Способ предварительного ослаблениямассива горных пород и устройство дляего осуществления

Сфюэ Сфветскик Социалистических РеспубликОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ оц 84 2199(22) Заявлено 021078 (21) 2678460/22-03 151)М. Клс присоединением заявки Йо, (23) Приоритет Е 21 Г 5/00 ГосударствекнмЯ коинтет СССР яо Аеави кзобретеккЯ и открытиЯ(54) СПОСОБ ПРЕДВАРИТЕЛЬНОГО ОСЛАБЛЕНИЯ МАССИ ГОРНЫХ ПОРОД И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИ напи 5 соба яв- евысокая ается дост ых по я це в го Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при предварительном ослаблении массива горных пород.Известны сПособ и утсройство для разуплотнения горных пород с помо-щью вибрации 1,11.Недостатком этого способа и устройства является трудность их применения в условиях шахты.Известен анже способ предварительного ослабления массива горных пород, заключающийся в воздействии на массив горных пород направленными встречными импульсами ме ханических колебаний, следующих с частотой, равной частоте собственных колебаний массива горных пород и создаваемых устройствами, размещенными в подготовительных горных 20 выработках, оконтуривающих массив горных пород Г 23.Недостатком такого споляется его относительно нэффективность.11 ель изобретения - интенсификация процесса ослабления массива горных пород.Поставленна ль иг тем, что масси рн ро ременно с воздействием на него равленными встречными импульсам подвергают постоянному сжатию в местах приложения механических колебаний с помощью тех же устройств.Также устройства в подготовительных горных выработках располагают соосно друг с другом.Кроме того, устройства вводят в работу одновременно и режим работы устройства при предварительном ослаблении массива горных пород принимают синхронным по частоте и Фазе.При этом в устройстве для осуществления способа, включающем вибратор с прижимным механизмом и опорную раму, в качестве вибратора использован вибромолот с плитой-наковальней, а прижимной механизм выполнен в виде домкратов, которые с одной стороны соединены с распорной рамон, а с другой - посредством амортизаторов с плитой-наковальней.На Фиг.1 представлена технологическая схема ведения горных работ по предварительному ослаблению массива горных пород, на фиг.2 - технологическая схема ведения работ по ослаблению массива горных пород после отработки столба горных пород,1на фиг,3 - разрез А-,А на фиг.1, на фиг.4 - разрез Б-Б на фиг.3.Предлагаемый способ осуществляется следующим образом.На пласт воздействуют вибрацией, например ударной, посредством устройства 1, Это воздействие осуществляют с вентиляционного штрека 2 в направлении конвейерного штрека 3 и с частотой, равной частоте собственных продольных колебаний пласта в пределах выемочного столба, причем пласт в месте приложения вибрации поДвергают постоянному сжатию, что осуществляют посредством од- ногЬ и того же устройства 1. Это сжатие пласта способствует предотвращению образования штыбовой подушки на контакте устройства 1 с пластом, Под воздействием вибрации в угольном пласте возникают вокруг микротрещин новыетрещины, а также происходит снижение сил сцепления между отдельностями пласта и, как следствие, раскрытие трещиноватостей в пласте, В результате ослабля,ют и дегазируют выемочный столб в йределах определенной полосы 4.Пласт такие подвергают дополните. льно сжатию в конвейерном штреке 3 в направлении вентиляционного штрека 2 посредством домкратов 5 и опорной плиты б, которые располагают в створе с устройством 1, что позволяет более равномерно по площади ослабить пласт.Выемочный столб подвергают вибрации дополнительно и вторым устройством 1 с конвейерного штрека 3 в направлении вентиляционного штрека 2 и таким путем достигают интенсификации процессов ослабления по площади.Выемочный столб подвергают вибрации так же, как и в предыдущем случае, но дополнительно второе устройство 1 располагают в створе с пЕрвым и включают его в работу одновременно и синхронно по частоте и фазе с ним, что обеспечивает интенсификацию процесса. ослабления пласта во времени.