Способ предотвращения горного удара при разработке жильных рудных тел с глинкой трения на контактах Советский патент 1991 года по МПК E21F5/00 

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при разработке жильных тел пологого и наклонного падения с глинкой трения на контактах

Цель изобретения - предотвращение горного удара путем снятия возникающих концентраций напряжений при ведении горных работ

Способ реализуется следующим образом

В выемочном массиве (см. фиг 1), составленном из вмещающих пород 1 и 2, рудной жилы 3, пинкой трения на контактах 4, впереди забоя бурят скважины 5 с трещинами по всей его длине в породной части 2 перпендикулярно направлению подвигания забоя

В краевой части разрабатываемого массива-жилы (см фиг. 1) имеем элемент жилы ABCD, на который действуют выталкивающая сила V Id) и удерживающая сила Т d) Сила 7 id) обусловлена трением по линии контакта ЛВ, CD Из хравновешенного напряженного состояния элемента ABCD следует, что закономерности изменения усилий Л id и / id) имеют вид кривых (см фиг 2) Момент касания кривых Л (d) и Т id (точка dx на фиг. 2) соответствует потере равновесия элемента ABCD. Физически это соответствует горному удару Удара не будет, если сила Л; Id) меньше силы Т (d). Необходимое условие - устранение горного удара снижением силы V (d), т. е. .V (d) Т (d) - достигается путем расположения скважин 5 с трещинами 6 в рудной части забоя 2 (см фиг 1) на расстоянии t/(l-2)/з друг от дру|а. где h - полувысота очистного забоя. Трещина развивается под действием напряжений, концентрирующихся вблизи подвигающегося забой, и тем самым «забирает накопленную энергию упругих деформаций, т е происходит снижение уровня напряженности краевой части массива и как следствие снижение усилия /V (d). Если в процессе роста трещина пересечет полностью руднчю жил, то за счет податливости по контактам (АВ и CD) произойдет подвижка элемента ABCD в сторону выработки. Обо

СЛ

ю

о

разевавшаяся трещиной щель полностью экранизирует элемент ABCD от остальной рудной жилы, так как величина силы /V (d) вдоль щели будет равна N (d)0.

Угол наклона трещины и ее длину / определяют из выражений

i|)arccos

Ш-(1+Я.У У 4(1А2)

Ј

-Л«.

и

fcYg//(A.cos2 | +sin2 J -yA,2cos2 | +sin

е/i -полувысота очистного забоя, м;

Я. - коэффициент бокового распора; /С, с - сопротивление породы росту трещин, Н/м3/2;

k - коэффициент концентраций напряжений;

у - средняя объемная плотность вмещающих пород, T/MJ;

g - ускорение свободного падения, м/с2;

Н - глубина разработки залежи, м.

Формула изобретения

Способ предотвращения горного удара при разработке жильных рудных тел с глинкой трения на контактах, включающий бурение скважин перпендикулярно направлению подвигания забоя, образование трещин по длине скважин, отличающийся тем,

10

15

20

25

что, с целью предотвращения горного удара путем снятия возникающих концентраций напряжений при ведении горных работ, предварительно определяют коэффициенты бокового распора, сопротивления пород росту трещин и концентрации напряжений, вертикальную составляющую напряжения, скважины располагают аруг от друга на расстоянии, равном 1-2 полувысоты очистного забоя, при этом угол наклона трещин и их длину определяют по формулам

l/4-a+M2 arccosjf- J ;

&

«t

где ijj

fcYgtf(cos2 |3+sin ip-V cos -r-sliT

Vj

/ h К

-угол наклона трещин к вертикальной оси скважины;

-длина трещин, м;

-полувысота очистного забоя, м;

-коэффициент бокового распора;

-сопротивление породы росту трещин, Н/м3/2;

k - коэффициент концентрации напряжений;

вертикальная составляющая напряжений;

Y - объемная плотность пород, т/м2;

g - ускорение свободного падения, м/с2;

Н - глубина разработки, м.

Изобретение относится к горной промети и м. б. использовано при разработке жильных рудных тел пологого и наклонного падения с глинкой трения на контактах. Цель изобретения - предотвращение горного удара путем снятия возникающих концентраций напряжений при ведении горных работ В массиве перпендикулярно направлению подвигания забоя бурят скважины (С), по всей длине которых образуют трещины (Т) Располагают С на расстоянии друг от друга, равном 1-2 полувысоты очистного забоя Определяют коэффициенты концентрации напряжений, бокового распора, сопротивления пород росту Т, вертикальную составляющую напряжений. Угол наклона Т и ее длину устанавливают в зави имости о: этих параметров по приведенной формуле 2 ил § сл

///////////////////////////////////////у/////////////

д

У///////////////////////////////////////////////////7

-4

N(d)

Фиг 2