Способ защиты вертикальных стволов от сдвижения горных пород при крутом залегании угольных пластов

 

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для защиты крепи и армировки вертикальных шахтных стволов в условиях крутого залегания угольных пластов. Цель - снижение потерь угля. Способ включает формирование предохранительных целиков (ПЦ) и возведение крепи ствола. При этом ПЦ формируют с границами, определенными углами , меньшими предельного угла, при котором исключается влияние на крепь опорного давления, и большими граничного угла, при котором исключается влияние на крепь сдвижения горных пород. Возведение крепи ствола на участке сдвижения горных пород производят эксцентрично относительно нижележащей части крепи со смещением в сторону падения пластов на величину ожидаемых горизонтальных сдвижений в направлении восстания пластов Глубину участка сдвижения определяют по соотношению, приведенному в формуле изобретения. 5 ил. (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

„„Я0„„1642019 (51)5 Е 21 D 5 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АBTOPCKOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

flO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4640415/03 (22) 24.01.89 (46) 15.04.91. Бюл. № 14 (71) Украинский филиал Всесоюзного научно-исследовательского института горной геомеханики и маркшейдерского дела (72) С. Б. Кулибаба, И. А. Южанин и В. С. Пиховкин (53) 622.692.23 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1328535, кл. Е 21 D 13/02, 1986.

Авторское свидетельство СССР № 1344905, кл. Е 21 D 1/00, 1985. (54) СПОСОБ ЗАЩИТЫ ВЕРТИКАЛЬНЫХ СТВОЛОВ ОТ СДВИЖЕНИЯ ГОРНЫХ ПОРОД ПРИ КРУТОМ ЗАЛЕГАНИИ

УГОЛЬНЫХ ПЛАСТОВ (57) Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для зашиты крепи и армировки вертикальных шахтных стволов в условиях крутого залегания угольных пластов.

Цель изобретения — снижение потерь угля.

На фиг. 1 приведена толща с проектным положением очистных работ, которые ведутся в пределах предохранительного целика под ствол, и проводимый ствол, вертикальный разрез; на фиг. 2 — то же, толща с пространственным положением ствола, которое он принимает после окончания процесса сдвижения,вызванного отработкой лавы в пределах предохранительного целика, разрез; на фиг. 3 — 5 — ствол, горизонтальное сечение А-А, Б-Б, В-B соответственно.

Способ согласно изобретению включает образование предохранительных целиков и возведение крепи, которые образуют с гразашиты крепи и армировки вертикальных шахтных стволов в условиях крутого залегания угольных пластов. Цель — снижение потерь угля. Способ включает формирование предохранительных целиков (ПЦ) и возведение крепи ствола. При этом ПЦ формируют с границами, определенными углами, меньшими предельного угла, при котором исключается влияние на крепь опорного давления, и большими граничного угла, при котором исключается влияние на крепь сдвижения горных пород. Возведение крепи ствола на участке сдвижения горных пород производят эксцентрично относительно нижележащей части крепи со смещением в сторону падения пластов на величину ожидаемых горизонтальных сдвижений в направлении восстания пластов. Глубину участка сдвижения определяют по соотношению, приведенному в формуле изобретения. 5 ил. ницами, определяемыми углами Р„, меньшими предельного угла р", при котором отсутствует влияние на крепь опорного давления, и большего граничного угла р0, при котором исключается влияние на крепь сдвижения горных пород. Причем возведение крепи на участке глубиной h сдвижения производят эксцентрично нижележащей части крепи со смещением в сторону падения пластов на величину ; ожидаемых горизонтальных сдвижений в направлении восстания пластов, а величину h определяют по формуле

h=HÄ (1+0,3ctga) (1 — Що ctgP„), где ̈́— глубина расположения верхней границы целика; и — угол падения пласта.

Способ осуществляют следующим образом.

На разрезе вкрест простирания в пласте 1 наносится верхняя граница 2 предохра1642019 нительного целика со стороны восстания под охраняемый ствол 3, определяется положение нижней границы 4 лавы 2 — 4, которая в последующем будет отрабатываться в пределах предохранительного целика. Нижняя граница 4 не может из-за исключения влияния на ствол 3 опорного давления располагаться ниже точки 5, получаемой пересечением плоскости пласта 1 с линией 6 — 5, проведенной из граничной точки 6 на поверхности под углом P - . Значение угла р - определяется геологическими и горно-техническими условиями конкретного месторождения.

Определяют глубину h по оси ствола 3 участка сдвижения толщи горных пород от влияния планируемой к отработке лавы 2 — 4.

На участке сдвижения ствол 3 проходит большим в сравнении с нижележащей частью диаметром в направлении вкрест простирания со смещением стенки крепи на величину ожидаемых горизонтальных сдвижений (, определяемых в соответствии с действующими нормами. При этом ось ствола 3 на участке сдвижения 7 — 8 будет смещена в сторону падения в положение 02 — О на величину ;/2.

При отработке лавы 2 — 4 реализуются горизонтальные сдвижения Ц в подработанной толще. Под воздействием горизонтальной составляющей горный массив перемещается в сторону восстания и после окончания процесса сдвижения ствол 3 занимает положение, показанное на фиг. 2, 4. Несмотря на то, что ось ствола Oi — О на участке сдвижения 7 — 8, как и до подработки будет криволинейной (но с обратной относительно первичной выпуклостью), по всей длине ствола 3 сохранится такое вертикальное сечение, что и в нижележащей части ствола 3, обеспечивающее вертикальность

:проводников, при этом сохранятся эксплуатационные характеристики, прежде всего скорость движения подъемных сосудов. Рабочее сечение будет обеспечено и в промежуточные стадии сдвижения при перемещении ствола из начального состояния в конечное.

Формула изобретения

Способ защиты вертикальных стволов от сдвижения горных пород при крутом залегании угольных пластов, включающий формирование предохранительных целиков и возведение крепи ствола, отличающийся тем, 15 что, с целью снижения потерь угля, предохранительные целики формируют с границами, определенными углами, меньшими предельного угла, при котором исключается влияние на крепь опорного давления, и большими граничного угла, при котором ис20 ключается влияние на крепь сдвижения горных пород, при этом возведение крепи ствола на участке сдвижения горных пород производят эксцентрично относительно нижележащей части крепи со смещением в сторону падения пластов на величину ожидаемых горизонтальных сдвижений в направлении восстания пластов, а глубину h участка сдвижения определяют по формуле

h=H„(1+0,3ctgn) (1 — Що. ctgP„), где ̈́— глубина расположения верхней

30 границы целика; а — угол падения пласта;

Po — граничный угол, при котором исключается влияние на ствол сдвижения горных пород; — угол, определяющий границы предохранительного целика.

1642019

5uz 5

Составитель Л. Черепенкина

Редактор А. Долинич Техред А. Кравчук Корректор Л. Пилипенко

Заказ 1131 Тираж 289 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям прн ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат «Патент», г. Ужгород, ул. Гагарина, 101