Секция механизированной крепи для слоевой отработки крутых пластов полосами по падению и возведения межслоевых перекрытий Советский патент 1993 года по МПК E21D23/00 

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при отработке мощных крутых пластов слоями в нисходящем порядке с помощью механизированных комплексов и агрегатов.

Известна механизированная крепь для слоерой отработки мощных крутых пластов, обеспечивающая возможность возведения искусственной кровли путем просыпания на почву верхнего слоя обрушенных пород фракциями до 10 см через отверстия в ограждении крепи и подачи в эти породы вяжущего материала под давлением.

Область применения указанной механизированной крепи ограничивается пологими пластами. Кроме того, данная крепь не обеспечивает создания монолитного межслоевого перекрытия из-за применения сек- ционных коробов, между которыми искусственное перекрытие не возводится. Недостатком крепи является также значительная сложность изменения толщины

(Л

С

межслоевого перекрытия в процессе отработки слоя, которое может быть достигнуто только путем замены всех коробов на имеющие другую высоту.

Кроме того, не может быть обеспечена равнопрочность возведенного межслоевого перекрытия, так как его основу составляют обрушенные породы с разнородным петрографическим и гранулометрическим составом по длине забоя и выемочного поля.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является секция механизированной крепи для слоевой отработки крутых пластов полосами по падению и возведения межслоевых перекрытий, имеющая основание с прикрепленной к нему опалубкой, перекрытие, завальное ограждение, гидростояки и гидродомкраты перемещения.

При отработке слоя с использованием механизированной крепи, состоящей из

ю ел

00

указанных секций, возведение межслоевого перекрытия осуществляют лентами после выемки каждой полосы угля, причем твердеющую смесь подают в пространство, ограниченное забоем, опалубкс й крепи и почвой слоя.

Определенные трудности представляет обработка забоя у почвы слоя, на границе с лентой межслоеврго перекрытия. При этом возможно либо оставление гребешков у г- ля у почвы с лоя, либо неизбежное разрушение ленты мёжслоевого перекрытия.

Кроме того, конструкция секции имеет некоторую сложность, вызванную введением выдвижной консоли основания (опалуб- ки), средств ее выдвижения и управления, гидроразводки. К недостаткам известной секции мехкрепи необходимо отнести также повышение трудоемкости работ, обусловленное необходимостью выполнения операции по управлению опалубкой.

Цель изобретения - упрощение технологии и снижение расходов на возведение межслоевого перекрытия.

Указанная цель достигается тем, что в секции механизированной крепи для слоевой отработки крутых пластов полосами по падению включающей основание с прикрепленной к нему опалубкой, перекрытие, завальное ограждение, гидростойки и гид- родомкраты перемещения, опалубка выполнена в виде съемочного щита прямоугольной формы, расположенного со стороны забоя перед основанием и выдвинутым, за габарит секции по высоте, в сто- рону почвы на величину, равную толщине междуслоевого перекрытия, причем длина опалубки равна шагу установки секций; опалубка закреплена на основании с возможностью изменения ее положения по высоте секции, снабжена выдвижным элементом, прикрепленным с- возможностью изменения его положения по высоте секции, а со стороны почвы отрабатываемого слоя и со стороны одной из смежной секций снабже- на уплотнительным эластичным материалом.

На фиг.1 изображена секция механизированной крепи в очистном забое отрабаты- ваемого слоя в положении после ее перемещения; на фиг.2 - то же, в положении после возведения ленты мёжслоевого перекрытия; на фиг.З - место А на фиг.2, вариант регулировки положения опалубки относи- тельно основания путем ее перестановки; на фиг.4 - то же, вариант выполнения опалубки с выдвижным элементом; на фиг.5 - вид Б на фиг.1, при наличии на опалубке уплотнительного эластичного материала.

Секция 1 механизированной крепи включает основание 2 с прикрепленной к нему съемной опалубкой 3, перекрытие 4, завальное ограждение 5, гидростойки 6 и гидродомкраты 7 перемещения.

Опалубка 3 выполнена в виде щита прямоугольной формы, длина которого равна шагу установки секций. Опалубка относительно основания расположена со стороны забоя и выступает за габарит секции по высоте в сторону почвы на величину, равную толщине возводимого междуслоевого перекрытия 8.

Опалубка имеет ряд отверстий 9 для крепления ее на основании 2 секции, что обеспечивает возможность регулировки ее положения относительно основания 2 по мощности пласта (фиг.З). Опалубка дополняется выдвижным элементом ТО и снабжена уплотнительным эластичны материалом 11 (фиг.4),

При спокойной гипсометрии почвы пласта, когда эластичный материал 11 компенсирует возникающие при передвижении секции крепи изменения расстояния между опалубкой 3 и почвой, опалубку 3 используют без выдвижного элемента 10 при установке ее на одной из регулировочной ступени..

При работе в пластах с неспокойной гипсометрией или при наличии локальных вывалов угля из почвы, когда изменения расстояния между опалубкой и почвой не компенсируются деформацией эластичного материала 11, возникает необходимость дополнительной бесступенчатой регулировки этого расстояния, что достигается введением, дополнительного выдвижного элемента 10, представляющего собой прямоугольную пластину с рядом вертикальных сквозных пазов для размещения в них крепежных болтов, соединяющих выдвижной элемент с опалубкойЗ.

