Способ снижения удароопасности при проведении горных выработок

(19 1 Р 5/О АНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ТЕНТ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(71) Иркутский государственный научно-исследовательский институт редких и цветныхметаллов и Свердловский институт горногодела(56) Авторское свидетельство СССРгч. 1546665, кл, Е 21 Е 5/00, 1989,Изобретение относитсяк горному делу и может быть использовано при проведении горных выработок в удароопасных условиях,Известны способы проведения горных выработок по удароопасным участкам массива, в которых для повышения эффективности борьбы с горными ударами образуют разгрузочные щели (а.с, СССР В 1153083, кл. Е 21 Р 5/00; а.с. СССР ЛЬ 1168732, кл. Е 21 Р 5/00; а.с. СССР М 1323736, Е 21 Р 5/00), Недостатком известных способов является то, что при использовании их для проведения очистных выработок разгрузка удароопасных участков осуществляться не будет, т,к, не обеспечивается возможность деформирования массива в сторону очистного пространства,Известен также способ проведения горных выработок по удароопасным участкам массива (а.с. СССР В 1375834, Е 21 Р 5/00). Известньй способ включает определение отношения максимальных и минимальных(54) СПОСОБ СНИЖЕНИЯ УДАРООПАСНОСТИ ПРИ ПРОВЕДЕНИИ ГОРНЫХ ВЫРАБОТОК(57) Способ заключается в определении в массиве горных пород направления максимальных напряжений сжатия и бурении опережающей разгрузочной щели под углом к направлению указанных напряжений. Новым является то, что величину угла расположения разгрузочной щели к направлению максимальных напряжений сжатия и ширину разгрузочной щели предварительно определяют по выведенным зависимостям.2 ил напряжении в массиве горных пород, их ориентацию, осуществление разгрузки по- Я род путем проведения опережающей щели в окрестности выработки параллельно направлению максимально действующих на- ф пряжений сжатия из буровых ниш и забоя выработки, при этом щель располагают в плоскости максимал ьн ых напряжений,; (ЛНедостатком известного способа является,то, что при использовании его для проведения очистных выработок в удароопасных условиях разгрузки прилегающегоавиа массива и потолочин осуществляться не будет, т,к. расположение разгрузочной щели параллельно направлению максимально (Д действующих напряжений сжатия не обеспечивает возможности деформации массива в сторону выработанного пространства и, следовательно, не обеспечивает снижения напряжений в целике,Известен также способ борьбы с горными ударами при проходке горных выработок (а,с. СССР М 1546665, Е 21 Р 5/00), которыйффициент сцепления пород оз - соответственно максима льнов напряжение сжатия; р - тангенс угла внутренне где с- коМПа,льное 3 от 4 азгрузочнои щели из ения:40(2 Величина напряжений в потолочине дообразования щелей составляла 241, 4 МПа.Величина напряжений в потолочине после создания щелей составляет 114,2 МПа.ания щели, Таким образом, после создания щелейнапряжения в потолочине уменьшились (разгрузились) в 2,1 раза. Щели могут бытьмый коэф- образованы из специально пройденных буальных на Ровых ниш 3, которые проходят в лежачий ивисячий бока жилы из верхнего вентиляциа и по онного штрека 4 и восстающего 5. Послеоформления буровых ниш станком ИКР бурят горизонтальные скважины 6 на всю длиризующий 55 ну блока. Затем скважины заряжают черезодну, причем ближнюю к контуру жилы скваымугломк жину целесообразно оставлять пустой, пряжений для сохРанения приконтурного массива анавлива- камеРы. Расстояние между скважинамиопределяется по величине пробоя, устаКгдо где йк - высота камеры, м,ак - ширина камеры дм;бФ, к,гдоп = дС 1фициент концентрации, гопряже ний,где ОЬх - предел прочнооброд в образце, МПа; риза принят за прототип, как наиболее близкое техническое решение, Известный способ включает определение в массиве горных пород направления максимальных напряжений сжатия, бурение опережающей разгрузочной щели под углом к направлению указанных напряжений и одновременное взрывание зарядов ВВ, размещенных в опережающей щели.