Способ упрочнения целиков Советский патент 1990 года по МПК E21D11/00 

1

(21)4427107/23-03

(22)17.05.88

(46) 07.04.90 Бтл. № 13

(71)Коммунарский горнометаллургичес- кий институт

(72)Г. А. Аверин, В. А. Батуринцев, А. Ф. Борзых и В. И. Радченко

(53) 622.281(088.8)

(56)Авторское свидетельство СССР № 1239348, кл. Е 21 D 11/00, 1984.

Авторское свидетельство СССР N 1305358, кл. Е 21 D 11/00, 1985. (54) СПОСОБ УПРОЧНЕНИЯ ЦЕЛИКОВ

(57)Изобретение относится к горному делу и может быть использовано для защиты подготовительных выработок в условиях меняющейся интенсивности проявлений горного давления. Оно позволяет повысить эффективность поддержания выработок и уменьшить потери угля в целиках. Целик оставляют шириной.

равной 1,5 мощности пласта, и укрепляют его впереди фронта опорного давления очистного забоя. В целике из охраняемой выработки бурят сквозные скважины, пропускают -через них канат, а в верхние вставляют трубчатую обойму с предварительно вставленным в нее с натягом стержнем. Стержень с одной стороны снабжен ограничителем, а с другой - выступающей в выработку резьбовой частью. Складывают вдвое канат и жестко закрепляют его концы на трубчатой обойме. При этом петли огибают поверхность целика и накладывают петлю на выступающую в выработку часть стержня. Обнаженные поверхности целика предварительно перекрывают затяжкой. На стержень надевают .опорную шайбу и производят натяжение каната. Натяжение усиливают скручиванием ка- , ната. Устья шпуров армируют втулками. 3 ил.

3

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано для защиты подготовительных выработок в условиях меняющейся интенсивности проявлений горного давления. Оно позволяет повысить эффективность поддержания выработок и уменьшить потери угля в целиках. Целик оставляют шириной, равной 1,5 мощности пласта, и укрепляют его впереди фронта опорного давления очистного забоя. В целике из охраняемой выработки бурят сквозные скважины, пропускают через них канат, а в верхние вставляют трубчатую обойму с предварительно вставленным в нее с натягом стержнем. Стержень с одной стороны снабжен ограничителем, а с другой - выступающий в выработку резьбовой частью. Складывают вдвое канат и жестко закрепляют его концы на трубчатой обойме. При этом петли огибают поверхность целика и накладывают петлю на выступающую в выработку часть стержня. Обнаженные поверхности целика предварительно перекрывают затяжкой. На стержень надевают опорную шайбу и производят натяжение каната. Натяжение усиливают скручиванием каната. Устья шпуров армируют втулками. 3 ил.

Изобретение относится к горному делу, а именно к способам защиты подготовительных выработок-от повышения горного давления, вызванного влиянием очистных работ при разработке тонких и средней мощности угольных пластов.

Цель изобретения - повышение эффективности поддержания выработок и уменьшение потерь угля в целиках.

На фиг. 1 показан непрерывный упрочненный канатами целик в поперечной плоскости пласта; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. I, упрочненный целик, вид со стороны охраняемой выработки; на

фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 2, конструкция гибкого кольцевого податливого укрепляющего элемента.

Способ осуществляют следующим образом.

Впереди фронта опорного давления

движущегося очистного забоя параллельно охраняемой выработке 1 проводят просек 2 шириной 3-4 м с оставлением непрерывного целика 3, равного 1,5 га (где га - мощность пласта). Вслед за проведением просека 2 в целике 3 угля бурят в верхней и нижней частях пласта сквозные шпуры 4. В верхний

Сл Сл

СЛ

Јъ

СО

00

315

гапур 4 помещают трубчатую обойму 5 с предварительно вставленным в нее с натягом стержнем 6. Стержень 6 резьбовой частью 7 выступает в охраняемую выработку 1. С противоположной стороны стержень 6 снабжен ограничителем 8. На трубчатой обойме 5 жестко закреплены концы ветвей одного отрезка каната 9, сложенного вдвое.

Ветви каната 9 расположены в верхнем и нижнем шпурах 4 и огибают обнаженные поверхности целика 3, предварительно перекрытые затяжкой 10. В качестве затяжки 10 могут использоваться металлические сетки, изготовленные из проволоки-катанки, деревянные, стеклопластиковые, железобетонные и др. Расстояние между верхним и нижним шпурами 4 по простиранию принимают равным шагу установки крепи в охраняемой выработке 1.

На выступающую из верхнего шпура 4 резьбовую часть 7 стержня 6 надевают петлю каната 11, опорную шайбу 12 и навинчивают гайку 13. При затягивании гайки 13 стержень 6 от проворота удерживают с помощью гаечного ключа, надетого на хвостовик резьбовой час- ти 7 стержня 6, имеющего квадратное сечение 14. Предварительное натяжение гибкового кольцевого податливого укрепляющего элемента 9 осуществляют путем затяжки гайки, а при необходимости - взаимным скручиванием ветвей канатй 9 на обнаженных поверхностях целика 3. Скручивание производят с помощью металлического бородка 15, который в последующем оставляется в скрутке для ее стопорения.

Для того, чтобы канат 9 при входе и выходе из шпуров 4 не врезался в целик 3 и не заклинился, устья шнуро 4 армируют втулками 16. Необходимая величина сопротивления податливости обеспечивается типом и классом посадки трубчатой обоймы 5 на стержень 6. Ширина целика 3 равна 1,5 - кратной мощности пласта - принимается из условия обеспечения полного раздавливания целика 3 за период интенсивного проявления горного давления, что позволяет снять концентрацию напряжений порбд вокруг охранной полосы,- представленной в виде непрерывно податливой опоры. Процесс разрушения

S

0

5 Q

5

0

5

0

5

целиков, сложенных хрупкими породами, локализуется при создании подпора с боков осыпью разрушенных пород при достаточном соотношении ширины и высоты. Укрепление периферийной части целика предотвращает разрушение целика и увеличивает как сопротивление сжатию периферийной части целика, так и общую нагрузку на целик. Упрочненный целик может воспринимать нагрузки в 4-5 раз больше по сравнению с допустимой нагрузкой на неупрочненный целик.

Способ упрочнения целиков позволяет снизить трудоемкость упрочнения за счет уменьшения количества скважин (шпуров), пробуренных в кровле и - почве выработки и за счет того, что в них не устанавливают анкеры с анкерными подхватами; управлять податливостью целика за счет наличия трубчатой обоймы, в которую вставлен с натягом стержень, а также снизить вероятность разрыва укрепляющих канатов, добиться равномерной работы в силовом режиме металлической крепи и охранного элемента.

Формула изобретения

Способ упрочнения целиков, включающий проведение выработок и формирование между ними целиков, бурение в нем из охраняемой выработки сквозных скважин, пропускание через них канатов и их последующее натяжение, установку затяжки, отличающий - с я тем, что, с целью повышения эффективности поддержания выработок и уменьшения потерь угля в целиках, целик формируют между параллельными Выработками шириной 1,5 мощности пласта и укрепляют его впереди фронта опорного давления очистного забоя, при этом в верхнюю скважину помещают трубчатую обойму с предварительно вставленным в нее с натягом стержнем, который с одной стороны имеет ограничитель, с другой, выступающей в вы- ра,ботку, - резьбу, а канат складывают вдвое и в верхнем шпуре его концы жестко закрепляют за трубчатой обоймой, при этом огибают петлей поверхность целика и накидывают ее на выступающую в выработку часть стержня.

Фиг. 1

9- «л 2

//

13 12

Pur3