Способ управления труднообрушаемой кровлей

Л 1) Е 21 С 41/1 стые и 4, эакомпозицией, дении с посленой массы межконтуривающие торых бурят ве- труднообрушадственная кронО,руднообрушаледующим обрадавления 2 онаходящейся втруднообрушаеток 5 и 6 чер т ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТИРЬЗТИЯИГРИ ГННТ СССР(46) 23,04,91, Бюл. У 15 (71) Всесоюзный научно-исследователь ский институт горной геомеханики и макршейдерского дела(56) Авторское свидетельство СССР У 311011, кл. Е 21 0 23/00, 1968,Авторское свидетельство СССР У 723140, кл, Е 21 С 41/04, 1974. (54) СПОСОБ уЛРАВЛЕНИЯ РуДНООБРуШАЕМОЙ КРОВЛЕЙ(57) Иэобретению кровлей иугольных пласбезопасностиния надежност ние относится к управле ри подземной разработке тов. Цель - повышение работ за счет повыше- и обрушения труднообруИзобретение относится к горному делу и может быть использовано при управлении труднообрушаемой кровлей,Цель изобретения - повышение безопасности горных работ за счет повышения надежности обрушения труднообрушаемой кровли.На фиг, 1 показан вертикальный разрез выемочного участка (разрез А-А на фиг. 2); на фиг. 2 - разрез Б-Б на фиг, 3; на фиг. 3 - разрез В-В на фиг, 1.На фиг, 1-3работка 1, зонобразующаяся в показаны очистная выа опорного давления 2, переди очистной в.-,:рашаемой кровлы, Впереди очистного забоя иэ оконтурнвающих выемочныйстолб выработок бурят веера скважинв вертикальных плоскостях, параллельных линии очистного забоя вне зоны опорного давления. Скважины заполняют невзрывчатой разрушающей композицией через одну скважину принахождении их от очистного забоя нарасстоянии, определяемом по формуле.Разрушающее воздействие на породыкровли осуществляют образованием трещин по плоскостям вееров скважин расширением невзрывчатой разрушающейкомпозицией. Обрушение пород кровлипроизводят по образовавшимся трещинамДо заполнения скважин разрушающейкомпозицией по длине каждой скважиныс двух сторон в плоскости веера формируют зародышевые трещины - контараторы напряжечий. 3 ил. ботки 1, скважины 3 пуполненные разрушающейрасширяющейся при твер дующим ослаблением гор ду скважинами 3 и 4, о ыработки 5 и 6, иэ ко ры 7 скважин 3 и 4 вмую кровлю 8, непосре ля 9, угольный пласт 1Способ управления т кровлей осуществляют с зом, Вне эоны опорного очистной выработки 1, угольном пласте 10, в мую кровлю 8 иэ вырабонепосредственную кровлю 9 бурят вертикальные вееры 7 скважин 3 и 4 параллельно линии очистного забоя. Бурение скважин 3 и 4 вне эоны опорного давления 2 исключает деформацию и разрушение скважин 3 и 4 до их использования. Если же их бурить в зоне опорного давления 2, та, во-первых, бурить в напряженный массив трудо О емко, а, во-вторых, практически сразу же после обуривания скважины будут разрушены и деформированы до их использования. Расстояние между вертикальными веерами 7 скважин 3 и 4 при нимают в зависимости шага обрушения труднообрушаемой кровли 8, которое определяют для каждого конкретного условия в зависимости от прочностных и структурных характеристик, мощности труднообрушаемой кровли 8. Скважины 3 оставляют пустыми,а сква" жины 4 заполняют разрушающей композицией, представляющей собой вещество, которое при твердении расширя ется, ослабляет горную массу и оказывает разрушающее воздействие на породы кровли между скважинами 3 и 4, образуя в них трещины. В качестве такого вещества может быть применен, например, напрягающий цемент по ТУ-20-18-74, состоящий из 70% портландцемента-клинкера, 15 . глиноземистого шлака, 15 гипса, который. смешивается с 30-32 воды ( от массы напрягающего цемента) или расширяющаяся смесь НРС.