PL171502B1 - Sposób ochrony wyrobisk ścianowych i chodników przyścianowych przed nadmiernym ciśnieniem statycznym i/lub dynamicznym - Google Patents

Abstract

1. Sposób ochrony wyrobisk ścianowych i chodników przyścianowych przed nadmiernym ciśnieniem statycznym i/lub dynamicznym, poprzez ukierunkowane hydroszczelinowanie skał, znamienny tym, że najpierw w okresie rozruchu ściany, po wybiegu (L) wyrobiska ścianowego (1) mniejszym od jego wybiegu dla powstania samoistnego wysokiego zawału, wiercisię zbieżne do siebie otwory (4,5) z tego wyrobiska i przecinkiścianowej (6), w których wykonuje się znane wzdłużne szczeliny zarodnikowe w płaszczyznach równoległych do frontu ścianowego i ciśnieniem wtłaczanej cieczy wymusza pierwszy technologiczny zawał wysoki stropu o trójkątnym lub trapezowym kształcie w przekroju prostopadłym do tego frontu, a następnie w trakcie normalnego biegu wyrobiska ścianowego (1), wierci się spod jego obudowy (2) nachylone do zrobów otwory (7) i po wykonaniu w nich wspomnianych szczelin zarodnikowych wywołuje ciśnieniem cieczy kolejny technologiczny zawał wysoki stropu, przy czym operację tę powtarza się systematycznie po wybiegach (1) wyrobiska ścianowego (1) mniejszych od jego wybiegu dla powstania samoistnego wysokiego zawału i jednocześnie wierci się otwory (8) wzdłuż chodników przyścianowych (3), nachylone w stronę pola ścianowego, w których wykonuje się wzdłużne szczeliny zarodnikowe w płaszczyźnie równoległej do osi tych chodników i ciśnieniem cieczy wywołuje ukierunkowane hydroszczelinowanie, wyznaczające płaszczyznę późniejszego wysokiego zawału.

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób ochrony wyrobisk ścianowych i chodników przyścianowych przed nadmiernym ciśnieniem statycznym i/lub dynamicznym, zwłaszcza w przypadku wybierania pokładów zalegających pośród skał mocnych, skłonnych do zawisania w zrobach.

Znane są sposoby ochrony wyrobisk ścianowych i chodników przyścianowych przez wymuszanie zawału technologicznego stropu metodą strzałową. Roboty strzałowe zabezpieczają wprawdzie przed nadmiernym ciśnieniem statycznym i/lub dynamicznym, al'e równocześnie wpływają bardzo negatywnie na obudowę wyrobisk i chodników, powodując jej intensywne niszczenie. W efekcie zasadność tych bardzo pracochłonnych i kosztownych robót jest co najmniej wątpliwa.

Znane jest także ukierunkowane hydroszczelinowanie skał, wykonane w płaszczyźnie równoległej do stropu pokładu, dla wytwarzania w stropie płyty określonej grubości. Hydroszczelinowanie w jednej płaszczyźnie ogranicza wybitnie skuteczność tej metody.

