Способ определения границ зоны обрушения и мульды сдвижения пород при подземной добыче угля и устройство для его осуществления Советский патент 1991 года по МПК E21C41/18 

1

(21)4663821/03

(22)20.03.89

(46) 23.02.91. Бюл. ff 7

(71)Университет дружбы народов им. Патриса Лумумбы

(72)И.Л.Машковцев, А.В.Анисимов, А.Д.Гладуш, Б.И.Машковцев

и И.Н.Дрижд

(53)622.271(088.8)

(56)Турчанинов И.А., М.А. , Кас- парьян Э.В. Основы механики горных пород. -Л.: Недра/1977, с. Цб-120.

Авторское свидетельство СССР № 128621, 1960.

Авторское свидетельство СССР № 1219805, 1986.

Авторское свидетельство СССР № 735773, 1980.

(54)СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ГРАНИЦ ЗОНЫ ОБРУШЕНИЯ И МУЛЬДЫ СДВИЖЕНИЯ ПОРОД ПРИ ПОДЗЕМНОЙ ДОБЫЧЕ УГЛЯ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

(57)Изобретение относится к горному делу и предназначено для управления границами зоны обрушения и мульды сдвижения (МС) пород при подземной разработке угольных месторождений.

Цель - уменьшение трудоемкости работ и повышение эффективности определения границ зоны 3 обрушения и МС 4 пород. С поверхности земли до пласта 1 бурят скважины 5 и устанавливают в них по крайней мере по два датчика (Д) 6. Один из Д 6 размещают в центре предполагаемой зоны 3 обрушения, а расстояние L до другого Д 6 определяют по формуле: L , (X °р- VQ4 t/fr2 m), где К - коэффициент, учитывающий горно-геологические условия залегания; Х°р - средняя величина пролета основной кровли за лавой; Von - скорость подвигайия лавы; t - средняя продолжительность цикла обрушения пород основной кровли; га - вынимаемая мощность пласта; К - коэффициент, учитывающий подготовку и систему разработки пласта, и размещают его в МС 4 пород. Затем ведут замеры смещений пород и определяют скорости расслоения пород в зоне обрушения и МС 4 и по ним определяют размеры зоны обрушения и МС 4. По скоростям расслоения определяют размеры зоны обрушения и МС 4. 2 с. и 1 з.п. фглы, 5 ил.

-5

s

SNO

сл

ГчЭ

yZZiZZЈJ&.

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано при управлении границами зоны обрушения и мульды сдвижения пород при подзем- ной разработке угольных месторождений.

Целью изобретения является уменьшение трудоемкости работ н повышение эффективности определения границ зоны обрушения и мульды сдвижения пород за счет повышения точности, надежности и безопасности измерений.

На фиг. 1 показана лава и толща вышележащих пород, поперечный разрез; на фиг. 2 - световолоконный датчик в момент установки на место в скважине большого диаметра; на фиг. 3 - то же, в месте наблюдения; на фиг. 4 - то же, в момент доставки в скважине не- большого диаметра; на фиг. 5 - то же, в месте наблюдения.

. Способ осуществляется следующим образом.

При выемке пласта 1 в очистном за- бое 2 образуется выработанное пространство, имеющее свою зону 3 обрушения и мульду 4 сдвижения. Для определения их границ с поверхности впереди забоя до пласта бурят скважины 5, в которые устанавливают датчики 6 в количестве минимум 2 шт. Один из датчиков размещают в центре предполагаемой зоны обрушения, а расстояние до другого датчика определяют по формуле он

т - к XnЈlҐfi0.lЈ

L.KI K4. ш

где К - коэффициент, учитывающий

горно-геологические уело- вия залегания (глубину разработки,- физико-механически свойства пород, наличие геологических нарушений;

0«

X по - средняя величина пролета основной кровли за лавой;

VОп - скорость продвигания лавы;

t - средняя продолжительность цикла обрушения (опускания) пород основной кровли;

1

m - вынимаемая мощность пласта; Кй - коэффициент, учитывающий подготовку и систему разработки пласта.

Если один из датчиков находится в зоне обрушения, то другой - в мульде сдвижения, и наоборот, что позволяет ,по первоначальной скорости расслоений уточнить размеры зоны и мульды.

1

j

JQ

щ 20

25 зд 5

щ

50

55

Первоначальная скорость расслоения в пределах 18-24 мм/ч является характеристикой образования зоны обрушения или мульды сдвижения. При меньших скоростях трещина быстро закрывается и это не указывает на границу зоны или мульды.

Скважины можно не бурить, а использовать для этого геологоразведочные или дегезационные.

Световолоконный датчик состоит из корпуса 7 в виде сквозного цилиндра, подающего и отводящего световодов 8, подвижного отражающего зеркального днища 9, гофрированного ограждения 10, держателя 11 днища, подвесной нити 12 и ампулы 13 с клеем.

Устройство работает следующим образом.

Датчик опускают на нити в скважину. При этом зеркальное днище располагают на расстоянии 1-10 мм от торца корпуса и свободных концов световодов.

При достижении его на место наблюдения досыльником 14 зеркальное днище отводят на максимальное расстояние от световодов (20-30 мм). При этом держателем днища разрывают ампулу и приклеивают к стенке скважины.

При доставке датчика к месту наблюдения (к забою скважины) в скважине небольшого диаметра зеркальное днище можно не снабжать держателем и не крепить к стенкам скважины. Досыль- ник, после доставки датчика, извлекают из скважины. Другие концы световодов на поверхности земли прикрепляют к опорной неподвижной площадке. Определение границ зоны обрушения и мульды сдвижения проводят подачей света в подводящий световод. Свет отражается от заранее оттарирован- ного днища, переместившегося при сдвижении пород. Так как концы световодов в корпусе датчика неподвижны, преобразователь света фиксирует величину расслоения пород.

Формула изобретения

16

мульде сдвижения, отличающийся тем, что, с целью уменьшения трудоемкости работ и повышения эффективности определения границ зоны обрушения и мульды сдвижения пород, определяют размеры предполагаемых зоны обрушения и мульды сдвижения пород, при этом датчики устанавливают по крайней мере по два в каждой скважине, причем один из датчиков размещают в центре предполагаемой зоны обрушения, а расстояние до другого датчика определяют по формуле

, ок

MVV

01, t/V0

- коэффициент, учитывающий горно-геологические условия залегания;

средняя величина пролета основной кровли за лавой; скорость подвигания лавы; средняя продолжительность цикла обрушения пород основной кровли; вынимаемая мощность пласта; коэффициент, учитывающий

Фиг. Z

5

5

подготовку и систему разработки пласта,

и размещают его в мульде сдвижения, затем ведут замеры смещений пород и по скоростям их расслоения определяют размеры зоны обрушения и мульды сдвижения.

и надежности измерений, устройство снабжено опорной неподвижной площадкой, а световолоконный датчик выполнен в виде сквозного цилиндра, на конце которого закреплена гибкая гофрированная вставка, при этом указанная вставка снабжена подвижным, отта- рированным на перемещение зеркальным днищем, причем концы подающего и отводящего световодов закреплены к опорной неподвижной площадке.

Фиг.Ъ

Л.

ь

i

.

/

ъг

1Z

ft

7

JO

15

ФизЛ

Фиг. 5