Расстояние между скважинами 3 и 4 должно быть таким, чтобы под воздействием разрушающей композиции проис ходило интенсивное трещинообразование во всей горной массе, сосредоточенной между скважинами 3 и 4. Для этого оставляют скважины 3 пустыми, Разрушающая композиция в скважине 4 при 45 твердении, расширяясь по линии наименьшего сопротивления, т,е, в сторону скважин 3, приводит к образованию. трещин в горной массе, сосредоточенной между скважинами 3 и 4, Таким образом и во всей плоскости веера 7 скважин 3 и 4 ослабляют горный массив, Для того, чтобы обеспечить наибольший объем трещинообразования в плоскости веера 7 скважин 3 и 4 необходи 55 мо, чтобы веера 7 скважины 3 и 4 при полном расширении затвердевшей разрушающей композиции находились вне зоны опорного давления 2, В противном случае в зоне опорного давления 2 горный массив будет находиться в сильно напряженном состоянии. Если веера .7 скважин 3 и 4 попадут в эту зону до полного расширения и затвердения разрушающей композиции, то из-эа высокого давления ослабление труднообрушаемой кровли 8 будет минимальным по плоскости веера 7, так как пустые скважины 3 будут уже разрушены, а разрушающая композиция не преодолеет давление массива в зоне опорного давления 2.Определение расстояния от скважин до очистного забоя 1, находящегося постоянно в наступательном движении, при котором необходимо заполнять скважины 4 разрушающей ком" позицией, чтобы последние при полном затвердении и объеме расширения находились еще вне зоны опорного давления 2 осуществляют по формуле Ью+Чо,ймахгде 1 - ширина передней зоны опорного давления 2 находитсякак правило в пределах15-16 м;Ч - скорость подвигания очистОгного забоя определяют взависимости от типа приме"няемой техники, технологии и организации работ;- время твердения принимают в зависимости от типаприменяемой разрушающейкомпозиции.Труднообрушаемую кровлю 8 отсеченную трещинами по плоскости веера 7 скважин 3 и 4 обрушают за очистной выработкой 1 в выработанное пространство. До заполнения скважин разрушающей композицией по длине скважин с двух сторон в плоскости веера формируют зародышевые трещины - концентраторы напряжений, по обеим сторонам скважин, что повышает качество образования трещин и интенсивность ослабления труднообрушаемой кровли в плоскости веера. формула изобретения Способ управления труднообрушаемой кровлей, включающий бурение скважин впереди очистного забоя иэ окон туривающих выемочный столб выработок, заполнение скважин разрушающей ком 1643718поэицией, разрушающее воздействие указанной композиции на труднообрушаемые породы кровли и ее обрушение, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,с целью повышения безопасности горных5 работ за счет повышения надежности обрушения труднообрушаемой кровли, скважины бурят веерами в вертикальных плоскостях параллельных линии очистного забоя вне зоны опорного давления, заполнение скважин осуществляют невзрывчатой разрушающей композицией через одну скважину при нахождении их от очистного забоя на расстоянии Ь 1 +мю ог пв фгде Ь - расстояние от очистного забоя до скважины при котором последние необходимо за О полнять разрушающей композицией, м; 1 - ширина передней зоны опорного давления от очистногозабоя, м;Чд - скорость подвигания очистного забоя, м/ч (м/сут);й- время твердения разрушающейкомпозиции, за которое онамаксимально расширяется,м/ч/м/сут,;разрушающее воздействие на породыкровли осуществляют образованиемтрещин по плоскостям вееров скважинрасширением невзрывчатой разрушающей,композицией, а обрушение пород кровлипроизводят по образовавшимся трещинам, причем до заполнения скважинразрушающей композицией по длине каждой скважины с двух сторон в плоскости веера формируют зародьппевые трещины - концентраторы напряжений,1643 1 Я Б-б В оставитель В.Черкашениновехред С.Мигунова Корректор М. Самборская Редактор Л.Лашко 6 Тираж 310 НТ ССС роизводственно-издательский комбинат, Патент , г. Ужгород, ул. Гагарина, 1 ОН н ЗаказВНИИПИ сударственного комитета и 113035, Москва, ЖПодписноеэобретениям и открытиям приРаушская наб., д. 4/5