Выемочный столб подвергают вибрации посредством устройства 1 при соответствующей ширине полосы 4 только вблизи очистного забоя и при помощи этого увеличивают интенсивность ослабления и особенно дегазации пласта эа счет использования опорного давления, концентрируемое вблизи очистного забоя, и дополнительного обнажения пласта (кроме в подготовительных выработках в этом очистном забое.Предлагаемое устройство 1 конструктивно выполнено следующим образом. Оно содеркит вибрационную машину, например вибромолот 7, который снабжен плитой-наковальней 8, 842199 35 40 Формула изобретения 1. Способ предварительного ослабления .массива горных пород, заклю"чающийся в воздействии на массивгорных пород направленными встречными импульсами механических колебаний, следующих с частотой, равнойчастоте собственных колебаний массива горных пород и создаваемых устройствами, размещенными в подготови .тельных горных выработках, оконтуривагщих массив горных пород, о т "л и ч а ю щ и й с я тем, что, с 60 целью интенсификации процесса ослабления массива горных пород, мас"сив горных пород одновременно своздействием на него направленнымивстречными импульоами подвергают 65 постоянному сжатию в местах прило 5 10 15 20 25 30 причем эта плита-наковальня подвижно соединена посредством амортизаторов 9 с прижимными домкратами 10, упертыми в опорную раму 11.устройство работает следующимобразом.После очередного монтажа устройства 1 в вентиляционном штреке 2производят прижатие плиты-наковальни 8 к пласту посредством домкратов10 и одновременно включают в работу вибромолот 7. Производимую имударную вибрацию передают пластучерез плиту-наковальню 8 только всторону другой подготовительнойвыработки, в данном случае конвейерного штрека 3, и таким путем воздают пласту продольные колебаниятолько в пределах выемочного столба. Затем устройство 1 после завершения цикла в пределах заданнойширины полосы 4 переставляют на другое место в вентиляционном штреке 2.Подобным образом включают в работупри необходимости, и второе устройство, которое располагают на конвейерном штреке 3,Вибрацию пласту через плиту-наковальню 8 можно сообщить и другой вибрационной машиной, например вибропогрукателем. В этом случае его подсоединяют к плите-наковальне 8,подобно свае жестко. Предлагаемый способ и устройствопозволяют существенно снизить затраты на выемку угля благодаря повышению эффективности разрушения угля после предварительного ослабления пласта, что особенно целесооб-. разно при применении струговых комплексов, при этом расширится область их применения эа счет крепких пластов после соответствующего ослабления. Кроме того, снижаются затраты на дегаэацию разрабатываемого пласта.жения механических колебаний с помощью тех же устройств.2. Способ по п.1, о т л и ч аю щ и й с я тем, что устройства в подготовительных горных выработках располагают соосно друг с другом.3. Способ по пп.1 и 2, .о т л ич а ю щ и й с я тем, что устройства вводят в работу одновременно и режим работы устройств при предвари,тельном ослаблении массива горныхпород принимают синхронным по частоте и фазе.4. Устройство для осуществления способа по пп.1-3, включающее вибратор с прижимным механизмом и опорную раму, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что в качестве ибратора испопьзован вибромолотс плитой-накова-льней, а прижимной механизм выполнен в виде домкратов, которые содной стороны соединены с. распорной рамой, а с другой - посредством амортизаторов сплитой-наковальней. Источники информации,принятые,во внимание при экспертизе.1. Бауман В.А. и др. Вибрационные .машины и процессы в строительстве.И., "Высшая школа", 1977, с. 177-196.2. Авторское свидетельство СССРВ 317797, кл. Е 21 С 39/00, 1970842199 003/29 Тираж 463 ПодпиВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д.4/ ак илиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Про а Составитель А. Дудченко ор Т. Пилипенко Техред А. Ач. Корректор Л. Ива