Спосіб охорони гірничої виробки

Спосіб охорони гірничої виробки, що включає вирівнювання напруженого стану гірського масиву по ширині виробки шляхом формування щілини в підошві виробки до входу в зону опорного тиску, який відрізняється тим, що щілину в підошві виробки формують V-подібної форми в поперечному перерізі з орієнтацією вершини вглиб масиву по осі максимальних зсувів, при цьому відстань між бічними сторонами щілини в площині підошви виробки підтримують рівною 0,8-1,1 величини прогнозованого здимання, а нормаль, що проведена з вершини щілини на площину підошви виробки, рівна 0,45-0,55 ширини виробки. (19) (21) a201100183 (22) 04.01.2011 (24) 27.02.2012 (46) 27.02.2012, Бюл.№ 4, 2012 р. (72) КАСЬЯН МИКОЛА МИКОЛАЙОВИЧ, МОКРІЄНКО ВОЛОДИМИР МИКОЛАЙОВИЧ, КИРИЛОВА ЛЮДМИЛА ОЛЕКСАНДРІВНА (73) ДЕРЖАВНИЙ ВИЩИЙ НАВЧАЛЬНИЙ ЗАКЛАД "ДОНЕЦЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ" (56) SU 1567786 А1, 30.05.1990 RU 2007577 С1, 15.02.1994 UA 53293 А, 15.01.2003 UA 5455 С1, 28.12.1994 UA 82900 С2, 26.05.2008 3 враховують характер розподілу горизонтальних зсувів порід підошви, то при виконанні щілини глибиною, меншою глибини зони здимання, напрям зсувів здимання частково реалізується в сформовану щілину, а частково у порожнину виробки. А виконання щілини глибиною, що перевищує глибину зони здимання, призводить до додаткових матеріальних витрат. При цьому із-за недостатньої ширини щілини відбувається її закриття, здимання поновлюється і, як наслідок, виникає необхідність додаткових заходів щодо ремонту і відновлення виробки, що супроводжується значними матеріальними витратами. В основу винаходу поставлена задача удосконалення способу охорони гірничої виробки, в якому за рахунок врахування характеру розподілу горизонтальних зсувів порід підошви забезпечується можливість напряму зсувів в порожнину щілини, що призводить до зниження величини здимання порід, забезпечуючи збереження технологічного перерізу виробки, що охороняється, протягом всього терміну її експлуатації. Поставлена задача вирішується тим, що в способі охорони гірничої виробки, що включає вирівнювання напруженого стану гірського масиву по ширині виробки шляхом формування щілини в підошві виробки до входу в зону опорного тиску, згідно з виноходом, щілину в підошві виробки формують V-подібної форми в поперечному перерізі з орієнтацією вершини вглиб масиву по осі максимальних зсувів, при цьому відстань між бічними сторонами щілини в площині підошви виробки підтримують рівною 0,8-1,1 величини прогнозованого здимання, а нормаль, що проведена з вершини щілини на площину підошви виробки дорівнює 0,45-0,55 ширини виробки. Форма і параметри щілини в пропонованому способі визначені з врахуванням механізму розподілу горизонтальних зсувів порід підошви в процесі їх здимання. Здимання порід підошви виробки складається з вертикальних і горизонтальних зсувів, при цьому величину здимання визначають в основному горизонтальні зсуви. Наприклад, горизонтальні зсуви на контурі підошви виробки величиною в одну одиницю призводять до вертикальних зсувів в 4-6 одиниць. Формування щілини з відстанню між бічними сторонами в площині підошви виробки, що складає 0,8-1,1 величини прогнозованого здимання, і нормаллю, проведеною з вершини щілини на площину підошви виробки величиною 0,45-0,55 ширини виробки, забезпечує направлення всіх горизонтальних зсувів порід підошви в щілину V-подібної форми, що запобігає утворенню вертикальних зсувів. Суть способу пояснюється кресленням, на якому наведена схема охорони виїмкової виробки, де 1 - виїмкова виробка; 2 - розвантажувальна щілина; 3 - вісь максимальних зсувів порід підошви; а - відстань між бічними сторонами щілини в 97596 4 площині підошви виробки; с - нормаль, що проведена з вершини щілини на площину підошви виробки; В - ширина виробки. Спосіб здійснюють так. По відомих методиках (наприклад, на основі отриманих результатів фізичного або математичного моделювання, за результатами натурних шахтних вимірів та ін.) встановлюють величину прогнозованого здимання підошви і орієнтацію осі 3 максимальних зсувів порід підошві виробки. Ширину В виробки приймають згідно з її проектним значенням. На підставі геологічного прогнозу визначають зону опорного тиску, що виникає попереду лави. Після чого, проводять виїмкову виробку 1 заданого технологічного перерізу. До входу в зону зони опорного тиску в її підошві формують розвантажувальну щілину 2 V-подібної форми в поперечному перерізі, вершину якої орієнтують по осі максимальних зсувів вглиб масиву. При цьому відстань (а) між бічними сторонами щілини в площині підошви виробки підтримують рівною 0,8-1,1 величини прогнозного здимання, а нормаль (с), проведену з вершини щілини на площину підошви виробки, рівною 0,45-0,55 ширини виробки. Приклад Відпрацьовували вугільний пласт потужністю 1,0 м, що залягає під кутом 7° на глибині 900 м від поверхні. Виїмкова виробка була закріплена металоарочним кріпленням. При цьому ширина виробки складала В=5,79м. Довжина зони опорного тиску, що виникає попереду лави, складала 60-70 м. Величина прогнозного здимання була встановлена шляхом шахтних натурних спостережень і складала 0,8 м. Вісь максимальних зсувів була перпендикулярна нашаруванню і під кутом 7° до площині підошви виробки. До входу в зону опорного тиску (на відстані 80-90 м попереду лави) в підошві виробки формували щілину V-подібної форми в поперечному перерізі, вершину якої орієнтували по осі максимальних зсувів вглиб масиву, при цьому відстань між бічними сторонами щілини в площині підошви виробки підтримували рівною 0,8 м, а нормаль, проведену з вершини щілини на площину підошви виробки - рівною 2,8 м. Зверху щілину закривали дошками для уникнення травматизму робітників. Проведення цих заходів забезпечило направлення зсувів породи підошви в порожнину щілини, що призвело до зниження здимання порід підошви, в порівнянні із способом найближчим аналогом на 50 %, зберігаючи технологічний переріз виробки, що охороняється, протягом всього терміну її експлуатації. Таким чином в порівнянні з відомими способами використання заявленого способу дозволяє підвищити ефективність охорони виїмкових виробок, за рахунок обліку особливостей механізму формування зони порід підошви, що беруть участь в здиманні. 5 97596 6 Комп’ютерна верстка М. Ломалова Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601