Способ приведения горных выработок в неудароопасное состояние Советский патент 1993 года по МПК E21F5/00 

Изобретение относится к области горного дела к способам проходки выработок с применением противоударных профилактических мероприятий.

Целью заявляемого способа является предотвращение динамических разрушений пород почвы или кровли пласта при переходе синклинальной или антиклинальной складок.

На фиг.1 показано размещение вееров камуфлетных шпуров в зоне влияния пликативного нарушения по простиранию пласта; на фиг.2 - размещение веера камуфлетных шпуров по падению-восстанию пласта при

бурении в ядро складки; на фиг.З - размещение секций вееров камуфлетных шпуров вкрест простирания при бурении по породе. Способ осуществляют в следующей последовательности операций.

По установленным геологической разведкой пласта 1 геометрическим параметрам элементов пликативного нарушения 2 определяют зону его влияния 3 в пределах пласта и .смещающих пород с границей по простиранию 4, а по падению-восстанию пласта по его мощности и глубине горных работ определяют ширину защитной зоны 5 по обе стороны выработки 6. При подходе

00

о ю

ю к границе влияния нарушения по простианию 3 из забоя бурят в ядро складки веер длиненных камуфлетных шпуров 7 до конакта угля с породой и на глубину до оси 8 пликативного нарушения. Одновременно ниже мульды при синклинальной складке ли выше свода при антиклинальной складке под или,над пластом бурят в породу секции вееров камуфлетных шпуров 9, которые располагают в секторе угла от пласта до границы зоны влияния нарушения по простиранию 4, Секции камуфлетных шпуров 9 бурят переменной глубины, а именно до пересечения оси складки 8 их бурят с нарастающей глубиной, а после пересечения оси складки 8-с убывающей- глубиной. По падению-восстанию пласта веер удлиненных камуфлетных шпуров 7 располагают в границах ширины защитной зоны 5 по обе сто- роны выработки 6. Секции вееров камуфлетных шпуров 9 по породе также располагают в границах защитной зоны 5 по обе стороны выработки 6. В тех и других веерах шпуры заряжают сотрясательными зарядами 10 и взрывают сначала заряды удлиненных шпуров, пробуренных в ядро складки, а затем заряды шпуров 9 в первой секции. После взрывания сотрясательных зарядов осуществляют технологические циклы по проходке выработки 6, при этом при переходе забоем первой секции бурят вторую секцию камуфлетных шпуров 9 и взрывают в ней сотрясательные заряды 10, после чего снова продолжают проходку, и так далее.

Переход, пликативного нарушения с ориентацией камуфлетных шпуров и их глубиной бурения применительно к геометрии элементов залегания складок и зоны их влияния, а также с учетом ширины защитной зоны около выработки базируется на опережающем разгрузочном снятии напряжений в местах их наибольшей концентрации и исключении динамического разрушения пород почвы и кровли.

П р и м е р. На шахте Аютинская ПО Ростовуголь по угрожаемому по горным

ударам пласту во время нарезных работ для лавы транспортным штреком № 471 вскрыли пликативное нарушение типа мульды длиной 80 м по простиранию и с амплитудой прогиба 1,9 м. За 20 м до подхода забоя штрека к оси мульды произошло динамическое нарушение пород почвы и кровли пласта. Раскрытые трещины регистрировались на расстоянии 24 м до и после

перегибов мульды. Поскольку пласт IS имеет много аналогичных пликативных нарушений, то в целях предотвращения в будущем

и

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

разрушений пород почвы и кровли запроектировали при проведении подготовительных работ по нарезке выемочных столбов опережающую разгрузку в зоне влияния нарушения.

Для нижележащего транспортного штрека № 473 по геологическим данным разведали мульду шириной по простиранию 92 м с амплитудой прогиба 2,1 м и имеющую зону влияния от начала перегибов 26 м. Аналитическим расчетом определили максимальный прогиб глубины зоны влияния нарушения в почву пласта на 11 м. По нормативным данным при мощности пласта

1з - 1,7 м и глубине ведения горных работ 900 м ширина защитной зоны по обе стороны штрека составила 5 м. Веер удлиненных камуфлетных шпуров до контакта угля с породой запроектировали бурить в ядро мульды глубиной 70 м. Центральную скважину веера - по оси выработки, а две боковые под

углом arctg -r-. В почву пласта п.од мульду

запроектировали бурить секционные вееры камуфлетных шпуров в количестве 9 шпуров в одной секции, а именно: три веера по простиранию и тремя шпурами в каждом веере вкрест простирания. Первую секцию камуфлетных шпуров в почву пласта бурят за 26 м до перегиба мульды, в дальнейшем бурение секций повторяют через 5 проходческих циклов. Верхние шпуры вееров по простиранию бурят под пластом, до точки пересечения местоположения линии забоя с почвой через 5 проходческих циклов, нижние шпуры вееров-до ее пересечения с границей оконтуренной зоны влияния мульды по глубине, средние шпуры вееров бурят посередине между верхними и нижними, Вкрест простирания средний шпур вееров бурят вдоль оси выработки, а два Воковых

5

под углом arctg - , где h - глубина бурения

шпуров в секциях, соответствующая подви- ганию забоя за 5 циклов.

Все камуфлетные шпуры вееров заряжают рассредоточенными зарядами ВВ на 2/3 длины из расчета 0,5 кг на 1 п.м. Первыми взрывают заряды удлиненных шпуров в ядре мульды, затем взрывают заряды шпуров в почве пласта с замедлением по веерам от пласта в глубину зоны влияния нарушения.

Такое выполнение способа предотвращает динамические разрушения пород почвы и кровли пласта при переходе выработкой пликативного нарушения за счет того, что достигается опережающая

разгрузка участков концентрации напряжений в зоне его влияния.

Фор мула изобретения Способ приведения горных выработок в неудароопасное состояние, включающий опережающее бурение камуфлетных шпуров на величину зоны концентрации напряжений и взрывание в них сотрясательных зарядов, о т ли чающийся тем, что, с целью предотвращения динамических разрушений пород почвы или кровли пласта при переходе синклинальной или антикли0

нальной складок, определяют границы зоны, влияния нарушения по простиранию пласта в породе и защитной зоны выработки по восстанию-падению, а камуфлетные.шпуры бурят по пласту веерами от границы зоны влияния нарушения Б ядро складки до ее оси на контакт угля с породой и до границы защитной зоны выработки, а секции вееров таких же шпуров бурят в боковые породы пласта по простиранию до нижней и верхней границ зоны влияния нарушения ив створ между ними.

Использование: относится к горному делу к способам проходки выработок с применением противоударных .мероприятий. ; . - . 2. Сущность изобретения; изобретение позволяет предотвратить динамические разрушения пород почвы или кровли пласта при переходе пликативных нарушений типа синклинали или антиклинали горной выработки. Переход пликзтивного нарушения ведут с опережающей разгрузкой взрыванием со- трясательных зарядов в веерах камуфлетных шпуров, пробуренных в зону влияния нарушения и в границах защитной зоны по обе стороны выработки. По простиранию пласта из забоя выработки в ядро складки бурят веер удлиненных шпуров на контакт с породой и до оси складки. В породу бурят секции вееров камуфлетных шпуров, которые располагают у верхней и нижней границ зоны влияния нарушения и в створе между ними. Камуфлетные шпуры тех и других вееров в плоскости бурения располагают в границах защитной зоны по обе стороны выработки. 3 ил. у (S

a. j

v . A ii :-Л.

Л &&