Способ управления горным давлением при разработке пологих пластов угля Советский патент 1984 года по МПК E21F15/00 E21C41/04 

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при подземной разработке месторождений полезных ископаемых с закладкой выработанного пространства. Известен способ управления горным дав лением частичной закладкой при помощи бутовых полос, которые образуют путем взрывания шпуров в кровле, образуя в выработанном пространстве бутовый штрек, и по мере подвигания лавы из обрушенной породы производят вручную выкладку бутовых полос 1. Недостатками данного способа являются большая трудоемкость возведения бутовых полос, большая податливость и малое сопротивление бутовых полос, невозможность применения способа на высокогазоносных пластах. Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту является способ управления горным давлением, в котором в лаве размещают механизированный комплекс из однотипных секций и связанные с ними секции опалубки, че рез которые подают в выработанное пространство твердеющую смесь, подаваемую с поверхности, образуя искусственные полосы 2. Недостатками этого способа являются большой расход закладочных материалов и затраты на дорогостоящее оборудование по приготовлению и спуску закладочных материалов. Целью изобретения является снижение затрат на управление горным давлением путем сокращения расхода закладочных материалов и затрат на возведение искусственных полос. Указанная цель достигается тем, что согласно способу управления горным давлением при разработке пологих пластов угля, включающему размещение в очистном пространстве лавы механизированного комплекса, состоящего из секций и связанных с ними секций опалубки, через которые подают в выработанное пространство твердеющую смесь, образуя искусственные полосы, механизированный комплекс оснащают секциями крепи двух типов и располагают по длине лавы группами в щахматном порядке, секциями крепи первого типа производят выпуск обрушенной породы и доставку ее завальными конвейерами в приемные бункеры закладочных мащин, которые устанавливают внутри каждой группы секций второго типа и при помощи которых закладывают породу в искусственные полосы, при этом щиты опалубки устанавливают на краевых секциях крепи первого типа и передвигают одновременно или последовательно со смежными секциями крепи второго типа. Для упрочнения искусственных полос в закладочную мащину подают раствор вяжущего. На фиг. 1 дана общая схема технологии выемки угольного пласта с возведением искусственных полос; на фиг. 2 - узел I на фиг. 1 (технология возведения искусственной полосы); на фиг. 3-6 - соответственно разрезы А-А, Б-Б, В-Б и Г-Г на фиг. 2. Пологий угольный пласт средней мощности отрабатывают длинными столбами по падению, простиранию или восстанию. Для подготовки выемочного участка, например, при разработке пласта по падению проходят конвейерный 1 и воздухоподающий 2 бремсберги и монтажную камеру. При подвигании очистного забоя бремсберг 2 погашают, а конвейерный бремсберг 1 поддерживают для повторного использования. Очистной забой оборудуют механизированным комплексом, который состоит из комбайна, забойного конвейера 3, секций механизированной крепи первого 4 и второго 5 типов, включающих гидростойки 6, верхние перекрытия 7, козырьки 8. Секции крепи 4 первого типа, обеспечивающие выпуск обрушенных пород непосредственной кровли из выработанного пространства наряду со стойками 6, верхними перекрытиями 7 и козырьками 8, имеют телескопические ограждения 9 с наклонными стойками 10 и шиберами 11 для регулирования выпуска. За задним рядом стоек 6 для транспортировки обрушенной породы размещен завальный конвейер 12. Секция крепи 5 второго типа на задней консоли верхнего перекрытия 7 имеет козырьки 13, выступающие в сторону выработанного пространства, ограждения 14 для предотвращения вы жимания закладочного материала в Призабойное пространство, а также вертикальных щитов 15, которые соединены с краевыми секциями каждой группы крепи второго типа и служат временными стенками искусственной породной полосы 16. Внутри секций крепи 5 второго типа размещена плунжерно-закладочная мащина 17, которая включает приемный бункер, гидродомкрат с плунжером и рабочую камеру. После выемки комбайном очередной полосы призабойного массива угля производят передвижку секции крепи 4 и 5 и призабойного конвейера 3. Одновременно с передвижкой секций крепи 4 первого типа происходит в выработанном пространстве обрушение пород непосредственной кровли. Для выпуска этой породы втягивают шибер 11 в верхнюю часть ограждения 9, в результате образуется отверстие, через которое куски породы под собственным весом скатываются на завальный конвейер 12. Для активизации процесса выпуска породы ограждение 9 покачивают с помощью наклонной гидростойки 10, разрушая при этом негабаритные куски породы. Завальным конвейером 12 выпущенную породу доставляют в приемный бункер плунжерно-закладочной машины 17, в которой породу плунжером выталкивают в выработанное пространство, ог

раниченное сверху и снизу кровлей и почвой, с боков вертикальными щитами 15 и ограждениями 14, где формируется закладочная полоса. Плунжер закладочной машины совершает в рабочей камере возвратно-поступательное движение; при каждом ходе плунжера в выработанное пространство поступает новая порция породы. В результате значительного давления плунжера на породу происходит ее перемеш.ение в пространстве и уплотнение в закладочную полосу. В результате образуется плотная полоса, способная противостоять силам давления пород кровли. Для упрочнения искусственной полосы и, следовательно, снижения объемов закладочных полос, так как несущая их способность возрастает, посредством трубопровода 18 со штрека насосом подают в рабочую камеру плунжерно-закладочной машины 17 раствор вяжущего (цемента или химических смол), который перемешивается вместе с породной массой. Раствор вяжушего составляет не более 3-5% от общего объема искусственных полос.

Передвижку вертикальных щитов 15 н зависимости от времени схватывания искусственной полосы осуществляют либо одновременно с краевыми секциями каждой группы крепи 5 второго типа, либо последовательно - первоначально секции крепи 5, затем щиты 15.

Параметры вертикальных щитов (высота, длина и площадь основания) и их конструкция-принимаются в зависимости от параметров разрабатываемого пласта, а также характеристики искусственной полосы.

Применение предлагаемого способа позволит эффективно отрабатывать пласты с труднообрущающейся основной кровлей, зависающей на значительных площадях в выработанном пространстве, внезапное обрущение которой приводит к завалам лав и несчастным случаям, сократить затраты на возведение искусственных полос.

I. СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ГОРНЫМ ДАВЛЕНИЕМ ПРИ РАЗРАБОТКЕ ПОЛОГИХ ПЛАСТОВ УГЛЯ, включающий размещение в очистном пространстве лавы механизированного комплекса, состоящего из секций и связанных с ними секций опалубки, через которые подают в выработанное пространство твердеющую смесь, образуя искусственные полосы, отличающийся тем, что, с целью снижения затрат на управление горным давлением путем сокращения расхода закладочных материалов и затрат на возведение искусственных полос, механизированный комплекс оснащают секциями крепи двух типов и располагают по длине лавы .группами в шахматном порядке, секциями крепи первого типа производят выпуск обрущенной породы и Доставку ее завальными конвейерами в приемные бункеры закладочных машин, которые устанавливают внутри каждой группы секций второго типа и при помощи которых закладывают породу в искусственные полосы, при этом щиты опалубки устанавливают на краевых секциях крепи первого типа и передвигают одновременно или последовательно со смежными секциями крепи второго типа. СП 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что, с целью упрочнения искусственных полос, в закладочную машину подают раствор вяжущего. 00 оо ел 00

в

/3

Фиг. 5