171 502

Powyższe wady i niedogodności usuwa sposób ochrony wyrobisk ścianowych i chodników przyścianowych przed nadmiernym ciśnieniem statycznym i/lub dynamicznym, poprzez ukierunkowane hydroszczelinowanie skał według wynalazku. Istota wynalazku polega na tym, że najpierw w okresie rozruchu ściany, po wybiegu wyrobiska ścianowego mniejszym od jego wybiegu dla powstania samoistnego wysokiego zawału, wierci się zbieżne do siebie otwory z tego wyrobiska i przecinki ścianowej, w których wykonuje się znane wzdłużne szczeliny zarodnikowe w płaszczyznach równoległych do frontu ścianowego i ciśnieniem wtłaczanej cieczy wymusza pierwszy technologiczny zawał wysoki stropu o trójkątnym lub trapezowym kształcie w przekroju prostopadłym do tego frontu. Następnie, w trakcie normalnego biegu wyrobiska ścianowego, wierci się spod jego obudowy nachylone do zrobów otwory i po wykonaniu w nich wspomnianych szczelin zarodnikowych wywołuje ciśnienie cieczy kolejny technologiczny zawał wysoki stropu. Operację tę powtarza się systematycznie po wybiegach wyrobiska ścianowego mniejszych od jego wybiegu dla powstania samoistnego wysokiego zawału. Jednocześnie wierci się otwory wzdłuż chodników przyścianowych, nachylone w stronę pola ścianowego, w których wykonuje się wzdłużne szczeliny zarodnikowe w płaszczyźnie równoległej do osi tych chodników i ciśnieniem cieczy wywołuje ukierunkowane hydroszczelinowanie, wyznaczające płaszczyznę późniejszego wysokiego zawału. Pierwszy technologiczny zawał wysoki stropu wymusza się po wybiegu wyrobiska ścianowego wynoszącym korzystnie 0,4-0,6 jego wybiegu dla powstania samoistnego wysokiego zawału, a kolejne technologiczne zawały wysokie stropu wymusza się po jego wybiegach wynoszących korzystnie 0,1-0,3 tego wybiegu dla powstania samoistnego wysokiego zawału. Otwory wierci się pod kątem wynoszącym 50-80°, na głębokość wynoszącą korzystnie 2-5 grubości pokładu lub jego warstwy w grubych pokładach. Otwory wzdłuż wyrobiska ścianowego, przecinki ścianowej i chodników przyścianowych wierci się korzystnie w odległościach co 10-30 m.

Zastosowanie sposobu według wynalazku umożliwia skracanie, bez robót strzałowych, wsporników zawisających skał, a tym samym powoduje odciążenie obudowy górniczej i nie naraża jej na wstrząsy spowodowane odpaleniem znacznej ilości materiałów wybuchowych, czy też wstrząsy powodowane samoistnym załamaniem się skał na znacznych powierzchniach.

Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykładowym wykonaniu na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia w rzucie na płaszczyznę poziomą przecinkę ścianową, chodniki przyścianowe i wyrobisko ścianowe z zaznaczonym strzałką kierunkiem biegu ściany, fig. 2 przekrój A-A zaznaczony na fig. 1, fig. 3 - wytwarzanie trójkątnej strefy zawału, fig. 4 wytwarzanie trapezowej strefy zawału, fig. 5 - wymuszanie zawału w trakcie normalnego biegu wyrobiska ścianowego, a fig. 6 - ukierunkowane hydroszczelinowanie z chodnika przyścianowego.

W przypadku stropów zwięzłych, zawisających, samoistny zawał wysoki zachodzi po wybiegu wyrobiska ścianowego 1 rzędu 30-50 m. Wstrząs górotworu spowodowany zawałem skał na dużej płaszczyźnie, przy długości wyrobiska ścianowego 1 rzędu 150-250 m, może doprowadzić do tąpnięcia i zniszczenia obudowy 2 zarówno w tym wyrobisku, jak i chodnikach przyścianowych 3. Również w trakcie normalnego biegu wyrobiska ścianowego 1, przy mocnych stropach, ich zawał wysoki powstaje co 10-20 m wybiegu. Powoduje to poważne, uszkadzające obudowę 2 ciśnienia okresowe. Szczególnie niekorzystne jest przy tym zawisanie stropu wzdłuż chodnika przyścianowego 3. Obudowa chodników jest bowiem wielokrotnie mniej wytrzymała od obudowy 2 wyrobiska ścianowego 1.

Dla ochrony wyrobiska ścianowego 1 i chodników przyścianowych 3 przed nadmiernym ciśnieniem statycznym i/lub dynamicznym, po wybiegu L tego wyrobiska wynoszącym przykładowo 0,5 jego wybiegu dla powstania samoistnego zawału, wierci się co 10-30 m zbieżne do siebie otwory 4 lub 5 z wyrobiska ścianowego 1 i przecinki ścianowej 6. Otwory 4, 5 wierci się pod kątem a lub (3 wynoszącym 50-80°, zbliżonym do kąta naturalnego załamywania się skał w danych warunkach, na głębokość G wynoszącą przykładowo 2,5 krotną grubość g pokładu lub jego warstwy w bardzo grubym pokładzie. W otworach 4,5 wykonuje się dwustronnie wzdłużne szczeliny zarodnikowe, tak aby płaszczyzna tych szczelin była równoległa do linii frontu ścianowego i przecinki ścianowej 6. Następnie ciśnieniem cieczy wymusza się pierwszy technologiczny zawał wysoki stropu o trójkątnym lub trapezowym kształcie w przekroju prostopadłym do frontu ścianowego. Po spowodowaniu pierwszego technologicznego zawału wysokiego

