Способ управления труднообрушающейся кровлей Советский патент 1984 года по МПК E21C41/04 

1чЭ

О5 Изобретение относится к горнодобывающей промышленности и может быть использовано для управления труднообрушающейся кровлей очистных выработок при разработке пластовых месторождений. Известен способ управления труднообрушающейся кровлей при первичных и последующих насадках с помощью взрыва 1. Однако данный способ недостаточно безопасен. Наиболее близок к предлагаемому способ управления труднообрушающейся кровлей, включающий принудительное разупрочнение пород зависающего массива основной кровли вдоль линии очистного забоя и его обрушения 2. Однако известный способ также характеризуется недостаточной безопасностью. Цель изобретения - повышение безопасности работ по управлению труднообрушающейся кровлей в очистных забоях. Поставленная цель достигается тем, что согласно способу управления труднообрущающейся кровлей, включающему принудительное разупрочнение пород зависающего массива основной кровли вдоль линии очистного забоя и его обрушение, зависающий массив основной кровли обрущают послойно через каждый цикл подвигания очистного забоя путем нарушения сплошности массива пород потоком СВЧ-энергии, причем поток СВЧ-энергии направляют перпендикулярно напластованию пород зависающего массива основной кровли через интервал, равный диаметру излучающего устройства. На фиг. 1 показана технологическая схема обработки кровли, вид сбоку; на фиг. 2то же/ вид сверху; на фиг. 3 - общий вид СВЧ-установки. Способ осуществляется следующим образом. Выработанное пространство очистного забоя закреплено как индивидуальными стойками 1 в несколько рядов, так и механизированными крепями. Между рядами крепи вдоль лавы при помощи каната 2, от лебедок 3, установленных в откаточном и вентиляционном штреках, вслед за комбайном 4 перемещается на лыже СВЧ-генератор 5, излучающая линзовая антенна 6 которого направлена на кровлю 7. СВЧ-генератор 5 подключен к источнику 8 питания, установленному в откаточном щтреке, и получает энергию по кабелю 9, сматываемому (разматываемому) на бобину 10. укрепленную на СВЧ-генераторе 5. Пульт 11 управления работой антенны 6, лебедками 3 и компрессором 12 также расположен на СВЧ-генераторе. Предлагаемый способ управления труднообрущающейся кровлей основан на том, что при воздействии СВЧ-излучения на кровлю. поглощение его по глубине происходит неравномерно. Прослои пород, как правило, содержат глинистые компоненты, отличающиеся повыщенным содержанием влаги, и поэтому являются зонами интенсивного поглощения СВЧ-энергии и нагрева пород. В то же время другие зоны существенно слабее (на порядок и более) поглощают СВЧ-энергию и нагреваются также слабее. Прослои имеют пониженную прочность на растяжение, поэтому при достижении ими температуры 120-140° происходит расслое ние кровли под действием давления образу ющегося пара. При продвижении излучающей антенны зоны расслоение соединяются между собой, образуя полосу расслоения. Глубина проникновения СВЧ-излучения в породу определяется ее электрофизическими свойствами, длиной электромагнитной волны (частотой излучения), формой и размерами излучающего устройства (антенны). Температура на поверхности кровли 7 в зоне облучения при любых режимах работы СВЧ-установки (от кратковременных включений до постоянного режима) никогда не превышает 150°С. Для этого от компрессора 12 через излучающее устройство (антенну 6) подается струя сжатого воздуха давлением 8-10 атм, которая обдувает зону облучения, охлаждая слои горных пород на глубину до 5 м. Магнетрон электрически сблокирован с компрессором 12, поэтому без включенного компрессора 12 нельзя включить магнетрон. В данном случае используется компрессор, предназначенный для охлаждения излучающего устройства, но повышенной мощности. Перед посадкой кровли устанавливают лебедки 3 на откаточном и вентиляционном штреках, перегоняют СВЧ-генератор 5 в верхнюю часть лавы, устанавливают его на расстоянии 1,8-2,0 м от вентиляционного штрека и производят настройку СВЧгенератора, которая сводится к установлению зазора 1-2 см между антенной 6 и кровлей 7, затем антенна 6 закрепляется на СВЧ-генераторе 5. Включает в работу магнетрон СВЧ-генератора 5. Необходимое время прогрева 4,5-5,0 мин может контролироваться оператором по хронометру или автоматически по реле времени. Все последующие зоны прогрева располагаются по линии посадки через 3,5-4,0 м между центрами зон облучения. Таким образом, труднообрушающаяся кровля путем нарущения сплошности пород основной кровли потоком СБЧ- энергии приводится к условиям средне- и легкообразующейся кровли. Пи этом по ослабленным прослоям пород по контактам напластования происходит расслоение толщи основной кров ли и в дальнейшем послойное ее обрушение

СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ТРУДНООБРУШАЮЩЕЙСЯ КРОВЛЕЙ, включающий принудительное разупрочнение пород зависающего массива основной кровли вдоль линии очистного забоя и его обрущение, отличающийся тем, что, с целью повышения безопасности работ по управлению труднообрушающейся кровлей в очистных забоях, зависающий массив основной кровли обрущают послойно через каждый цикл подвигания очистного забоя путем нарушения сплошности массива пород потоком СВЧ-энергии, причем поток СВЧгэнергии направляют перпендикулярно напластованию, пород зависающего массива основной кровли через интервал, равный диаметру излучающего устройства.