Отработку каждого слоя мощного пласта, кроме первого, с использованием предложенной секции мехкрепей производят под. защитой мёжслоевого перекрытия 12, возведенного в процессе отработки предыдущего слоя. Отработку последнего слоя пласта производят без возведения мёжслоевого перекрытия 12 при демонтированной опалубке 3.

Выемку слоя производят лентами шириной, равной шагу передвижки механизированной крепи с присечкой почвы слоя. Глубина присечки равна выбранной толщине мёжслоевого перекрытия.

По окончании выемки очередной ленты полезного ископаемого, например, выемочной машиной конвейеростругового типа (на

чертеже не показана) гидродомкратами 7 производят передвижку на забой секции 1 мехкрепи (фиг.1).

В образовавшуюся замкнутую полость 13, ограниченную опалубкой секций, почвой слоя и ранее возведенной частью межслое- врго перекрытия 8, подают твердеющую смесь в количестве, необходимом для. заполнения указанной ленты.

; Твердеющую смесь к месту укладки пбдают с вентиляционного штрека, напри- мёр, по трубопроводу, установленному в шахте, и далее по лавному трубопроводу, присоединенному к секции крепи. Каждая секция, выше места присоединения к ней трубопровода, может иметь контрольное отверстие, Появление твердеющей смеси в контрольном отверстии будет свидетельст- BCJBaTbQ заполнении полости 13,

После заполнения полости 13 можно производить выемку следующей ленты по- лозного ископаемого. Учитывая изолиро- в ннрсть полости 1.3 от забоя, подачу в нее твердеющей смеси можно совмещать с опе- рёцией выемки слоя пласта.

Перемещение секций 1 механизирован- н0й крепи, производят только после затвер- де;вания материала, заполнившего полость

il / .. .. ...- ,- -.. ;

При подготовке секций механизирован- ной крепи к отработке очередного слоя производят ступенчатую регулировку, в соответствии с требуемой толщиной меж- сЛоевого перекрытия, величины выступа оНалубки относительно основания секции (фйг.1). При этом в соответствии с выбран- нЬй ступенью регулировки величины выступа производят установку опалубки .3 на оснбвании 2 с использованием для крепления соответствующих отверстий 9.

При необходимости более точной регулировки, а также для бесступенчатой регулировки толщины межслоевого перекрытия в процессе отработки слоя пласта освобож-

дают детали крепления выдвижного элемента 10 к опалубке 3 (на чертеже не показана), и после необходимости изменения величины её выступа эти детали вновь закрепляют.

Применение на опалубкеЗуплотнитель- ного эластичного материала 11 обеспечивает возможность более плотного ее контакта с почвой слоя и смежными участками опалубки, что повышает надежность герметиза- ции зоны, заполняемой твердеющей смесью. Уплотнительный эластичный материал 11 может быть представлен, например, в виде свернутой вдвое полосы резинотро- совой или резинотканевой транспортерной ленты,

Предложенная секция механизированной крепи позволяет возводить межслоевое перекрытие при слоевой отработке крутых пластов с минимальными затратами времени, финансовыми и материальными расходами, поскольку в технологических циклах выемки отсутствуют операции установки и демонтажа оградительной опалубки, операции подачи твердеющей смеси и выемки могут совмещаться, а оптимальная толщина мёжслое.вого перекрытия обеспечивается точностью ступенчатой и бесступенчатой регулировкой величины выступа опалубки.

В предложенной секции механизированной крепи исключены средства управления опалубкой {гидродомкраты, рукава, гидрораспределители), отсутствует внутренняя полость в основании для размещения выдвижного элемента (опалубки), что упрощает конструкцию.

Данное изобретение позволяет, ддя реализации технологии слоевой отработки мощных крутых пластор полезного ископаемого с возведением между слоями перекрытий из твердеющей смеси, использовать с незначительными изменениями серийные механизированные крепи и агрегаты.

Использование: при механизированной выемке мощных крутых пластов в нисходящем порядке. Сущность изобретения: к основанию секции прикреплены опалубка в виде съемного щита, расположенного перед основанием. Щит выдвинут за габарит секции по высоте в сторону почвы на толщину межслоевого перекрытия. Длина опалубки равна шагу установки секций. Опалубка со стороны одной из смежных секций снабжена эластичным материалом. 3 з.п. ф-лы,5ил.

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я 1. Секция механизированной крепи для слоевой отработки крутых пластов полосами по падению и возведения межслоевых перекрытий, включающая основание с прикрепленной к нему опалубкой, перекрытие, завальное ограждение, гидростойки и гидродомкраты перемещения, отличаю- щ а я с я тем, что, с целью упрощения технологии и снижения расходов на возведение межслоевого перекрытия, опалубка выполнена в виде съемного щита прямоугольной формы, расположенного со стороны забоя перед основанием и выдвинутого за габарит секции по высоте в сторону почвы на величину, равную толщине межслоевого перекрытия, причем длина опалубки равна шагу установки секции.

прикрепленным с возможностью измене-со стороны почвы отрабатываемого слоя и

ния его положения по высоте секции. . .со стороны одной из смежных секций снаб4. Секция механизированной крепи пожена уплотнительным эластичным материап.1, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что опалубкалом.

фиг. 2

3 //

фиг.З

фигЛ видб