1 ;
Изобретение относится к горному делу, а именно к технологии бурог взрывной отбойки горных пород, и может быть использовано при проходке горных выработок..
Известен способ отбойки горных пород,при котором в массиве бурят опережающую компенсационную скважину во врубе, в которую на глубину, равную длине врубовых шпуров, размещают заряд взрывчатого вещества (ВВ) и производят опережающее его камуфлетное взрывание, после чего веду взрывание врубовых шпуровых зарядов и мелкошпуровую отбойку горной массы в контуре выработки Ц.
Недостаток способа заключается в трудоемкости работ по оформлению свода, который таит в себе опасность обрушения.
Известен также способ проходки горных выработок, при котором штреки проводятся с подрывной кровли. Для подрывки пользуются преимущественно мощными отбойными молотками, чтобы избежать неизбежного при взрывных работах нарушения напластования горных пород,которое в дальней- шем затруднило бы образование свода. Штреки имеют форму очень высокого
свода, в самой вершине которого помещается короткий переклад, и проходятся более широкими внизу, чем требуется в расчете. Такие штреки могут долгие годы стоять без ремонта 2 .
Недостатки данного способа заключаются в опасности и трудности оформления свода отбойными молотка10ми .
Цель изобретения -.обеспечение безопасности работы и снижение трудоемкости по оформлению свода выработки.
15
Поставленная цель достигается тем, что опережающую скважину бурят по центру на высоте, определяемой из выражения
.(-.Д
)c-bg-t,
20
L.J - высота оборудования, разгдемещаемого в выработке;
Д - зазор между оборудованием и стенкой ;выработки;
25
b - ширина оборудования, размещаемого в выработке;
ot arctg. К;
К - крепость породы по Прото30дьяконову.
а каждую щель в оболочке ориентируют под угломо /2к вертикали по предполач гаемым плоскостям обрушения свода. ,
На фиг. 1 показано сечение выработки с параметрами; на фиг.2 сечение выработки вдоль скважины; на фиг. 3 - схема заряда ВВ с оболочкой со щелями.
Оболочка может быть изготовлена из различных матернёлов (бетона, металлов, пластмасс). Продольные щели должны быть шириной 1-15 мм. Оболочка также может быть изготовлена нанесением слоя толщиной не менее 2-5 мм {желательно 5-20 мм) из твердеющего материала, например быстротвердеющего бетона или пластмассы, на стенки скважины. Оболочку заполняют ВВ и подрывёиот, в результате чего образуются трещины, направленные под углом /1к вертикальной оси выработки, т.е. заранее образуется свод выработки, имеющий форму треугольника с углом при вершине. Далее проводят мелкошпуровую отбойку горной массы в контуре выработки, например, с опережающей компенсационной скважиной во врубе. По мере проходки выработки порода, находящаяся между двумя .созданными трещинами, вываливается и образуется свод, который может стоять долгие годы.
Выработка характеризуется следуЮ щими параметрс1ми:
Ц- высота оборудования, размещаембго в выработке; ,2 - 0,7 м - зазор между оборудованием и стенкой выработки;
b - ширина оборудования, размещаемого в выработке, например транспортного средства
(конвейера, электровоза); а - ширина выработки; HQ- высота заложения скважины; - угол между сторонами свода Н - высота свода; С - борта выработки; .li.- проектируемая (по известным способам) высота; выработки; h - высота выработки над оборудованием
Способ осуществляется следующим образом.
Бурится опережающая скважина 1 по центру выработки на высоте Н определяемой из выражения а . jol
Н 2
е -S4.)( U -T-)ct т
При этом для слабых пород ut,j7t fp где f- угол внутреннего трения 38-42), а для крепления пород
4 arctg К, где К - крепость пород по Протодьяконову.
Вычисленные параметрьа дают оптимальную форму сечения выработки при сохранении ее эксплуатационных размеров и минимальную площадь по ;сравнению со всеми остальными сечениями, имеющими такую же форму.
В указанной скважине образуют оболочку 2с продольными щелями, ориентируемыми по плоскостям будущих стенок свода 3 (фиг. 1 и 3) под углом к основанию выработки. Оболочка может быть изготовлена из сталь:ных или пластмассовых труб толщиной 3-20 мм. Вдоль трубы в заданных плоскостях выполнены щели 4 шириной 1-1,5 мм. Оболочка 2 также может быть изготовлена нанесением слоя толщиной не менее 2-5 мм (лучше 520 мм) из твердеющего материала. ..например, быстродействующего бетона
0 или пластмассы на стенки скважины.
Оболочку 2 заполняют ВВ 5 и подрывают , Благодаря щелям 4 под действием газов от ВВ производится высококонцентрированный удар по
5 стенке скважины 1, находящейся против щели 4, который насекает .трещины б. Последующее движение стенок оболочки 2 и скважины 1, находящихся под высоким давлением, приводит к
0 дальнейшему росту.насеченных трещин, ориентированных по плоскостям образования свода выработки.
Затем производят мелкошпуровую отбойку горной массы в контуре вы5работки, например, с опережающей компенсационной скважиной во врубе. По мере проходки выработки порода, находящаяся между двумя созданными трещинами, вываливается и.образует0ся свод.
Предлагаемый способ позволит зна- чительно улучшить сохранность г орных.выработок и безопасность работ в шахте. .
45
Формула изобретения
Способ проходки Горных выработок, CQ включающий образование направленных трещин взрывами заряда в оболочке направленного действия в опе эежающей скважине, последующую мелкошпуровую отбойку горной массы в контуре выработки и уборку породы, о т л и55ч а ю щ и и с я тем, что, с целью обеспечения безопасности работ и снижения трудоемкости по оформлению свода выработки, опережающую скважину бурят по центру выработки на вы60 соте, определяемой из выражения
Ho-L,-v(),
где - высота оборудования
U - зазор между оборудование11# 65и стенкой выработки;
b - ширина оборудования;
d. arctg К;
К - крепость пород по Протодьяконову,
а каждую щель в оболочке ориентируют под углом«А|2.к вертикали по. предполагаемым плоскостям обрушения св.ода.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1.Авторское свидетельство СССР по заявке № 2675525,кл.Е 21 С 37/00, 1978.
2.Протодьяконов М.М. Давление горных пород и рудничное крепление. М., ГНТИГИ, 1933, с. 175 (прототип).
