СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ КРОВЛЕЙ Российский патент 1994 года по МПК E21C41/18 

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для управления кровлей выработок пластов интенсивной складчатости, разрабатываемых комбайнами с жестким исполнительным органом.

Известен способ управления труднообрушаемой кровлей, включающий бурение скважин в основную кровлю, взрывание в них зарядов и дополнительное импульсное нагнетание жидкости в кровлю под высоким давлением [1] .

Недостатками этого способа являются его трудоемкость, нетехнологичность в условиях непрерывного производства и его неприемлемость при разработке калийных месторождений из-за использования воды, растворяющей соли.

Наиболее близким к предлагаемому по технологической сущности и достигаемому результату является способ управления кровлей, в котором периодически по мере проходки камер позади забоя с помощью буровзрывных работ производят обрушение оставшихся в складках кровли пород пласта. Для этого ручными сверлами в кровлю камер бурят шпуры, производят их заряжание и взрывание в режиме "отпала" с целью обрушения пород, зависших в складках кровли [2] .

Недостатками указанного способа являются низкая производительность работ по обрушению пород пласта, оставшихся в складках кровли, трудоемкость и небезопасность условий осуществления способа.

Цель изобретения - повышение производительности труда, его экономической эффективности и обеспечение безопасности ведения горных работ.

Указанная цель достигается тем, что при разработке пластов интенсивной складчатости комбайнами с жестким исполнительным органом в процессе отработки камер в грудь забоя бурят (буровыми коретками, установленными на комбайне) опережающие наклонные скважины под углом 20-50^о к горизонту до контакта с породами кровли. Скважины заряжают и производят сотрясательное взрывание. По мере проходки комбайна в обработанной зоне породы пласта в складках кровли обрушаются режущим органом комбайна. После продвижения комбайна на длину обработанной зоны цикл повторяется.

Способ осуществляют следующим образом.

Перед проходкой камеры (в процессе проходки камеры) с помощью буровой каретки, установленной на комбайне, бурят скважины глубиной 3-7 м до контакта с породами кровли пласта, что надежно фиксируется по составу штыба, под углом 20-50^о. После бурения скважин их заряжают на 1/3 длины и взрывают в сотрясательном pежиме. По мере отработки камеры комбайном в обработанной зоне происходит обрушение пород, разрушенных взрывом, перед щитом комбайна. После проходки комбайном камеры на длину обработанной зоны цикл повторяют.

Предлагаемый способ отличается от прототипа следующими новыми операциями: бурением стационарной буровой кареткой наклонных шпуров в кровлю камер до пересечения с вмещающими породами, их заряжанием в определенном объеме и взрыванием в сотрясательном режиме, а также обрушением разрыхленных взрывом пород с помощью исполнительного органа комбайна за ограждающим щитом.

На чертеже показана схема разработки пласта интенсивной складчатости комбайном с жестким исполнительным органом с использованием предлагаемого способа по управлению кровлей.

Эффективность предлагаемого способа управления кровлей оценивалась в опытно-промышлленных условиях Первого Соликамского рудника на 11 горном участке в блоке N 145.

Для отработки камеры N 2 по пласту В карналлитового состава 1 использовали комбайн 2 "Урал-10КС" с жестким исполнительным органом 5 высотой 2,6 м и шириной 4,3 м. Комбайн оборудован буровой кареткой 3, установленной на высоте 1,8 м от почвы. Пласт В имеет складчатое строение, амплитуда складок достигает 7 м при их высоте до 3 м. Перед выемкой руды в камере для осуществления предлагаемого способа управления кровлей бурили в грудь забоя две параллельные скважины 4 по ширине хода (забоя), производили их заряжание на 1/3 их длины и взрывание в сотрясательном режиме. По мере отработки камеры исполнительным органом 5 комбайна 2 производили в обработанной зоне обрушение разрушенных взрывом пород впереди щита комбайна.

Испытания предлагаемого способа были проведены в камере N 2 на протяжении около 100 м по ее длине. При этом длина профилактических скважин изменялась от 2,5 до 0,7 м, угол наклона скважины - от 26 до 47^о, величина заряда - от 0,6 до 3,2 кг. Случаев зависания пород пласта В в складках кровли после применения способа зафиксировано не было. Производительность труда по управлению кровлей увеличилась около 40% .

Таким образом, предлагаемый способ позволяет обеспечить безопасность труда, увеличить производительность труда, дегазировать породы в кровле камер и тем самым предупредить возникновение внезапных выбросов пород и газа.

Использование: управление кровлей при подземной разработке полезных ископаемых. Сущность изобретения: перед выемкой руды в камере из груди забоя бурят скважины под углом к горизонту до контакта с породами кровли, заряжают их и проводят сотрясательное взрывание. В процессе отработки камер в обработанной зоне производят подрубку и обрушение пород пласта, оставшихся в складках кровли, режущим органом комбайна, после подвигания комбайна на длину отработанной зоны цикл повторяют. 1 ил.

СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ КРОВЛЕЙ, включающий бурение шпуров в складки кровли пласта по мере отработки камеры, заряжание шпуров зарядами ВВ, разрушение оставшихся в складках кровли пород пласта взрыванием зарядов ВВ в шпурах и обрушение пород, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности очистной выемки полезного ископаемого и безопасности работ в забое при разработке пластов с интенсивной складчатостью комбайном повторяющимися выемочными циклами, бурение шпуров производят в границах выемочного цикла в грудь забоя под углом к горизонту до контакта с породами кровли перед выемкой очередного цикла, взрывание зарядов ВВ в шпурах осуществляют в сотрясательном режиме, а обрушение пород, оставшихся в складках кровли пласта, производят комбайном в процессе выемки очередного цикла.