Способ защиты от воздействия воздушных ударов при внезапном обрушении горных пород Советский патент 1982 года по МПК E21F11/00 

(54) СПОСОБ ЗАЩИТЫ ОТ ВОЗДЕЙСТВИЯ ВОЗДУШНЫХ УДАРОВ ПРИ ВНЕЗАПНОМ ОБРУШЕНИИ ГОРНЫХ ПОРОД

1

Изобретение относится к горному дел1 и может быть использовано при подземной разработке месторождений полезных ископаемых камерными системами.

Известен способ защиты от воздействия воздушных ударов, заключающийся в создании над выпускными воронками предохранительной породной подушки 1.

Недостатком данного способа является необходимость полной изоляции обрушаемой пустоты различного вида перемычками. Размеры предохранительной подушки, создаюш,ей сопротивление движению воздуха в данном случае, достигают значительной величины (до 50 м), что влечет за собой потери и разубоживание полезного ископаемого.

Известен способ локализации воздушной волны, возникаюшей при внезапном самопроизвольном обрушении горных пород, преимуш,ественно при камерной системе разработки, заключающийся в отводе воздушной волны через систему выработок отвода воздушной волны, причем нижнюю часть камеры с верхней частью камеры выработки отвода воздушной волны выполняют в виде конфузора, а также в качестве одной из выработок для отвода воздушной волны используют выработанное пространство смежной камеры, блока или слепого рудного тела 2.

Недостатком способа является невозможность его применения при отсутствии смежных камер, служащих для отвода воздушной волны, большой объем работ при проходке специальных воЗ;а,ухоотводящих выработок, невозможность циркуляции воздуха между верхней и нижней частью камеры при внезапном обрушении потолочины, так как в этом случае выработки, расположенные в

10 верхней части камеры, будут перекрыты обрашуемыми породами.

Известен также способ защиты от воздействия воздушных ударов при обрущении горных пород с использованием перемычек, при котором в массиве вышележащих пород

15 проходят выработки отводэ воздушной волны, сообщающие выработанное пространство с поверхностью 3.

Недостатком данного способа является невозможность его применения при наличии

20 зоны обрушения поверхности. Кроме того, при отработке месторождений на большей глубинах указанный способ применять нецелесообразно из-за большой протяженности воздухоотводных выработок.

Цель изобретения - повышение безопасности горных работ и эффективности гашения воздушных ударов.

Указанная цель достигается тем, что гашение воздушной волны осуществляют в выработке вентиляционного или отработанного горизонта путем сообщения ее с выработками отвода посредством сбоек, пройденных навстречу друг другу под углом не более 45° к выработке вентиляционного или отработанного горизонта, причем расстояние между сбойками принимают равным 5-10 диаметрам выработки, в которой производят гашение воздушной волны.

После прохождения сопряжения сбойки с выработкой, в которой осуществляют гашение воздушной волны, структура последней разрушается. Формирование новой волны происходит на расстоянии 5-6 диаметров выработки. Для повышения эффективности гашения воздушных волн при их соударении целесообразно, чтобы сталкивались сформировавшиеся волны. Поэтд 1у минимальное расстояние между встречными сбойками должно быть 5 диаметров выработки. Увеличение этого расстояния более 10 диаметров нецелесообразно, так как в этом случае действию воздушных волн подвергается большой участок горизонтальной выработки.

На чертеже показана схема соединения отработанной камеры с выработкой вентиляционного или отработанного горизонта.

В период подготовки блока к очистной выемке по его границам проходят блоковые восстающие 1 с основного откаточного горизонта на отработанный или вентиляционный горизонт. Восстающие сообщают с горизонтальной выработкой 2 вентиляционного -или отработанного горизонта посредством сбоек 3, пройденных навстречу друг другу под углом не более 45°. Из восстающих через 15-20 м по высЪте проходят горизонтальные выработки 4 к проектному контуру локализируемой пустоты.

В случае самопроизвольного обрушения налегающих пород в выработанное пространство воздушная волна через горизонтальные выработки 4 и восстающие 1 отводится на отработанный или вентиляционный горизонт или возвращается в верхнюю часть камеры. Эффект гашения воздушных волн достигается в результате их соударения при выходе из сбоек 3 навстречу друг другу, а также круговой циркуляцией воздушной волны по указанной системе выработок.

Предлагаемый способ может применяться при отсутствии смежных камер, так как воздух отводится по восстающим на отработанный или в нтиляцио|1ный горизонт, которые всегда и леются на каждой шахте.

Безопаснск;ть способа достигается отводом воздуха- нд. отработанный или вентиляционный горизоят, где отсутствуют люди, и гашение в здуцзных ударов при с оударении; которое создается направленным 1вижёнием

воздушных масс навстречу друг другу по сбойкам и горизонтальной выработке отработанного или вентиляционного горизонта. Нарушение общей схемы вентиляции не происходит,- так как процесс самообрушения и движения воздушных волн длится несколько

секунд. Воздушные массы, выброшенные на вентиляционную или отработанную выработки, вентиляционной струей уносятся на поверхность вентилятором главного проветривания.

Преимущество предлагаемого способа защиты от воздействия воздущных ударов при внезапном самопроизвольном обрушении горных пород в подземных пустотах заключается в использовании воздухоотводящих выработок для подготовки блока к

очистной выемке, отбойки полезного ископаемого, контроля за состоянием пустоты и вентиляции в процессе отработки камеры. Реализация способа не требует существенных затрат.

Формула изобретения

Способ защиты от воздействия воздушных ударов при внезапном обрущении горных пород преимущественно при камерных

системах разработки полезных ископаемых, включающий отвод воздушной волны через выработки отвода воздушной волны с последующим ее гашением, отличающийся тем , что, .с целью повышения безопасности горных работ и эффективности гашения воздушных ударов, гашение воздушной волны осуществляют в выработке вентиляционного или отработанного горизонта путем сообщения выработками отвода посредством сбоек, пройденных навстречу одна другой под углом не более 45° к выработке вентиляционного или отработанного горизонта, причем расстояние между сбойками принимают равным 5-Шдиаметрам выработки, в которой производят гашение воздушной волны. Источники информации,

принятые во вниманиепри экспертизе

1.Именитов В. Р. и др. Определение параметров предохранительной подушки над выпускными выработками. - «Горный журнал, 1973, № 10, с. 24-26.

2.Авторское свидетельство СССР №.542836, кл. Е 21 F 17/00, 1975.

3.Авторское свидетельство СССР

ЛЬ -354158, кл. Е 21 F 11/00, 1969 (протоtHn).