Способ управления горным давлением в очистных выработках Советский патент 1986 года по МПК E21D23/00 

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано в очистных забоях угольных шахт, оборудованных механизированными крепями поддерживающего типа, при разработке пологих пластов со слабыми трещиноватыми кровлями, склонными к обрущению вслед за проходом комбайна.

Целью изобретения является повыщение безопасности ведения работ в условиях выбросоопасных пластов с кровлей средней устойчивости и труднообрушаемой кровлей за счет сдвижения вглубь массива зоны опорного давления и увеличения зоны разгрузки.

На фиг. 1 показан очистной забой до прохода комбайна, сечение; на фиг. 2 - трещиноватая кровля после прохода комбайна без разгрузки секции крепи; на фиг. 3 - то же, и частичная разгрузка секции крепи, находящейся на линии уступа забоя; на фиг. 4 - схема последовательной частич- ной разгрузки секции крепи в момент нахождения на линии уступа забоя; на фиг. 5 - воздействие крепи на кровлю.

Очистной забой оборудуют механизированным комплексом, например, КМ87Д. По длине лавы имеются места с нарушен- ной трещиноватой кровлей 1. В исходном положении секции крепи расперты между кровлей 1 и почвой 2. Комбайн 3 производит выемку полосы угля 4, уступ забоя 5 поступательно перемещается вдоль лавы.

Операцию на управление секциями 6 кре- пи осуществляют два человека: первый занимается частичной разгрузкой, а второй - передвижкой секций крепи к линии очистного забоя. При совпадении линии уступа забоя 5 с продольной осью секции б первый рабочий производит частичную разгруз- ку ее порядка 45% от рабочего сопротивления. Производится это с помощью гидроблока управления секцией крепи, расположенного на передней ее стойке, при визуальном контроле поведения кровли 1, ко- торый состоит в недопустимости нарущения контакта верхнего перекрытия секции 6 с кровлей 1. Секции 7-10 частично разгружены, так как уступ забоя 5 проходит мимо них. Позади комбайна 3 секции передвинуты на новую дорогу, а впереди комбай- на секции находятся в исходном положении.

Применение предлагаемого способа управления трещиноватой кровлей при креплении очистных забоев механизированными крепями поддерживающего типа обеспечивает увеличение безопасности труда горнорабочих, увеличение добычи угля, снижение трудоемкости очистных работ.

Многочисленными щахтными экспериментальными исследованиями установлено, что из технологических операций по выемке угля разгрузка и распор механизированной крепи оказывают наиболее существенное влияние на напряженно-деформированное состояние призабойной зоны угольного пласта (до 15 м вглубь массива).

Эффект влияния значительно увеличивается вплоть до разрущения призабойной зоны угля при многократном повторении операций распор-разгрузка секций крепи, т. е. появляется возможность управлять процессом разрушения призабойной зоны угольного пласта путем циклического воздействия на боковые породы первоначальным распором механизированной крепи.

При этом воздействовать на пласт угля можно как передними, так и задними рядами гидростоек механизированной крепи, однако в связи с ухудшаюпдимися горногеологическими условиями удельный вес устойчивых боковых пород становится все меньше, поэтому для обеспечения устойчивости кровли, особенно призабойной зоны, целесообразно осуществлять циклическое воздействие посадочным рядом гидростоек.

Эффективность способа при ступенчатой разгрузке крепи низка, так как при этом происходит защемление краевой части угольного пласта, т. е. пласт как бы «закупоривается и устраняется возможность его дегазации, а при циклическом воздействии посадочным рядом стоек появляется возможность управлять процессом разрушения пласта путем его периодического нагружения и сброса нагрузки консолью кровли и его дегазации.

Применение предлагаемого способа позволяет управлять процессом разгрузки угольного массива и его разрушением, а циклическое воздействие на боковые породы - исключить применение дополнительных скалывающих устройств, предохраняющих крепь от разрушающего воздействия трудно- oбpyпJaeмoй кровли.

Регулирование процессом управления горным давлением достигается выбором соответствующего количества циклов воздействия, которые для самых сложных условий не превышают пяти.

фиг.2

фиг.З

Основная нроблл

Не/7осредсл7бенно ffpoS

/ OHCOJJh

Зона Hempof/i/mozo MaccuSa

Зона разрушенного Maca/Sa фид. 5

Составитель В. Пономарева

Техред И. ВересКорректор О. Луговая

Тираж 470Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4