Способ повышения устойчивости выработки Советский патент 1993 года по МПК E21D11/14 

Изобретение относится к области горного дела.

Целью изобретения является повышение устойчивости выработок впереди лавы при асимметричной нагрузке за счет повышения эффективности работы крепи усиления..

Указанная цель достигается тем, что стойки усиления устанавливают впереди лавы, расположенной по простиранию пласта под углом 1 + sin а/2 + 2 Д#м к нормали напластования, при этом стойки должны быть смещены от центра выработки в сторону восстания на величину: 0.4sln а-при расположении выработки в массиве пород, 0,6+0,4sin а- при расположении выработки на границе с обрушенными породами,

0,6(1- -p4+0,4sln «-при охране выработки LO

целиками угля шириной меньше, чем ширина зоны остаточного опорного давления, где fp - угол полных сдвижений пород по восстанию, град;

а-угол падения пласта, град;

- приращение угла полных сдвижений пород по восстанию, град;

Ьц - ширина целика, м;

Lp - ширина зоны остаточного опорного давления, м.

При расположении лавы по падению и восстанию пласта, крепь усиления впереди лавы устанавливается под углом 2 Д к нормали напластования, при тех же величинах ее смещения от центра выработки как и в первом случае, где - приращение угла полных сдвижений по простиранию, град.

Вокруг выработки образуется зона пониженных напряжении, описываемая двумя полуэллипсами (фиг.2). Малая ось, являющаVI

ю

09

ел

19

яся общей для обоих полуэллипсов пересекает ось выработки посередине ее высоты, восстановленной из середины основания выработки (в точке О). Большая ось отстоит от этой точки на величину: 0, a - при расположении выработки в массиве пород; 0,6+0,4slnd-npn расположении выработки на границе с. обрушенными породами;

0,6(1- -рЦ+0,4з(п а- при охране выработки

LO

целиком угля шириной (вц) меньшей, чем ширина зоны опорного давления (L0) и располагается под углом 1 sin a /2+2 ДЦ при расположении выработки по простиранию, а при расположении выработки по падению или восстанию под углом 2 Д$г.

Породы, заключенные в этой зоне, формируют нагрузку на крепь. Наибольшие напряжения, а значит, и нагрузка развиты вдоль большой оси полуэллипсов. Как правило, основная нагрузка по отношению к крепи выработки располагается асимметрично.

Поэтому стойки усиления должны уста1- навливаться соосно с большой осью полуэллипсов, так как только при такой установке стоек усиления их реакция будет максимальной, а следовательно, и наиболее эффективной работа стоек усиления (рис.За, б, в), В противном случае реакция крепи усиления будет ниже, так как нагрузка Р будет разлагаться на Pi и Ра (фиг. 1 а, б, в).

Следовательно, стойки усиления впереди лавы должны устанавливаться под углом 1 sin a /2+2 к нормали напластования при расположении выработки по простиранию пласта. При расположении выработки по падению или восстанию пласта стойки усиления устанавливаются под углом 2 Д$г к нормали напластования. При этом для соосного расположения большой оси полуэллипсов и стоек усиления последняя отстоит от середины высоты выработки в сторону восстания на расстоянии: 0,4sin a- при расположении выработки в массиве пород; 0,6+Q, при расположении выработки на границе с обрушенными породами;

0,6(1- а- при охране выработки

LO

целиком угля.

0

5

0

5

0

5

0

5

0

Предлагаемый способ осуществляется в следующем порядке.

Стойка усиления устанавливается вертикально на расчетном расстоянии от середины высоты выработки (например, на 0,6+0,4sina, м).

Соблюдая расчетное расстояние на уровне середины высоты выработки, разворачиваем стойку на требуемый угол (например, sin a /2+2 , град).

Производится распорка стойки (стойки раздвижные типа Г. СГС, ТУ, ТЗК. и др.).

Последующие стойки устанавливаются параллельно первой. На фиг.З показана стойка в-установленном виде.

Формулам зо б р е т е н и я

1. Способ повышения устойчивости выработки, включающий возведение, при постоянной крепи, крепи усиления в виде стоек, установленных под углом к нормали напластования, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности работы крепи, стойки усиления устанавливают впереди лавы, расположенной по простиранию пласта под углом f/ sin a /2+2 Д к нормали напластования, при этом стойки смещены от центра выработки в сторону восстания на величину 0,4sin а при расположении выработки в массиве пород, 0,6+0,4slna - при расположении выработки на границе с обрушенными породами;

0,6(1- a - при охране выработки

LO

целиками шириной меньше, чем ширина зоны остаточного опорного давления, где 1 - угол полных сдвижений пород по восстанию, град;, .

а-угол падения пласта, град; At//i - приращения угла полных сдвижений пород по восстанию, град,

вц- ширина целика, м;

Ц - ширина зоны остаточного опорного давления, м.

2. Способ по п. 1, о т л и ч а ю щи и с я тем, что крепь усиления устанавливается под углом 2 Д$2 впереди лавы, расположенной по падению или восстанию, где Д V-S - приращение угла полных сдвижений пород по простиранию, град.

Изобретение относится к горному делу и м.б. использовано для повышения устойчивости выработок при ведении очистных работ. Цель - повышение эффективности работы крепи. Крепление выработок осуществляют установкой рам постоянной крепи и крепи усиления в виде стоек (С). С устанавливают впереди лавы по простиранию пласта под углом + sin а/2 +2 Д нормали напластования. При этом С смешивают от центра выработки в сторону восстания на величину 0,4 - sin а- при расположении выработки в массиве пород, 0,6+0,4 - sin a - при расположении выработки на границе с обрушенными породами, 0,6(1- -Ц+0,4 sin a . LO при охране выработки целиками шириной меньше, чем ширина зоны остаточного опорного давления, где чр - угол полных сдвижений пород по восстанию, град; а- угол падения пласта, град; приращение угла полных сдвижений пород по восстанию, град; Ьц - ширина целика, м; L0 - ширина зоны остаточного опорного давления, 1 з.п. ф-лы, 3 ил. со с