150509. lajstromszámú szabadalom • Eljárás bányászati üregek önbiztosítására

!í í Megjelent: 1963. szeptember 30. MAGYAR NÉPKÖZTÁRSASÁG <:• ., £ Nemzetközi pgztájy: - B 21 d • ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL 150.509 SZÁM Rí—235 ALAPSZÁM Magyar osztály: 5 c 1—11 Eljárás bányászati üregek önbiztosítására Dr. Riehter Richárd, egyetemi docens, Miskolc A bejelentés napja; 1961. július 17. A találmány tárgya eljárás bányászati üregek önbiztosítására, azaz minden alátámasztástól mentes biztosítására. Az eljárás egyes esetekben önállóan használható, más esetekben ismert biztosításokkal kombinálva, azok tehermentesítésére alkalmas. A földalatti térségeik kialakítása során a szabad felületek, üregek felületei pontjainak elmozdulását a felületre merőlegesen ható erőt kifejtő külön szerkezetekkel, biztosításokkal akadályoz-_ zulk. Ebben az irányban a felületen olyan feszülte 6ég alakul ki, ami az akadályozással arányos: ha nincs biztosítás, a felület feszültségmentes. Az üregsugárra merőleges irányban az elmozdulási lehetőség minimális, sőt egyes esetekben — egyenlő főte- és oldalnyomásnál :— zérus. Ennek következtében az eredeti állapothoz képest igen nagymértékű feszültségnövekedés fejlődik ki, s ez sokszor a .'kőzetköpeny tönkremenetelére vezet. Ennek demonstrálására a rajz 1. ábrája szolgál. Itt az R sugarú üreg szélétől kiindulva, vittük fel a középponttól való távolság függvényében a T7

feszültséget és az I. görbe azt az esetet mutatja, amikor az üregsugárra merőleges elmozdulás minimális, vagy egyáltalán nincs. Ilyenkor R-távolságban rendkívüli nagy feszültségcsúcs léphet fel, amely meghaladja .a kőzet szilárdsága alapján megengedhető feszültségértéket, a kőzetköpeny, összetöredezik, tönkremegy. Ha az R sugarú üreget körülvevő o—R gyűrűben a sugráirányra imerőlegésen, — tehát tangenciálisan — az alakváltozásokat teljes egészükbén lehetővé tesszük, pl. 'megfelelő sűrűn kiképzett g—R mélységű radiális f résekkel, akkor a feszültségnövekedés csaik' p távolságon túl tud kifejlődni, amint ezt az 1. ábra II görbéje mutatja és az üreg felülete feszültségmentes lesz. A II görbével jelzett állapotban a rés a vágattengely irányában folyamatos. Vizsgálataink megállapították, -•hogy kisméretű, a vágattengely irányában nem folyamatos nyílások, pl. rések, fúrólyukak kiképzése az üreg körüli kőzetköpenyben a feszültségek átrendeződésére vezet. A feszültségállapot változásáfa mindig jellemző, hogy annak csúcsa a középponttól távolabbra tolódik el és intenzitása csökken, amint ezt az 1. ábra III görbéje mutatja. Az eltolódás mértéke és az új feszültségcsúcs intenzitása az üreg alakjának, a kőzetnek és a feszültségcsökkentő nyílások méreteinek, valamint számának és elhelyezkedésének függvénye. A III görbével jellemzett feszültségállapotot minden kőzet könnyebben viseli, mint az I vagy II állapotot. Ezen felismerés alapján a találmány szerinti eljárás abban áll, hogy az üreg falába"— célszerűen az üregfelületre merőlegesen vagy a kőzet által megengedett mértékben a merőlegestől minél kisebb eltéréssel — a vágattengely irányában nem folyamatos feszültségcsökkentő nyílásokat, például réseket^ fúrólyukakat képezünk ki és ezzel a kőzet korlátolt mértékű elmozdulását szándékosan lehetővé tesszük. Ezen feszültségcsökkentő nyílások hatása a következő: a) hátráltatja a kőzettörést és így csökkenti a biztosítószerkezetre ható kőzetnyomást, könynyebb biztosítószerkezet alkalmazását engedi meg, b) szükségtelenné válik az üreg biztosítása olyan esetekben, amikor a nyílások nélkül azt könnyű biztosítással el kellett volna látni, végül c) szilárd, biztosítást nem igénylő környezetben megszünteti a kőzetpattogzást, kőzetdarabok leveles, hirtelen leválását. Megfelelő méretű és számú nyílás kiképzése tehát minden gyakorlati esetben csökkenteni a kőzetnyomást, akár biztosítva van az üreg, akár nincsen, és 6ok esetben a felületi feszültséget a kőzetre megengedett érték alá csökkenti. A jelen-