Способ определения параметров штангового крепления

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК 63673 А 1 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР СПИСАНИЕ ИЗО АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬС(71) Институт горного дела АН КазССР (72) М,Г,Абуов, Т,М,Ермеков, М.А.Каюпов, В,В.Костюченко и Э.В.файдель(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ ШТАНГОВОГО КРЕПЛЕНИЯ(57) Использование: способ применения при штанговом креплении кровли очистных Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при штанговом креплении кровли очистных камер.,Цель изобретения - снижение затрат на крепление кровли очистных камер путем сокращения количества штанг,На фиг, 1 представлены отработанная и отрабатываемая очистные камеры; вертикальный разрез; на фиг, 2 - разрез по А-А на фиг, 1; на фиг, 3 - конус нагружения вокруг штанги для фиксированной точки в кровле отрабатываемой очисткой камеры.Способ осуществляется путем выполнения следующих операций. Известными способами определяют угол внутреннего трения пород кровли 1, коэффициент уменьшения момента сопротивления составной балки пород кровли 1, коэффициент трещиноватости пород кровли 1 в отрабатываемой очистной камере 2. я)5 Е 21 О 20/00,13 камер для снижения затрат накрепление кровли очистных камер путем сокращения количества штанг. Сущность: определяют угол внутреннего трения пород кровли, коэффициентуменьшения момента сопротивления составной балки пород кровли и трещиноватости пород кровлии койуса нагружения, затем определяют координаты фиксированной точки кровли в отработанной очистной камере в системе координат, местоположение точки, мощностьслоя ослабленных пород, а радиус конуса нагружения определяют по формуле. 3 ил. Определяют координаты фиксирован- Б ной точки 3 в кровле 1 отрабатываемой очистной камеры 2 в системе координат, связанной с центром 4 этой камеры 2, например, следующим образом. С помощью маркшейдерской сьемки определяют центр О 4 отрабатываемой камеры 2 и ось 5 отраба- СА тываемой камеры 2. В фиксированной точке СЬ 3 в кровле 1 отрабатываемой очистной каме- с ры 2 закрепляют отвес, состоящий из нити (Д 6 и груза 7. Длину нити выбирают такой, чтобы груз 7 находился у почвы 8 отрабаты- ыал ваемой очисткой камеры 2, С помощью тео- а долита определяют горизонтальный угол Р 1 между осью 5 отрабатываемой очистной камеры 2 и прямой линией, проходящей через центр 4 отрабатываемой очистной камеры и .Фиксированную точку 3 в кровле 1 отрабатываемой очистной камеры 2. С помощью рулетки определяют расстояние В 1 между центром 4 отрабатываемой очистной камеры 2 и грузом 7. При равной высоте Ьотрабатываемой камеры 2 и отработанной . камеры 9, определенные параметры Р 1 и В 1 могут служит координатами фиксированной точки 3 в кровле 1 отрабатываемой очистной камеры 2.В системе координат, связанной с центром 10 отработанной очистной камеры 9, в . кровле отработаннойочистной камеры 9 определяют местоположение точки 11 с координатами Р 1 и В 1 фйксированной точки 3 кровли 1. в отрабатываемой очистной камере 2;"например, следующим образом. С помощью маркшейдерской съемки определяют центр 10 отработанной очистной камеры 9 и ось 12 отработанной очист.ной камеры 9. С помощью теодолита определяют направление прямой 13, проходящей через центр 10 отработанной очйст. ной камеры 9 и составляющейгоризонтальный угол Р 1 с осью 12 отработанной очистной камеры 9. На почве 8 отработанной Очистной камеры 9 с помощью рулетки отмечают местоположение точки 14, которая лежит на прямой 13 и находится нэ расстоянии Я 1 от центра 10 отработанной очистной камеры 9. С помощью отвеса, состоящего из нити 6 и груза 7, через точку 14 проводят вертикальную прямую, которая пересекает обнаженную поверхность 15 кровли 1 в отработанной очистной камере 9 в искомой точке 11.В найденной точке 11 кровли 1 в отра-ботанной очистной .камере 9 определяют мощность 11 слоя ослабленных пород, например, с помощью известного метода ультразвукового проэвучивания пород кровли 1, В точке 11 в кровле 1 в отработанной очистной камере 9 мощность 11 слоя ослабленных пород такая же, какая будет в фиксированной точке 3 в кровле 1 отрабатываемой очистной камеры 2 после полной выемки полезного ископаемого из отрабатываемой очистной камеры 2,В фиксированной точке 3 в кровле 1отрабатываемой очистной камеры 2 радиус .