Недостатком известного способа является то, что он не обеспечивает эффективного снижения удароопасности при проведении в удароопасных условиях очистных выработок,Целью заявляемого изобретения является повышение .эффективности снижения удароопасности при проведении в удароопасных условиях очистных выработок.Поставленная цель достигается тем, что в известном способе снижения удароопасности при проведении горных выработок, включающем определение в массиве горных пород направления максимальных напряжений сжатия и бурение опережающей разгрузочной щели под углом к направлению указанных напряжений, предварительно определяют величину угла расположения разгрузочной щели к направлению максимальных напряжений сжатия из выражения: Куд - коэффициент, характекатегорию удароопасности,и располагают щель под указанннаправлению максимальных насжатия, причем ширину щели устют равйой расчетной ширине,5 10 20 На фиг, 1 представлена схема ведения очистных работ по предлагаемому способу в плоскости максимальных сжимающих напряжений, на фиг. 2 - то же, поперечное сечение.Предлагаемый способ осуществляется следующим образом.При высоте потолочины 1 10 - 15 м до подхода к ней очистных работ образуют опережающие разгрузочные щели 2, Одним из известных способов определяют ориентацию главных напряжений на участке и отношение величин минимальных и максимальных напряжений. Допустим, что максимальные напряжения ( ст 1) являются сжимающими и направлены горизонтально, минимальные ( оз) - вертикально, Значение 01 составляет 57,2 МПа, оз = 14,3 МПа. Соотношение (тз/о 1, равно 0,25. Имея коэффициент сцепления С = 0,5 я угол внутреннего трения пород в массиве р = 27 (с 9 р= т = = 0,51) определяем величину угла наклона щели по формуле: мея Размеры камеры пк = 40 м и акопределяем ширину щели"775001 навливаемой опытным путем. Пм. осле взрыинах зарядов ВВин р д ВВвмассивесопород висячего и лежачилы образуютсякоторым произотся разгрузочные щели 2, понапряжений,изойдет пе е ар распределение 5Технико-экономва заявляемого изобмические и ер имущестнго изобретения порасположениом заключаютются в том, чтоние опережающейной щели под угразгрузочмальныуглом к нап аравлению максих напряженить массиву деформироваться ввыработанного и овследствие чегопространства,лочины, целик стго происходит разг рузка потоуд Роопас ымстановится не аитоге, создаютсит, д ются безопасные угла ат расположения разг РУ щию максимальных нсжатия из выражажениянапряжений а -ЙтЯГС 5 п2 где с- коэффициент сцеплг нт сцепления пород;з - соответственно ммини ально анапряжени сжатия ния;= 9 р - тангенс глу ла внутреннего треи ширину разгрузочной щщели из выражения Ьк ак4 (Кгдоп - 1) Формула изоб где й -к - высота камеры; Способ снижения а о ретения- ирина камеры до с ак -уд роопасности при "до" щии определение ии горных выработок ние в массиве ициент концентр и, - ск.об уд (71 - ДОП СТИ направления макс горных пород пряжений и трации го и р зонтальных насжатия и бурение ия максимальных нап г е опережаю ряжЕНИй Д Осж,об - ПРЕДЕ ной щели по- ел прочност д углом к нап авле пород в б зце; ных напряж Куд - коэ нии, о т л и ч а ю .- ициент, ха а что, с целью повышения э еки й с я тем, категорию удар роопасности. р ктериэующий снижения удар роопасности п и ффе ивн и располагают ще щель под казан ри проведении анным углом к и сж, м ы атия, при это ельно оп е ел вают равной ас ж, м ширин й расчетной ширине,-Е1775001 Составитель Л,СосновскийТехред М,Моргентал Ко Редактор С.Кула ор Л.Лукач изводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101 акэз 3946 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Ь 1 осква, Ж, Раушская наб.,4/5