Способ управления кровлей выработанного пространства Советский патент 1992 года по МПК E21C41/16 

1

(21)4741096/03

(22) 22.08.89

(46) 23.09.92. Бюл. М 35

(71)Джезказганский научно-исследовательский и проектный институт цветной металлургии

(72)Е.И.Николаев и Г.Л.Нестерова (56) Авторское свидетельство СССР N 996731.кл. Е21 С 41/04.1980.

Авторское свидетельство СССР № 1537811.КЛ. Е21 С 41/04, 1987г.

(54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ КРОВЛЕЙ ВЫРАБОТАННОГО ПРОСТРАНСТВА

(57) Изобретение относится к подземному строительству и может быть использовано для управления кровлей выработанного пространства. Оно позволяет повысить безопасность ведения работ при сохранении надежности локализации обрушения. Под рудным целиком проходят выработку и бурят из нее в обрушенные породы веер скважин, котооые располагают в направлении контура обрушения. В каждом веере производят взрывание заряда ВВ и перемещают обрушенные породы в сторону контура необрушенной кровли, Перемещенные породы подпирают стенку. Скважный заряд располагают на краевой части конуса обрушения., 1 ил.

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано для управления кровлей при системах с оставлением регулярных междукамерных целиков для управления горным давлением в выработанном пространстве при больших площадях отработки, а также при локализации зон обрушения и ослабленных участков для защиты охраняемых объектов в зонах вреднего влияния подземных разработок.

Известен способ управления кровлей, включающий возведение в выработанном пространстве лавы параллельно выемочным штрекам бутокостровых рядов на расстоянии друг от друга, равном 1.10-1,25 длины шага первичной осадки основной кровли 1.

Недостатком известно способа является то, что он не учитывает параметры выра- ботанного пространства, коэффициент разрыхления и угол воронкообразования пород, поэтому при обрушении налегающей

4fc

W

Ё

толщи локализовать его не всегда возможно.

Известен способ управления кровлей, принятый нами за прототип, согласно которого кровлю под породной полосой обури- вают в виде треугольной призмы и взрывают 2.

Недостатком указанного способа является то, что работать поД обрушающейся кровлей в выработанном пространстве опасно.. jjЈ r

Цель изобретения - повышение безопасности ведения работ при сохранении надежности локализации обрушения.

Поставленная цель достигается тем, что согласно известного способа управления кровлей, включающего бурение вееров скважин осуществляют в обрушенные породы из пройденной под оставшимся рудным целиком выработки, располагая веера скважин в направлении контура обрушения массива горных пород в кровле и разрывают

ь.

скважинные заряды-в навале пород, силой взрыва перемещают обрушенные породы в сторону контура необрушенной кровли,

Разрушение кровли налегающей толщи и целиков по контуру обрушения происхр- дит из-за скопления трещин в элементах в результате концентрации напряжения в них. Заполнение обрушенными породами выработанного пространства по контуру на необрушенном участке кровли позволяет укрепить ее и междукамерные целики, В дальнейшем, при заполнении промежутка между обрушенными породами и массивом горных пород, в результате его обрушения, произойдет перераспределение горного давления с массива горных пород, на обрушенные породы. Вследствие вышеизложенного механизма обрушения и распределения горного давления происходит локализация обрушения в конкретном на- правлении или локализация обрушения в целом.

Сопоставительный анализ заявляемого решения с прототипом показывает, что заявляемый способ отличается от известного тем, что под обрушенными породами проходят выработку, из которой обуривают обрушенные породы, располагая веер скважин в направлении контура обрушения и производят взрывание с перемещением породы в сторону плоскости необрушенной кровли. Таким образом, заявляемый способ соответствует критерию изобретения новизна. При изучении других известных технических решений в данной области тех- ники, признаки, отличающие заявляемые изобретения от прототипа, не были выявлены и потому они обеспечивают заявляемому техническомурешениго соответствие критерию существенные отличия. Обуривание обрушенных пород позволит переместить мх в нужном направлении, а именно, подбу- тить плоскость необрушенной кровли без захода людей в выработанное пространство. При этом подбучивание осуществляется непосредственно в месте обрушения, а не на отдалении от него (как в прототипе).

На чертеже показана схема перемещения породного навала.

На участке, где происходит развитие об- рушения, увеличивается уровень навала об- рушенных пород. Обрушение пород налегающей толщи на почве выработанного пространства создает пирамиду в виде конуса с углом естественного откоса а 35.7° (для пород Джезказганского место- рождения). Угол обрушения пород налегающей толщи обычно в два раза больше угла естественного откоса 65-75°. Высота обрушенных пород обычно больше мощности отработки от 1,5 до нескольких десятков раз. Между навалом пород и необрушенной кровлей образуется пустота, вследствие чего обрушение может развиваться в ту или иную сторону.

Способ осуществляется следующим образом.

Под навалом обрушенных пород 1 проходят выработку 2. В кровлю выработки бурят веер скважин 3 с наклоном в ту сторону обрушения, где необходимо его локализовать, Скважины, пройденные через породный навал, ограничивают обсадньтми трубами 4, заряжают ВВ и взрывают. Сква- жинный заряд располагают на краевой части конуса обрушения, по его фронту, в связи с тем взрыв перемещает обрушенные породы по линии наименьшего сопротивления в сторону устойчивой кровли, Часть породного навала 5 перемещается в сторону плоскости необрушенной кровли и заполняет угловое пространство б между обнаженной кровлей и навалом. Перемещенные породы подпирают стенку и препятствуют дальнейшему развитию обрушения.

Локализация обрушения может быть применена в одно направление, при этом веерные скважины расположены с одной стороны, при локализации обрушения в целом возможно обуривание с другой стороны обуренных пород, Обрушение может занимать несколько камер и рядов целиков, поэтому выработку необходимо проходить под двумя, ближе к краевой части, рядами целиков.

Предлагаемый способ позволяет локализовать развитие обрушения без захода людей в выработанное пространство и в любом необходимом направлении.

Формула изобретения

Способ управления кровлей выработанного пространства, включающий бурение вееров скважин и взрывание зарядов в каж- дом веере, отличающийся тем, что, с целью повышения безопасности ведения работ при сохранении надежности локализации обрушения, под рудным целиком проходят выработку, из которой производят бурение вееров скважин, при этом скважины бурят в обрушенные породы и располагают их в направлении контура обрушения, а взрыванием зарядов перемещают обрушенные породы в сторону контура необрушенной кровли.