5 ведутся ежесменные замеры смеще- НИИ пород контура передовой выработки 1 . Целью наблюдений является экспериментальное определение минимального отставания , подготовительных забоев. 7 параллельно прово- димых выработок 8 от подготовительного забоя 5 передовой выработки 1, которое определяется по времени стабилизации .соотношения скоростей вер- тикальной и горизонтальной конвер- генции.

В дальнейшем стро.ят график изменения соотношения скоростей вертикальной и горизонтальной конвергенции от времени с учетом изменения расстояния до подготовительного забоя 5 передовой выработки 1 (фиг.5),

Стабилизация соотношения скоростей вертикальной и горизонтальной конвергенции пород контура передовой выработки t означает, что локальная зона разгрузки вокруг нее сформировалась. После этого, зная ее основные параметры - ширину В и глубину зоны 3 интенсивного разрушения пород, можно проводить параллельные .выработки 8 о Если параллельные выработки 8 проводить до момента стабилизации соотношения скоростей вертикальной и горизонтальной конвергенции, то они будут испытывать вредное влияние проведения передовой выработки 1.

Для непосредственного определения ширины образовавшейся локальной зо- ны 2 разгрузки в бока передовой выработки 1 по породам непоредственной кровли угрльного пласта 9 бурятся скважины 10, перпендикулярные контур передовой выработки 1 (фиг.2). Общая длина скважины 10 должна быть достаточной для определения известными методами ширины локальной зоны разгрузки и глубины зоны интенсивного разрушения пород 3 вокруг передовой вьфаботки 1 о

Если параллельные выработки 8 расположить на расстоянии менее удвоенной глубины интенсивного разрушения от передовой выработки 1, то их зоны 3 интенсивного разрушения соединятся, что снизит устойчивость выработок и значительно увеличит вероятность крупных утечек воздуха из выработок 8 через раскрытые трещины. Если параллельные выработки 8 про- вести на расстоянии более ширины зоны-разгрузки от контура передовой выработки, то они не попадают, в пределы локальной зоны 2 разгрузки и их устойчивость будет низкой. В пределах этих интервалов параллельные выработки 8 следует располагать как можно ближе к передовой выработке 1, так как при этом они попадут в область массива, наиболее разгруженную от горного давления. Следовательно , параллельнь18 выработки 8 следует проводить на расстоянии, равном удвоенной глубине интенсивного разрушения пород от контура передовой выработки 1.

Проведение параллельных выработок 8 по обе стороны от передовой выработки 1 приводит к изменению сложишегося равновесия в локальной зоне 2 разгрузки. При этом возобновляются сдвижения и разрушение пород вокруг ранее проведенной передовой выработки 1 . Это сопровождается скачкообразным изменивнием соотношения скоростей вертикальной и горизонтальной конвергенции (участок графика Вг, на фиг.5) на замерном сечении в передовой выработке 1.

Повторньй процесс изменения соотношения скоростей вертикальной и горизонтальной конвергенции, обусловленный вредным взаимным влиянием проведения параллельных выработок 8, продолжается в течение нескольких суток и заканчивается стабилизацией во всех трех выработках одновременно передовой 1 и параллельных 8. Это означает, что на уровне расположения замерного сечения напряжения в пределах локальной зоны 2 разгрузки стабилизировались и можно производить увеличение сечения до проектного сде- формированного контура передовой выработки 1. При этом временная крепь 4 извлекается (полностью пригодная для повторного использования) и устанавливается постоянная 11.

Формула изобретения

Способ разгрузки от напряжений параллельно проводимых выработок, включаклций создание локальной зоны разгрузки путем проведения на уровне плоскости расположения параллельных выработок передовой выработки меньшего, чем проектное сечение и

пириной, равной проектной шири не,

измерение соотношения скоростей вертикальной и горизонтальной конвергенции пород контура передовой выработки, определение зоны разгрузки

10 и глубины интенсивного разрушения

пород за контуром передовой выработ- .ки, проведение в зоне разгрузки параллельных выработок с установкой постоянной крепи, увеличение до про15 ектного сечения передовой выработки с установкой постоянной крепи., отличающийся тем, что, с целью повьшения устойчивости выработок путем сохранения эффекта разгруз20 ки пород в течение.всего срока службы вьфаботок и устранения их вреда(- ного взаимного влияния при проведет.; НИИ, определение зоны разгрузки и глубины интенсивного разрушения пород

25 производят после стабилизации соотношения скоростей вертикальной и горизонтальной конвергенции пород контура передовой выработки, а параллельные вьгработки проводят на, расстоянии от контура передовой выработки, рдв- ном или более удвоенной глубины интенсивного разрушения пород за кон- туром передовой выработки, причен увеличение сечения передовой выра,- ботки производят после стабилизации соотношения скоростей вертикальной и горизонтальной конвергенции, выз- ванных проведением па заллельных выработок .

30

W 20 0 ff Sff 60 70 80 90 fOOl.H Фиг.

Составитель А.Воробьев Редактор Ю.Середа Техред М.Дидык Корректор С.Черни

-6-5

- 11

Т,еут

Изобретение относится к горному делу. Цель изобретения - повышение устойчивости выработки, путем сохранения эффекта разгрузки пород в течение всего срока службы выработок и устранения их вредного взаимного влияния при проведении выработки. Проводится передовая выработка 1. Послу установки в ней временной крепи 4 у забоя оборудуется замерное сечение у контурных реперов 6. Время стабилизации соотношения скоростей вертикальной и горизонтальной конвергенции, замеряемьпс в процессе . проходки, определяет минимальное отставание подготовительных забоев параллельно проводимых выработок от забоя передовой выработки Т. Определение ширины образовавшейся локальной зоны разгрузки 2 и зоны интенсивного разрушения пород 3 производят обычными методами после бурённая в бока передовой выработки Т скважин 10, перпендикулярных контуру передовой выработки. Параллельные выработки 8 следует проводить на расстоянии, равном удвоенной глубине интенсивного раарушения пород от кортура передовой вьфаботки 1, но не более ширины зоны разгрузки. 5 ил. f( A а S СО О5 ;о