171 502 stropu, już w trakcie normalnego biegu wyrobiska ścianowego 1, prowadzi się systematycznie wymuszanie kolejnych technologicznych zawałów wysokich stropu, w odstępach właściwych dla danych warunków stropowych, najkorzystniej co 5-10 m wybiegu 1 rego wyrobiska. W tym celu wierci się co 10-30 m spod obudowy 2 wyrobiska ścianowego 1 nachylone do zrobów pod wspomnianym kątem β otwory 7 o wspomnianej głębokości G. W otworach 7 wykonuje się dwustronnie szczeliny zarodnikowe jak wyżej i powoduje ukierunkowane hydroszczelinowanie. Jednocześnie wierci się takie otwory 8 co 10-30 m wzdłuż chodników przyścianowych 3, z nachyleniem w stronę pola ścianowego oraz wykonuje w nich dwustronnie wzdłużne szczeliny zarodnikowe w płaszczyźnie równoległej do osi tych chodników i także powoduje ukierunkowane hydroszczelinowanie skał, wyznaczające płaszczyznę późniejszego wysokiego zawału.

171 502

Fig. 5

Fi₉.6

171 502

A-A

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz. Cena 2,00 zł

Claims (4)

Zastrzeżenia patentowe

1. Sposób ochrony wyrobisk ścianowych i chodników przyścianowych przed nadmiernym ciśnieniem statycznym i/lub dynamicznym, poprzez ukierunkowane hydroszczelmowanie skał, znamienny tym, że najpierw w okresie rozruchu ściany, po wybiegu (L) wyrobiska ścianowego (1) mniejszym od jego wybiegu dlapowstania samoistnego wysokiego zawału, wierci się zbieżne do siebie otwory (4,5) z tego wyrobiska i przecinki ścianowej (6), w których wykonuje się znane wzdłużne szczeliny zarodnikowe w płaszczyznach równoległych do frontu ścianowego i ciśnieniem wtłaczanej cieczy wymusza pieiwszy technologiczny zawal wysoki stropu o trójkątnym lub trapezowym kształcie w przekroju prostopadłym do tego frontu, a następnie w trakcie normalnego biegu wyrobiska ścianowego (1), wierci się spod jego obudowy (2) nachylone do zrobów otwory (7) i po wykonaniu w nich wspomnianych szczelin zarodnikowych wywołuje ciśnieniem cieczy kolejny technologiczny zawał wysoki stropu, przy czym operację tę powtarza się systematycznie po wybiegach (1) wyrobiska ścianowego (1) mniejszych od jego wybiegu dla powstania samoistnego wysokiego zawału i jednocześnie wierci się otwory (8) wzdłuż chodników przyścianowych (3), nachylone w stronę pola ścianowego, w których wykonuje się wzdłużne szczeliny zarodnikowe w płaszczyźnie równoległej do osi tych chodników i ciśnieniem cieczy wywołuje ukierunkowane hydroszczelinowanie, wyznaczające płaszczyznę późniejszego wysokiego zawału.

2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że pierwszy technologiczny zawał wysoki stropu wymusza się po wybiegu (L) wyrobiska ścianowego (1) wynoszącym 0,4-0,6 jego wybiegu dla powstania samoistnego wysokiego zawału, a kolejne technologiczne zawały wysokie stropu po jego wybiegach (1) wynoszących 0,1-0,3 tego wybiegu dlapowstania samoistnego wysokiego zawału.

3. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że otwory (4, 5, 7, 8) wierci się pod kątem (a, p) wynoszącym 50-80°, na głębokość (G) wynoszącą 2-5 grubości (g) pokładu lub jego warstwy w grubych pokładach.

4. Sposób według zastrz. 1 albo 3, znamienny tym, że otwory (4,5,7,8) wzdłuż wyrobiska ścianowego (1), przecinki ścianowej (6) i chodników przyścianowych (3), wierci się w odległościach co 10-30 m.