Способ охраны вертикальных стволов от влияния околоствольных выработок Советский патент 1992 года по МПК E21D1/00 

Изобретение относится к области горного дела и предназначено для предотвращения влияния на вертикальные стволы околоствольных выработок, проводимых в породах с временным сопротивлением сжатию в образце R 70 МПа. Изобретение может быть преимущественно использовано в угольной промышленности для предот- вращения деформирования крепи и армировки стволов, вызываемого перераспределением напряжений в горном массиве, которое является следствием проведения указанных выработок.

Известен способ охраны вертикального шахтного ствола от влияния околоствольных выработок, предусматривающий проведение не сопрягающихся со стволом выработок на расстоянии не менее 20 м от него (то есть за пределами зоны неупругих деформаций горного массива, существующей вокруг ствола) и крепление соприкасающихся со стволом выработок крепью ограниченной податливости.

Недостатком этого способа является то, что он не учитывает степень изрезанности околоствольного массива горными выработками. Это приводит при наличии вблизи ствола большого количества последних к значительному ухудшению его состояния, особенно на сопряжениях с ними.

ь. ю ел

00

Наиболее близким к предлагаемому является способ охраны вертикальных шахтных стволов, включающий определение допустимой изрезанности массива в зона неупругих деформаций вокруг ствола подлежащими проходке выработками и проведение в указанной зоне горизонтальных, вертикальных и наклонных выработок с обеспечением допустимой изрезанности массива, При расчете суммарной изрезанности массива выработками, проводимом в зоне неупругих деформаций вокруг ствола, данный способ учитывает площадь проекций на горизонтальную плоскость проводимых выработок. Здесь принимаются во внимание тс выработки, которые расположены на расстоянии друг от друга по верти- кали, не превышающем ширины создающейся около каждой из них зоны неупругих деформаций, поскольку в таких условиях возможно совместное влияние выработок на ствол. При определении допустимой и фактической изрезанности принята за основу максимальная ширина зтой зоны (15 м). Недостатком данного способа являются существенные отклонения от истинной площади наклонных и вертикальных выработок, особенно вертикальных, поскольку на план горных работ проектируется их поперечное сечение и не могут быть приняты во внимание протяженные участки, находящиеся выше и ниже околоствольного двора. На практике же подобные выработки (бремсберги, уклоны, ходки, сбойки, бункеры, камеры) имеются практически на каждом горизонте около всех стволов и оказывают на них непосредственное воздействие. Таким образом, при наличии наклонных и вертикальных выработок вблизи ствола соблюдение допустимой изрезанности околоствольного массива по площади не исключает их влияния на ствол, приводящего к деформированию его крепи и арми- ровки.

Целью изобретения является повышение эффективности охраны за счет исключе- ния влияния на ствол вертикальных и наклонных околоствольных выработок.

Указанная цель достигается тем, что допустимую изрезанность массива V определяют по объему подлежащих проходке околоствольных выработок из выражения

V (D+20) (66-0,047 Н), где D - диаметр ствола вчерне;

Н - средняя глубина заложения околоствольных выработок от земной поверхности.

Отличительным признаком заявляемого решения по сравнению с прототипом является определение допустимой изрезанности массива по объему подлежащих проходке околоствольных выработок.

На фиг. 1 и 2 показаны соответственно план горных выработок и вертикальный разрез. Способ осуществляется следующим образом. На план горных работ и на разрез наносят выработки, которые подлежат проходке в зоне неупругих деформаций 1, имеющейся вокруг охраняемого вертикального

шахтного ствола 2 диаметром вчерне D: горизонтальные 3, 4, 5, 6, наклонную 7 и вертикальную 8. Определяют суммарный объем в свету этих выработок или их участков, расположенных в упомянутой зоне. Вычисляют

допустимую изрезанность массива V в зоне неупругих деформаций 1 из выражения V (0+20X66-0,047 Н). Если суммарный объем околоствольных выработок превышает допустимую изрезанность массива, то объем уменьшают до величины, не превышающей допустимую изрезанность, путем переноса отдельных выработок за пределы зоны неупругих деформаций 1 или уменьшения габаритов выработок.

Изобретение иллюстрируется следующим примером.

В пределах зоны неупругих деформаций 1, составляющей 20 м и построенной

вокруг скипового ствола 2 шахты имени 50- летия Октябрьской революции ПО Караган- дауголь, диаметр вчерне которого равен 7 м, нужно осуществить проходку горизонтальных выработок околоствольного двора

- ходка 3 к стволу, заезда 4, горизонтальной части 5 ходка в камеру загрузки и грузовой ветви 6, а также наклонного бункера 7 и вертикальной части 8 ходка в камеру загрузки. Средняя глубина от земной поверхности

указанных горных выработок равна 582 м. В этих условиях допустимая изрезанность массива составляет V (7+20)х(66-0,047х582) 1043 м3. Фактические объемы выработок в свету показаны в таблице.

Таким образом, объем выработок (1287 м3) превышает допустимую изрезанность, что может привести к деформированию крепи и зрмировки ствола. Поэтому заезд 4 переносят за пределы зоны 1, что обусловливает уменьшение суммарного объема выработок в ней на 562 м3. В то же время ходок 3 увеличивается на 14м, а его объем-на 178 м . В целом суммарный объем выработок уменьшается на 384 м3, то есть до 903 м3, и

в данном случае не превышает допустимой изрезанности. Это предотвращает влияние на ствол околоствольных выработок и, отсюда, деформирование крепи и армировки ствола.

Формула изобретения

Способ охраны вертикальных стволов от влияния околоствольных выработок, включающий определение допустимой изрезанно- сти массива в зоне неупругих деформаций и проведение в ней околоствольных выработок с обеспечением допустимой изрезанно- сти массива, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности охраны

0

за счет исключения влияния вертикальных и наклонных околоствольных выработок, определение допустимой изрезанности массива производят по объему подлежащих проходке околоствольных выработок из выражения V (D+20X66-0.047 Н), где D - диаметр ствола вчерне; Н -средняя глубина заложения околоствольных выработок от земной поверхности.

Изобретение относится к области горного дела и может быть использовано в угольной промышленности для предотвращения влияния на вертикальные шахтные стволы околоствольных выработок, проводимых в горных породах с временным сопротивлением сжатию в образце R 70 МПа. Целью изобретения является повышение эффективности охраны стволов за счет исключения воздействия на них наклонных и вертикальных околоствольных выработок. В пределах зоны неупругих деформаций вокруг ствола диаметром вчерне D на плат наносят околоствольные выработки и определяют их суммарный объем для определения допустимой изрезанности массива из выражения V (D + 20) (66-0,047 Н), где D - диаметр ствола вчерне, Н - средняя глубина заложения околоствольных выработок от земной поверхности. 2 ил. сл С

Наименование выработок

Ходок 3 к стволу

Заезд 4

Ходок в камеру загрузки (горизонтальная

часть 5)

Грузовая ветвь 6

Бункер 7

Ходок в камеру загрузки (вертикальная часть

8)

Всего

Объем в свету, м

76 562

56

69

367

157 1287

Фиг.1

L

j4-A

1 ГЛ/

- i-x-vb

4-A

1 ГЛ

x-vx-vb

3

6

Фаг. 2