6. Охрана горных выработок компенсационными щелями.

Одним из эффективных способов охраны подготовительных выработок на Старобинском месторождении, стала проходка специальных разгружающих выработок. Однако с переходом выработок на глубину свыше 700м эффективность этого способа резко снижается. В связи с этим на месторождении институтом «Белгорхимпром» разработан и внедрён способ охраны выработок с помощью компенсационных щелей. Их проходка в кровле, почве и бортах охраняемых выработок приводит к снижению напряженного состояния массива, а заполнение щелей податливым материалом (деревянными брусками) замедляет процесс схождения щелей. В зависимости от срока службы, глубины разработки, геологического строения пласта в охраняемых выработках проводится от одной до четырёх компенсационных щелей шириной 120-140мм и глубиной 0,6-1,4м. Данный способ охраны подготовительных выработок на Старобинском месторождении показал высокую эффективность и является основным. Ежемесячно на рудниках проводится до 20км компенсационных щелей с помощью специально созданных щеленарезных машин на гусеничном или пневмоколёсном ходу.

Р абочая формула:

При способе охраны компенсационными щелями последние устраивают по контуру выработки. В первую очередь щели прорезаются в кровле и вслед за тем (при необходимости) в боках и в почве. В выработках подлежащих креплению анкерами, щель проводится после возведения крепи. Глубина щели h_ш определяется по формуле: h_ш = 0,25-b±0,2,м где b - ширина выработки, м. Щели, прорезаемые в кровле по оси выработки, располагают вертикально, а прорезанные на участках перехода плоской кровли в криволинейную часть - под углом 75 - 80°. Смешение вертикальной щели в кровле от оси выработки допускается не более 0,5 м.

Щели в кровле и боках заполняют податливым материалом. При глубине заложения выработки менее 800м и ширине 3.0-3.2м вертикальные шели допускается оставлять не заполненными. Деревянные брусья, используемые в качестве заполнителя, устанавливают в щелях 1,0-1,5м. Время между прорезкой щели и ее заполнением не должны превышать одних суток. Компенсационная полость (большая шель) проводится шириной 0,4—0,8м (на уровне контура кровли) и высотой 0,4 - 0,6м. В выработке с полостью возводятся верхняки из спецпрофиля, металлических стержней, полос либо стального каната, притягиваемые к кровле анкерами. Разгружающие выработки проводятся с целью перераспределения гравитационных и тектонических напряжений вокруг охраняемой выработки, подверженной сильному горному давлению. Разгружающую выработку проводят раньше охраняемой и вне посредственной близости так, чтобы целик между ними находился в условиях двухосного или одноосного сжатия. Этому условию соответствует целик с отношением высоты к ширине более 1. Оставляемый целик между разгружающей и охраняемой выработками, должен быть шириной 2,0-2,8 м. Превышение кровли в разгружающей выработке относительно охраняемой должно быть не менее 0,8м. Превышение создается комбайном при проходке, прорезкой щели механическим способом. Механизм воздействия разгружающей выработки на охраняемую заключается в снижении сил бокового распора на нижние слои кровли, благодаря увеличению податливости опоры и созданию возможности продольного смешения слоев в сторону разгружающей выработки.