Способ крепления горной выработки в условиях наклонного залегания угольного пласта Советский патент 1993 года по МПК E21D20/00 

Изобретение относится к горному делу, к способам крепления горных выработок, в частности в условиях наклонного залегания угольного пласта.

Целью изобретения является уменьшение вывалообразования при поддержании горной выработки.

На фиг.1 изображена схема установки анкера при Ш1 на фиг.2 - схема установки анкеров при N72,

На фиг.1:1 - поверхности ослабленного механического контакта (ОМК); 2 - анкер, устанавливаемый по биссектрисе угла между нормалью к. пласту п и вертикалью Z; 3 - горная выработка,

На фиг,2: 4 - поверхности ОМК; 5 - анкер, устанавливаемый по нормали к напластованию; 6 - анкер, устанавливаемый вертикально; 7 - горная выработка.

Физические основы предлагаемого : способа заключаются в следующем.

Устанавливаемые на пологом падении анкера работают на растяжение, удерживая вес отслаивающихся пород. В условиях наклонных пластов деформация вмещающих пород происходит путем расслаивания по поверхностям ОМК, сдвига слоев по поверхности ОМК и вывала пород. При установке анкера нормалью к напластованию анкер начинает работать не только на растяжение, но и на срез, что существенно уменьшает его несущую способность. Таким образом, возникает необходимость установить анкер так, чтобы он увеличивал силу трения между соседними слоями и препятствовал не только деформации растяжения, но и деформации сдвига. Это можно осуществить установив анкер по биссектрисе угла, образующегося нормалью к пласту и вертикалью, т.е. под углбм (р а II к нормали пласта в сторону его восстания. В этом случае две составляющие, на которые можно

разложить силу натяжения анкера, приблизительно одинаково будут препятствовать и сдвигу и отрыву. Однако в случае наличия могослойности, необходимо приложить большие усилия для препятствия деформа- цйям сдвига и отрыва. В этом случае имеет смысл ставить два анкера - препятствующий отрыву - по нормали к пласту, и препятствующий сдвигу - по вертикали.

Анкера должны устанавливаться с уче- том мощности расслоения пород, используя геоакустические спектральные измерения (ГСП) можно выявить местоположение поверхностей ОМК в массиве и определить величину hp и выявить наличие мелкосло- истости.

Способ осуществляется следующим образом.

При проведении выработки, с помощью ГСИ. по отснятой аппаратурой Резонанс спектрограмме определяют мощность зоны расслоения пород hp и слоистость N..

С учетом величины hp, величины задел- ки.анкера, хвостовика анкера, при N 2, устанавливают анкер под углом ф равным а /2 отсчитываемым от нормали к пласту в

сторону восстания пласта длиной LK

- . ч , t . -,- -- &/ --

-(фиг. 1). Шаг установки анке-

Нр + 1за +

COS р

.ров- .1,,2 м.

, При наличии многослоистости N 2 (фиг.2) длина анкера, устанавливаемого по нормали к пласту, выбирается исходя из величины h, величины заделки анкера и длины хвостовика анкера Li hp + I3a + IXB. Длина анкера, устанавливаемого вертикально

ho + Ьа + Ix

.В соответствии с этими паcos a

раметрами бурятся шпуры и устанавливаются анкера. Шаг установки кустов анкеров

-.1 М.. :

Использование предлагаемого способа позволит уменьшить вывалообразование в кровле выработок в условиях наклонного залегания пласта, что позволит снизить затраты на поддержание горных выработок за счет их перекрепления, а также более ритмично вести работы по добыче угля. Формула изобретения Способ крепления горной выработки в условиях наклонного залегания угольного пласта, включающий установку анкерной крепи в кровле горной выработки, от л и чаю щ и и с я тем, что, с целью уменьшения вывалообразова- ния при поддержании горной выработки, предварительно определяют глубину зоны расслоения пород: hp и слоистость, после чего при N 2 устанавливают анкер под углом (р -а. /2, где а -угол падения пласта к нормали пласта в сторону восстания пласта, длину его определяют из соотношения- . , .

hp + (за + 1хв

cos f : где за - длина замка анкера;

IXB -длина хвостовика анкера, : а при N 2 устанавливают два анкера, один из которых расположен по нормали к пласту и имеет длину ctf.hp + за.+ IXB, а другой-: вертикально, длину которого определяют из соотношения

ав

Р

hr, Ч- 1за + I

cos a

Использование: изобретение относится к горному делу, в частности, к способам .крепления выработки в условиях наклонного залегания угольного пласта. Сущность: определяют глубину (мощность) зоны расслоения пород h и слоистость N после чего при N 2 устанавливают анкер с учетом hp и расчетной длины заделки анкера под углом р а /2, где а - угол падения пласта к нормали пласта в сторону восстания пласта, при наличии много- слойности кровли (N 2) с учетом hp и расчетной длины заделки анкера устанавливают два анкера, один .из которых расположен по нормали к пласту, а другой - вертикально.2.ил.