койуса нагружения определяют по формулег = +г Ктр гр - 1 таай )где г - радиус конуса нагружения,м;3 - длина штанги, м;11 - мощность слоя ослабленных пород;м;Кр - коэффициент трещиноватости пород кровли;ф- коэффициент уменьшения моментасопротивления составной балки пород крОвли; .ж- числод "3,14.;., определяющее уголв радианах.10 р - угол внутреннего трения пород кровли, рад.Применение этой формулы для определения радиуса конуса нагружения позволяет учесть неоднородный характер строениякровли 1. Использование в формуле параметра 11, определенного для уже отработанной очистной камеры 9, позволяет обеспечить определение радиуса конуса нагружения для условий, когда будет осуществлена полная выемка полезногоископаемого из отрабатываемой очистной камеры 2, что, в свою очередь, позволяетобеспечить рациональную сетку штангового 15 крепления для поддержания устойчивостипород кровли 1.Если в фиксированной точке 3 будетпробурен шпур и установлена штанга 16, то после полной выемки полезного ископаемо го из очистной камеры 2 конус нагружения17 вокруг этой штанги 16 будет иметь вид, изображенный на фиг.3, В монолитных породах 18 кровли 1 образующая 19 конуса нагружения составляет с вертикалью 20 25 т оугол а 1 = -- -. В слоистых трещиновэтых4 2.породах кровли 1 в слоеослабленных пород 21 образующая 19 конуса нагружения составляет с вертикалью 20 угол а 2 = 30-агстятг Ктр таф - ) н пересекает обнаженную поверхность 15 кровли 1 в точках 22 окружности с радиусом и центром в фиксированной точке 3 в кровле 1 отрабатывае мой очистной камеры 2.Для выбора оптимальных расстояниймежду штангами 16 при креплении кровли 1 вблизи забой данный способ используют для определения радиуса конуса 17 нагру жения для нескольких фиксированных точек3 в кровле 1 отрабатываемой очистной камеры 2. Расстояния между фиксированными точками 3, которые зависят от конкретных горно-геологических условий месторожде ния и принятых параметров системы разработки, как правило, не должны превышать расстояний между соседними штангами на уже закрепленных участках кровли 1 в отрабатываемой очистной камере 2, Затем выби рают участки незакрепленной кровли 1, гдеопределенные радиусы конусов 17 нагружения различаются незначительно. Величины допустимого отклонения значений зависятот конкретных горио-геологических условий 55 и принятых параметров системы разработки. После этого нэ выбранных участках с применением известных приемов, например, с использованием условия формирования соединительного перекрытия1763673 4 койусами, определяют .расстояние между штангами 16,Формула изобретения Способ определения параметров штангового крепления, включающий определение угла внутреннего трения пород кровли, определение коэФфициента уменьшения момента сопротивления составной балки пород кровли, определение коэффициента трещиноватости пород кровли и конуса нагружения, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью снижения затрат на крепление кровли очистных камер путем сокращения количества штанг, определяют коордийэты фиксированной точки кровли в отрабатываемой очистной камере в системе коорди:- нат, связанной с центром этой камеры, а затем определяют местоположение точкй с координатами фиксированной точки кровли в отрабатываемой очистной камере и в кровле отработанной очистной камеры, определяют мощность слоя ослабленных пород, арадиус конуса нагружения в фиксированнойточке в кровле отрабатываемой очистной ка 5 меры определяют по формулеГ ОН (Ктрф - 1)я(д - ),где г - радиус конуса нагружения, м;- длина штанги, м;1 О 11 - мощность слоя ослабленных пород,м;Кр - коэффициент трещиноватости пород кровли;ф - коэффициент уменьшения момента15 сопротивления составной балки породкровлик - число ж =-3,14,;определяющее уголв радианах;р - угол внутреннего трения пород20 кровли, рад,1763673 Составитель Л.БерезкинаТехред М.Моргентал Корректор М .Андрушенк Редактор Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 10 Заказ 3439 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5