Способ разупрочнения труднообрушаемых кровель и устройство для его осуществления

(5 ТЕНИЯ 0 НЕНИЯ ТРУДН УСТРОЙСТВО о еюй п удАРстВенный кОмитет изОБРетениям и ОткРыти ГКНТ ОСА ОПИСАНИЕ ИЗОБР(71) Ленинградский горный институт им,Г,В,Плеханова(56) Авторское свидеТельство СССР В 311011, кл. Е 21 С 41/04, 1971.Ржевский В,В. и др, Управление свойствами и состоянием угольных плас. тов с целью борьбы с основными опасностями в шахтах. - М,: Недра, с.327.(54) СПОСОБ РАЗУПРОЧ О ОБРУШАЕИЫХ КРОВЕЛЬ И ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к гор проь сти и м,б, использовано при раэупрочнении труднообрушаемых к вель в процессе подземной очисти выемки. Цель - повышение эФФекта разупрочнения пород кровли и без ности горных работ, Для этого в ды кровли пласта изподготовителВ ных выработок бурят скважины вне зоны влияния опорного давления впередиочистного забоя Устья скважин герметизируют, нагнетают в них жидкостьпод давлением и создают в скважиневысокочастотные колебания.путем применения ультразвуковых генераторов7 колебаний. Размещают ультразвуковыегенераторыпо всей длине скважиныи создают узконаправленные колебанияперпендикулярно напластованию слоевпород. Высокочастотные колебания счастотой от 20 до 22 кГц создаютсяпри помощи связанных между собой гибкой связью пьезокерамических пластиниз которых выполнены генераторы 7,при подаче на них разности потенциалов, Увеличение глубины проникновенияводы в массив достигается путем применения акустической линзы 6, расположенной в скважине, закрепленной насегменте трубы 5 и имеющей Фокусноерасстояние больше диаметра скважины,и Фокусированием отражения колебанийв направлении разупрочнения пород,2 с. и 1 з,п,Ф-лы, 5 ил.Изобретение относится к горнойпромьпцленности и может быть использовано при разупрочнении труднообрушаемых кровель в процессе подземнойочистной выемки,Цель изобретения - повышение эффекта разупрочнения слоев пород кровлии безопасности горных работ,На фиг. показана схема расположения скважин, пробуренных из подготовительных выработок, и места расположения забоя; на Фиг,2 - разрезА-А на фиг,1; на Фиг.З - конструкцияустройства для осуществления разупрочнения труднообрушаемых кровельнаправленнымвлагонасыщением; наФиг.4 - разрез Б-Б на фиг,З; наФиг,5 - разрез В-В на Фиг,З,На фиг. показаны подготовительные выработки 1, скважины 2, очистной забой 3, а на фиг.2 - зона 4разупрочнения, угол р наклона скважины.Устройство содержит сектор 5трубы, акустическую линзу 6, ультразвуковой генератор 7, гибкую связь 8,пружину 9, кабель 10 для подвода нап"ряжения,Сущность способа заключается в.бурении скважин в кровлю пласта внезоны опорного давления впереди,очист-,ного забоя, их герметизации, нагнетании в них жидкости под давлениеми создании в скважине высокочастотных колебаний, Повышение эффекта разупрочнения пород достигают за счетразмещения ультразвуковых генераторовпо всей длине скважины и создания;узконаправленных колебаний перпецци-, 40кулярно напластованию слоев пород.Способ разупрочнения труднообрушаемой кровли осуществляют следующимобразом, .Из подготовительных выработок 1впереди очистного забоя бурят скважины 2 под углом р= 55-85 о к оси:подготовительной выработки Затем вскважины вводится сектор 5 трубы,на котором устанавливают акустическую линзу 6 с ультразвуковыми генераторами 7. Сектор 5 трубы изготавливают нэ буровых труб, Акустическую,пинзу 6 крепят к сектору 5 трубы повсей ее длине и изготавливают из ор ганического стекла, На линзе с по 55мощью пружины 9 закрепляют ультразвуковые генераторы 7, выполненныеиз пьезокерамических пластин (цирконат-титаиата свинца), имеецих гибкую связь 8 между собой, Пьеэокерамические пластины излучают высокочастотные колебания, при подАче на них разности потенциалов с частотой 20-22 кГц, Для создания высокочастотных колебаний в скважине 2 к каждой пьезокерамической пластине осуществляют подвод напряжения по кабелю 1 О, После оснащения скважины герметизируют ее устье и подают в нее воду под давлением, Напряжение на генератор колебаний подается после герметизации скважины и заполнения ее водой,Формула изобр етения1, Способ раэупрочнения труднообрушаемых кровель, включающий бурение скважин в породы кровли пластаиз подготовительных выработок впереди очистного забоя вне зоны влиянияопорного горного давления, герметизацию устья скважин, подачу в скважиныжидкости под давлением и влагонасыщение массива, о т л и ч а ю щ и й -с я тем, что, с целью повьппенияэффекта разупрочнения слоев породкровли и безопасности горных работ,формируют зоны влагонасыщения в направлении,перпендикулярном, мощности .слоев кровли, асимметрично с соотношением высоты указанной зоны к ее ширине не менее 2; при этом направленность воздействия жидкостью наслои кровли создают генератором высокочастотных колебаний с частотойот 20 до 22 кГц, а указанный генератор устанавливают по всей длине скважины и Фокусируют высокочастотныеколебания в направлении разупрочнения,2. Устройство для раэупрочнениятруднообрушаемой кровли, включащеенасос, став труб, герметизатор, колебАтельный механизм, о т л и ч а ю"щ е е с я тем, что, с целью повышения эффекта раэупрочнения слоев породкровли и безопасности горных работ,устройство снабжено акустическойлинзой, которая укреплена на сегменте трубы и выполнена с Фокусом, большим диаметра указанного сегментатрубы, а колебательный механизм выполнен в виде составного вибратора иустановлен по всей длине сегментатрубы по оси акустической линзы исвязан с нею гибкой связью,5 155915463. Устройство по п,2, о т л и - нок из цирконат-титаната свинца, коточ а ю щ е е с я тем, что вибратор рые связаны между собой гибкой связью выполнен из пьезокерамических пластиаг.2 10 Составитель Б,Тереть ев едактор О, Головач Техред Л.Сердюкова КоРРектоР .И,МУ2 Тираж 397 Подписисударственного комитета по изобретениям и отк 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д Зак ИИПИ рытиям при ГКНТ ССС 4/5 енно-издательский комбинат "Патент", г,Ужгород, ул. Гагарина,10 оизво