Способ управления кровлей в лавах Советский патент 1991 года по МПК E21C41/18 

Способ относится к горному делу и может быть использован при отработке угольных пластов на больших глубинах с неустойчивыми вмещающими породами.

Целью изобретения является повышение устойчивости пород непосредственной кровли в лавах, отрабатываемых на больших глубинах за счет увеличения эффективности использования анкеров путем учета ориентации трещин горного давления.

На фиг. 1 изображена схема разложения силы анкера и его длины на полезные и нейтральные компоненты; на фиг. 2 и 3 - схема бурения шпуров относительно трещин горного давления в плоскости пласта и в плоскости, нормальной к направлению подвигания лавы, соответственно; на фиг. 4 - обработка результатов измерений ориентации трещин с помощью сетки Каврайского.

Способ осуществляют следующим образом.

Определяют густоту, азимуты 1 линии 2 падения трещин 3 горного давления с помощью горного компаса, а также азимут 4 линии падения стенки 5 пластовой выемочной выработки 6. Для статической представительности замеры производят массово. Для этого в породах с прочностью более 50

МПа измеряют не менее 20 трещин, а с прочностью менее 50, МПа не менее 15, Результаты измерения азимутов 1 и 4 наносят на сетку Каврайского и находят наиболее вероятный азимут трещин горного давления. По данным измерений густоты трещин определяют среднее расстояние между ними. Затем на сетке Каврайского определяют острые углы On и а между стенкой пластовой выемочной выработки и плоскостью трещин горного давления, соответственно, в плоскости 7 пласта Вив плоскости 9, нормально к направлению подвигания лавы 10. Затем находят коэффициент полезного использования анкеров по зависимости

П (1-0,00520п) (1-0,00520н). где On и Он - острые углы между стенкой пластовой выемочной выработки и плоскостью трещин горного давления соответст венно в плоскости пласта и в плоскости, нормальной направлению подвигания лавы, град,

про коэффициенту П судят о целесообразности установки анкеров.

Так, при П 0,5 осуществляют бурение в кровлю пласта шпуров 11 и установку в них анкеров 12 под острыми углами рп и р к плоскости трещин горного давления в плоскости 7 напластования и в плоскости 9, нормальной к направлению подвигания лавы 10, определяемыми соответственно по зависимостям:

(рп 86- 0,63 On

86 - 0,63 а .

Расстояние между шпурами выбирают не меньше среднего расстояния между трещинами.

Анкеры в шпурах закрепляют пенополи- уретановой смолой. В результате при под- ходе лавы к упрочненным шпурам анкеры препятствуют раскрытию трещин горного давления.

г-

0

10

15

20

25

30

35

ПриП 0,5 проводят безанкерный тампонаж непосредственной кровли.

Таким образом, изобретение позволяет более полно использовать силовую и размерную характеристики анкера.

Формула изобретения

Способ управления кровлейг в лавах, включающий определение области распространения в массив непосредственной кровли трещин горного давления, бурение шпуров в непосредственную кровлю из пластовых выемочных выработок под острым углом к направлению подвигания лавы и установку в шпурах анкеров, отличающийся тем, что, с целью повышения устойчивости пород непосредственной кровли в лавах, отрабатываемых на больших глубинах за счет увеличения эффективности использования анкеров, определяют ориентацию трещин горного давления относительно стенки пластовой выемочной выработки, затем устанавливают коэффициент полезного использования анкеров по зависимости

П (1- 0,0052«пп) (1- 0,00520н ), где On- острый угол в плоскости пласта между стенкой пластовой выемочной выработки и плоскостью трещин горного давления ,град;

ан - острый угол в плоскости, нормальной направлению подвигания лавы между пластовой выемочной выработки и плоскостью трещин горного давления, причем при П 0,5 бурение шпуров ведут в плоскости напластования под углом 86 - 0,63 ап град, к плоскости трещин горного давления и в плоскости, нормальной к направлению подвигания лавы, под углом р 86 - 0,63 Он к плоскости трещин горного давления, а при П 0,5 ведут безанкерный тампонаж непосредственной кровли.

Изобретение относится к горному делу и позволяет повысить устойчивость пород непосредственной кровли (ПНК) в лавах, отрабатываемых на больших глубинах, за счет увеличения эффективности использования анкеров (А). В ПНК отрабатываемого пласта определяют ориентацию трещин горного давления (ТГД). Затем находят коэффициент п полезного использования А по зависимости П ( 1 - 0,0052 он ) (1 - 0,00052 ан), где Gn и Он --острые углы в плоскости пласта и в плоскости, нормальной направлению по- двигания лавы между стенкой пластовой выемочной выработки и плоскостью ТГД, град. По коэффициенту П судят о целесообразности установки А. При П 0,5 из пластовой выемочной выработки в ПНК бурят шпуры под углами 86-0,63 ап и ip 86-0,63 а к плоскости ТГД в плоскости напластования и в плоскости, нормальной к направлению подвигания лавы. Устанавливают в шпурах А и закрепляют их пенополиурета- новой смолой. При П 0,5 производят безанкерный тампонаж ПНК. Изобретение позволяет более полно использовать силовую и размерную характеристики А. 4 ил. Г L

Фиг.

U

fend

OZfrOWl