Способ управления напряженным состоянием высокотемпературного массива горных пород

(50 4 Е 21 С 39 00, Е 2 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ЯЛН 01 КЫ"с ЕЛЬСТ А ВТОРСКОМУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ(56) Дмитриев А. П., Гончаров С. А, Термодинамические процессы в горных породах. - М.: Недра, 1983, с. 134 - 139.Вяльцев М. М. - В сб,: Добыча угля подземным способом. М., 1982,1, с. 49 и 50. (54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ НАПРЯЖЕННЫМ СОСТОЯНИЕМ ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНОГО МАССИВА ГОРНЫХ ПОРОД(57) Изобретение предназначено для использования при ведении горных работ на больших глубинах. Цель изобретения - повышение эффективности воздействия на массив горных пород (ГП) путем снижения анизотропии напряжений. При сооружении выработки (В) определяют характер напряжен 80127845 но-деформированного состояния ГП в ее ок. рестности. На основании натурных измерений выделяют зоны ГП, подверженные растяжению и сжатию. Вдоль участка контура В, подверженного растягивающим напряжениям, располагают прерывистый теплоизоляционный экран (ТЭ) из вещества, теплапроводность которого ниже теплопроводности массива ГП. Толщину ТЭ принимают переменной и пропорциональной величине растягивающих напряжений в ГП в окрестности В. При охлаждении ГП в результате циркуляции в В холодного воздуха в них возникают растягивающие температурные напряжения. Они, складываясь со сжимающими напряжениями, существующими в массиве ГП, способствуют эффективной его разгрузке. При этом участки контура В, подверженные растягивающим напряжениям, защищены от влияния охлаждающей струи воздуха теплоизоляционным экраном. 1 ил.1278457 формула изобретения Составггелв С. Потапов Гехред И Верее Корректор Л 1 аско тираж 470 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретении и открытий 113035, Москва, Ж 35, Рау шская наб., д. 45 Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 41 сдактор И.,Ъ рбакЗаказ 6814,28 1Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при ведении горных работ на больших глубинах в условиях повышенной температуры окружающего горного массива.Цель изобретения - повышение эффек 5 тивности воздействия на массив горных пород путем снижения анизотропии напряжений.На чертеже показан разрез толщи горных пород и эпюра напряжений в окрест ности горной выработки.При сооружении выработки 1 или при ее эксплуатации определяют характер напряженно-деформированного состояния горных пород в ее окрестности. Для этой цели могут быть использованы известные инструмен тальные методы (метод разгрузки, датчики из оптически активных материалов и т. д.). На основе натурных измерений выделяют зоны горных пород, подверженные растяжению и сжатию.В выработке 1, сооруженной в высоко- температурном скальном горном массиве 2 наносят прерывистый теплозащитный экран,3 из вещества, теплопроводность которого ниже теплопроводности горного массива. Для этой цели может быть использован твердеющий пенополиуретан. Экран располагают только вдоль участка 4 контура выработки, подверженного растягиваю 1 цим напряжениям. 1 олщину теплоизоляционного экрана принимают переменной и пропорциональной величине растягивающих напряжений в горных породах в окрестности горной выработки.При проведении выработки в массиве горных пород вокруг нее формируются зоны сжимающих (+) и растягивакнцих ( - -) напряжений.При охлаждении горных породв резуль тате циркуляции холодного воздуха, например под действием вентиляционной струи, в них возникают растягивающие температурнь 1 е напряжения, которые, складываясь со сжимающими напряжениями, существующими в массиве, способствуют эффективной разгрузке последнего. В то же время участки контура горной выработки, подверженные растягиваю 1 цим напряжениям, защищены от влияния охлаждающей струи воздуха теплоизоляционным экраном.Сравнение температурных напряжений с напряжениями от горного давления показывает, что температурные напряжения в породном массиве, окружающем горизонтальные выработки, по абсолютному значению значительно превышают напряжения от горного давления (в 3 и более раза), особенно в слое пород, непосредственно прилегающем к выработке.Для уменьшения вероятности появления температурных трещиц и температурных напряжений следует регулировать тепловой режим выработки за счег охлаждения и в данном случае с помогцью создания теплоза щитного экрана, толщина которого пропорциональна величине растягивающих напряжений, что позволяет снизить неравномерность величины напряжения на границе экрана. Способ управления напряженным состояцием высокотемпературного массива горных пород вокру выработки, включающий циркуляцию в выработке холодного воздуха, отличаюи(ийся тем, что, с целью повышения эффективности воздействия на массив горных пород путем снижения анизотропии напряжений, измеряют распределение напряжений вокруг выработки и располагают экран из теплоизоляционного материала вдоль участка контура выработки, подверженного растягивающим напряжениям, при этом толщину экрана выполняют переменной и пропорциональной величине растягивающих напряжений в окрестности горной выработки.