Способ крепления выработок в слоистом горном массиве Советский патент 1986 года по МПК E21D13/02 

Изобретение относится к горному делу, в частности к креплению кровли очистных камер и других выработок с ограниченным сроком службы в калийных шахтах.

Цель изобретения - снижение трудоемкости и стоимости крепления и повышение надежности крепления выработки.

На фиг. 1 показана горная выработка, проходимая в породах со слоистой кровлей, поперечное сечение, на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - сечение Б-Б на фиг. 2.

Способ осуш,ествляется следующим образом.

В процессе подвигания забоя выработки 1 проходимой в слоистых породах, в кровле бурятся п.шуры 2 глубиной, равной высоте зоны возможного обрушения, путем сматыва- .: ия с бухты или вытягивания из контейнера, установленных в канале выработки или же на комбайне, подвигается газонепроницаемая эластичная оболочка 3 и в отверстия 4, совпадающие с сетью шпуров 2, вставляются герметизирующие крепежные элементы 5 в форме трубки с эластичным опорным буртиком 6 и слегка прижимаются к поверхности оболочки 3. Герметизирующие крепежные элементы 5 посредством прубок 7 с двухходовым краном 8 подсоединяются к вакуум-магистрали 9, которая через предельный авторегулятор 10 подключена к вакуум-насосу 11. После легкого прижатия опорного эластичного буртика б к газонепроницаемой эластичной оболочке 3 двухходовой кран 8 устанавливается в положение сообщения пород кровли через щпур 2 с вакуум-системой и за счет депрессии эластичный буртик плотно прижимается к наружной поверхности оболочки 3, которая, а свою очередь, всей поверхностью прижимается к поверхности кровли, экранируя ее. Создаваемая депрессия, за счет разности давления рудничной атмосферы и вакуума в породах возможного обрушения в кровле, создает равноопределенную силу по ее поверхности и в толще на мощность эваку- умированных пород, что препятствует расслоению пород и их обрушению по всей поверхности. По мере подвигания выработки эти операции повторяются вплоть до полной ее отработки. Поскольку вакуум-установка работает в автоматическом режиме, в породах кровли поддерживается заданный уровень депрессии непрерывно.

После отработки камеры, по мере отгона комбайна, проводится снятие герметизирующих крепежных элементов 5 за счет сообщения через них завакуумированных пород с атмосферой. Для этого двухходовой кран 8 устанавливается в положение, при котором трубка 7 перекрывается со стороны вакуум-магистрали 9 и открывается со стороны атмосферы рудника, сообщая с ней за- вакуумированные породы. После выравнивания давления герметизирующий крепежный элемент 5 извлекается, а оболочка 3 наматывается на бухту или складывается в контейнер вплоть до снятия всей крепи.

Регулирование несущей способности этой

крепи проводится путем регулирования вакуума в породах кровли. Таким образом, вакуум здесь выступает как активная несущая сила, поэтому данный способ крепления далее именуется как крепежная

система «Силвак.

Пример Высота зоны возможного обрушения составляет 0,85 м, длина камеры 100 м, ширина 16 м. Таким образом, для системы «Силвак глубина шпуров должна

быть 0,85 м. Для сравнения глубина шпуров под анкеры в этих же условиях составляет 1,3 м, что больше на 35%. Из расчета анкерного крепления видно, что они закладываются по квадратной сетке с расстоянием между ними 1,5 м. Таким образом, площадь возможного обрущения составляет ,,25 м. При данных площади и высоте возможного обрушения и объемном весе соляных пород 2т1м 1,96Х X 10 Н/м, вес пород в объеме обрушения составит N 0,37-10 Н. Для поддержания пород кровли в соответствии с формулой создают депрессию равную др 4 1,6410 H/м что при величине атмосферного давления в руднике, составляющего 1,013-10 Н/м (760 мм рт. ст), требует созДания вакуума кровли, равного 0,85 10 Н/м (640 мм рт.ст). Такой вакуум относится к степени низкого вакуума, создание и поддержание которого не представляет трудности существующими ваккумными насосами.

Расстояние между шпурами в системе «Силвак, определенное в соответствии с указанной формулой, составляет Е ;Ъ:3,5 м. В проект принимают величину 3,0 м, тогда для камеры шириной 16 м необходимо через

каждые три метра бурить ряд из пяти щпу- ров глубиной 0,85 м. Для всей камеры потребуется пробурить всего 167 шпуров. Для анкерного крепления, согласно выше названной инструкции, необходимо через 1,5 м бурить ряд из 11 шпуров глубиной 1,3 м,

что для всей камеры составит 734 шпура. Система «Силвак в отличие от анкерного крепления, является системой многоразового использования. Крепление с помощью системы «Силвак много дещевле аналогичного

анкерного крепления, которое наиболее широко используется в калийной промышленности.

Повышение надежности достигается за счет непрерывного поддержания несущей си- лы, роль которой выполняет вакуум, постоянной. Данное условие при использовании анкерного крепления любого тина не соблюдается, поэтому наблюдается обрушение различной интенсивности в отрабатываемых камерах. Наряду с этим, система «Силвак, дегазируя породы крепи, способствует сниже3

в

нию выбросности и поэтому ее наиболее эффективно используют при разработке выб- росоопасных калийных пластов.

А-А

S

иг.2

5

Условные

Сильбшилп В88888 /TaneffHOfj

СйЛЬ +

Лpac ol}fra 3 глины

Б-Б

2

Составитель Л. Березкнна

Редактор Н. МарголинаТехред И. ВересКорректор А. Тяско

Заказ 3971/22Тираж 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

ue.J