Способ предотвращения пучения пород почвы подготовительных выработок Советский патент 1991 года по МПК E21D11/00 

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при добыче полезных ископаемых подземным способом для борьбы с пучением почвы подготовительных выработок.

Цель изобретения - снижение интенсивности пучения путем повышения прочностных свойств влагонасыщенных пород.

На фиг.1 показана схема расположения укрепленных участков почвы штреков; на фиг.2 - схема формирования предохранительного слоя в почве выработки и опорных башмаков с лабиринтным перекрытием.

Реализация предлагаемого способа заключается в следующем.

На момент пуска в эксплуатацию очистного забоя 1 впереди его на расстоянии 2-кратной зоны распространения опорного давления (или месячного подвигания очистного забоя, если оно больше) в почве выработки 2 создается предохранительный слой 3 путем промораживания влагонасыщенных глинистых пород на глубину интенсивно смещающейся зоны, определяемой глубинными реперами. С началом подвигания забоя 1 и зоны опорного давления, к моменту приближения ее к границе упрочненного участка (I) укрепляется почва следующего участка (II) с таким расчетом, чтобы зона опорного давления постоянно находилась в пределах предохранительного слоя 3.

Формирование предохранительного слоя 3 в почве выработки 2 осуществляется созданием в холодильной камере 4 отрицательных температур путем циркуляции хладагента по трубам 5, уложенным на почве выработки. Холодильная камера представляет собой замкнутый объем, изолированО

о о

00

о

ный сверху плахами б, уложенными на прогоны 7 и перекрытыми прорезиненной лентой 8. Торцовые части холодильной камеры 4 по обе стороны промораживаемого участка плотно изолируются от вентиляционной струи мжким теплоизолятором (минеральная вата, мешковина).

Зона промерзания, продвигаясь в глубину массива, воздействует и на боковые участки горного массива, создавая этим опорные башмаки 9 для угольных целиков (или вмещающих пород), расположенных по бокам выработки, препятствуя их внедре нию в почву и выдавливанию пород в полость выработки.

Помимо этого, опорные башмаки 9, совместно с опирающимся на них угольным или породным массивом, образуют лабиринтное перекрытие 10,препятствующее выдавливанию пород, расположенных за периферийной частью опорных башмякоз 9.

Созданный предохранительный слой 3 пород в почве выработки, будучи фиксированным на концах, усиливается сопротивле- нием изгибу образованной балки с защемленными концами при воздействии нагрузок со стороны ночвы.

Время образования предохранительного слоя 3 зависит от температуры в холо- дильной камере. При температуре минус 20-30°С глубина промерзания может достигать трех и более метров в месяц. Учитывая, что пучащиеся слои, как правило, находятся в пределах 1-2 м, то указанная скорость

промерзания позволяет уложиться в установленный регламент.

После промораживания участка холодильная камера демонтируется и переносится на новый блок, подлежащий упрочнению.

Предлагаемый способ предотвращения пучения пород почвы подготовительных выработок очистных забоев в пределах распространения зоны опорного давления, предусматривающий одностороннее упрочнение пород только в почве выработок с фиксацией упрочненного слоя вмещающим выработку горным массивом, является более экономичным и практичным, поскольку технология промораживания пучащих пород проста и не требует высоких трудовых и материальны затрат, а блочная подготовка упрочненых участков позволяет поддержать их в рабочем состоянии без средств теплоизоляции, снижая общие расходы на реализацию способа.

Формула изобретения

Способ предотвращения пучения пород почвы подготовительных выработок, включающий промораживание участками с опережением очистного забоя почвы пласта посредством хладагента, отличающий- с я тем. что, с целью снижения интенсивности пучения за счет повышения прочностных свойств влагонасыщенных пород, дополнительно промораживают почву выработки на всю ее ширину, а опережение промораживания осуществляют на расстоянии не менее двукратной величины зоны опорного давления.

Изобретение относится к горной промышленности, и может быть использовано при добыче полезных ископаемых в пучащих породах и позволяет снизить интенсивность пучения за счет повышения прочностных свойств влагонасыщенных пород. Впереди очистного забоя на расстоянии не менее двукратной величины зоны опорного давления в почве подготовительных выработок создают предохранительный слой. Для этого на почву выработки укладывают руды, пропускают по ним хладагент и промораживают почву на всю ширину выработки. Зона промерзания заходит и на боковые участки массива, создавая опорные башмаки для угольных целиков. После промерзания участка холодильное оборудование переносится на новый участок. 2 ил.

/

Фиг.1

Фиг. 2