Способ управления кровлей Советский патент 1991 года по МПК E21C41/18 

Изобретение относится к горкому делу, в частности к способу управления кровлей с помощью механизированных крепей, и может быть использовано при отработке пластов угля с трудноуправляемыми кровлями.

Цель изобретения - повышение эффективности управления кровлей за счет резонансного воздействия на нее механизированной крепью.

На чертеже показана схема взаимодействия механизированной крепи с породами кровли.

Способ осуществляется следующим образом.

Выемку угля ведут средствами комплексной механизации длинными столбами по простиранию. Элементом механизированного комплекса является механизированная крепь 1, которая состоит из забойной 2

и завальной 3 частей, осуществляющих поддержание очистной выработки 4. По мере отработки угольного пласта производят измерения датчиками силы (например, типа Сапфир) суммарного давления пород кровли на крепь и в его минимуме или максимуме жестко замыкают основание с перекрытием забойной части крепи, измеряют датчиком скорости (например, типа И 001), устаное- ленным жестко на перекрытии забойной части крепи, частоту, скорость естественного колебания системы перекрытие крепи - кровля и при равенстве переносной скорости нулю возбуждают посадочной частью в минимуме давления противофазные колебания естественным согласно формуле

О 00

о

VJ

vc

Ј(к-1),

где v - средняя скорость в цикле колебания системы;

с - средняя скорость в цикле колебания среды;

К - коэффициент перегрузки,

vc - частота колебаний среды,

v- частота колебаний системы, таким образом, чтобы соотношение скоростей колеблющихся над крепью блоков системы было меньше единицы.

При этом блок 5 имеет опору на пласт 6 и лишь частью взаимодействует с крепью. А блоки 7 и 8 зависают в арке за крепью, имея форму ступенек. При подвигании забоя крепь перемещается к центру блока 5 Уве- личивается давление на крепь, передаваемое от блоков 5, 7 и 8 и при прохождении крепью опережающем линии скольжения Ск возможны завалы лавы В этой связи в минимуме давления на крепь посадочной час- тью, взаимодействующей с блоком 5, возбуждают противофазные естественным колебания блоков 5, 7 и 8, уменьшая амплитуду колебания блока 5 до нуля, увеличивая тем самым скорость скольжения по поверхности П продолжающихся колебаться блоков 7 и 8. которые смещаются вниз до соприкосновения с породами почвы выработки Этим снимаются дополнительные пригрузки от блоков 7 и 8 при дальнейшей отработке угольного пласта.

При максимуме горного давления, т е при расположении крепи в центре блока 5, посадочной частью крепи возбуждают резонансные воздействия для образования ли- ний трещин 1Р, способствующих разрушению на части блока, уменьшая тем самым потенциал его зависания

Резонансными колебаниями создают разность амплитуд колебания одного и того же блока 5, способствуя образованию в нем

трещин между забойной и посадочной частями крепи. При дальнейшем подвигании забоя происходит опускание по линиям раскрытых трещин части блока 5, а в дальнейшем смещение кровли к почве выработки При этом соотношение v/c должно быть больше единицы

Использование указанных режимов воздействия на породы кровли позволит сократить непроизводительные простои, связанные с поломками элементов крепи и вывалами пород кровли и угля в забой

Формула изобретения

Способ управления кровлей, включающий отработку угольного пласта, поддержание кровли в призабойном пространстве механизированной крепью воздействие на кровлю посадочной частью крепи, отличающийся тем что, с целью повышения- эффективности управления кровлей за счет резонансного воздействия на нее механизированной крепью, по мере отработки угольного пласта измеряют суммарное давление пород кровли на механизированную крепь и в его минимуме или максимуме замыкают основание с перекрытием забойной части механизированной крепи жесткой связью и создают систему перекрытие крепи - кровля, измеряют частоту естественных колебаний указанной системы и их переносную скорость и при равенстве последней нупю возбуждают посадочной частью механизированной крепи в минимуме давления пород кровли на механизированную крепь противофазные естественные колебания, а в максимуме давления пород кровли на механизированную крепь возбуждают посадочной частью указанной крепи резонансные колебания.

Изобретение относится к горной промышленности и позволяет повысить эффективность управления кровлей за счет резонансного воздействия на нее механизированной крепью (МК). По мере отработки угольного пласта измеряют датчиком силы суммарное давление пород кровли(ПК) на МК. В минимуме или максимуме горного давления на МК жестко замыкают основание с перекрытием забойной части МК. Измеряют частоту и скорость естественного колебания системы перекрытие крепи - кровля. При равенстве переносной скорости нулю возбуждают посадочной частью МК в минимуме давления колебания, противофазные естественным. В максимуме давления ПК и МК возбуждают посадочнойч частью МК резонансные колебания. Использование указанных режимов воздействия на ПК позволяет сократить непроизводительные простои, связанные с поломками элементов МК и вывалами ПК и угля в забой. 1 ил. Ј

/г- -.

№&:..