Способ крепления горной выработки и устройство для его осуществления Советский патент 1981 года по МПК E21D23/00 

(54) СПОСОБ КРЕПЛЕНИЯ ГОРНОЙ ВЫРАБОТКИ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

I

Изобретение относится к горной промышленности, в частности к креплению очистных выработок при разработке крепких руд с использованием механизированных комплексов.

Технология добычи крепких руд с применением механизированных комплексов состоит из следующих основных процессов.взрывная отбойка, зачистка разрыхленной горной массы, буренне шпуров, передвижка механизированной крепи. В отличие от условий эксплуатации мехаиизированных Комплексов на угольных шахтах, работу комплексов при разработке крепких руд (с сопротивлением резанию свыше 350 кгс-см) существенно осложняется необходимостью буровзрывной отбойки полезного ископаемого взамен комбайновой выемки. Основная особенность работы механизированных крепей при буровзрывной отбойке заключается в необходимости оставления полосы обнаженной поверхности кровли между козырьком механизированной крепи и забоем. Для обес печения безопасных условий работы необходимо принять особые меры по закреплению обнаженной полосы кровли, включаю щие возведение временной забойной крепи. Известен способ крепления при выемке крепких руд с примеиеннем механнзироваиного комплекса и буровзрывной отбойки, при этом передвижку механизированной крепи производят после зачистки разрыХленной взрывом горной массы. Способ осуществляется с помощью механизированной крепи, которая включает консоль, установленную подвижно в направляющих козырька и соедиtO ненную гидродомкратом управления с верхним передним шитом I).

Однако консоль, а также элементы гидродомкрата, воспринимая значительные динамические воздействия при ударе отбитой взрывом горной массы, часто деформируются, вследствие чего повышается объем ремонтных работ.

Наиболее близким к изобретению является способ крепления горной выработки, включающий крепление обнаженной полосы

,1, кровли после взрывной отбойки верхняками, установленными на перекрытиях каждой второй секции, установку под верхняка1у И со стороны забоя крепежных стоек и передвижку секций крепи при повороте верхняков в горизонтальной плоскости до установки их параллельно забою. Способ осуществляют устройством для крепления горной выработки, включающим гидродомкраты передвижкч, ограждения гидростойки, перекрытия, на каждом втором из которых шарнирно закреплен верхняк с возможностью поворота в горизонтальной плоскости 2. Недостатком такого способа является низкая надежность крепления, необходимость распирать стойку каждый раз после поворота верхняка для его поддержания, причем подпирать приходится верхняки всех секций крепи. Цель изобретения - повышение надежности крепления. Указанная цель достигается техническим решением, представляющим собой новый способ крепления горной выработки, при котором стойки устанавливают под верхняками после зачистки разрыхленной горной массы, затем передвигают секции, не имеющие верхняков, а после бурения щпуров убирают крепежные- стойки и передвигают все секции крепи до забоя, при .этом после поворота верхняков их концы размещают над перекрытиями соседних секций. Такой способ может быть осуществлен устройством для крепления горной выработки, включающим гидродомкраты передвижки, ограждения гидростойки, перекрытия, на каждом втором из которых шарнирно закреплен верхняк с возможностью поворота в горизонтальной плоскости, в котором перекрытия, не имеющие верхняков, выполнены с пазом L-образной формы для установки концов верхняков соседних секций. На фиг. I изображено крепление очистной выработки до взрыва, в плане; на фиг. 2- разрез А-А на фиг 1; на фиг. 3 - узел I на фиг. 2, вид сбоку; на фиг. 4 - то же, вид сверху; на фиг. 5 - крепление при зачистке горной массы, в плане; на фиг. 6 - разрез Б-Б на фиг. 5; на фиг. 7 - крепление при бурении щпуров; на фиг. 8 - разрез В-В на фиг. 7. Механизированная крепь состоит из отдельных секций двух типов. Одни из секций крепи содержат верхняк 1 временной крепи, с которым связан козырек 2, а каждая вторая секция имеет козырек 3 с пазом L-образной формы. Верхняки 1 подпираются крепежными стойками 4, а гидростойки 5 и 6 поддерживают перекрытие 7. Секция имеет также гидродомкрат передвижения 8, ограждение 9 и противовзрывной щит 10. Концы верхняков 1 могут быть при повороте верхняков размещены в пазах 11 L-образной формы козырьков 3 соседних секций Способ осуществляется следующим образом. После взрывной отбойки руды по всей длине очистного забоя образуется незакреплепная полоса кровли. Так как до полной зачистки разрыхленной горной массы передвигание секции механизированной-крепи исключается, то для поддержания неустойчивой кровли необходимо применение временной крепи. С этой целью верхияк 1 временной крепи, который одним концом шарнирно связан с козырьком 2 секции механизированной крепи, а другой конец в процессе взрыва помещен йад козырьком 3 соседней секции (фиг. 1), приводят в рабочее состояние (фиг. 2). Для этого козырьки 3 секции поочередно опускаются с помощью гидроблока управления, верхняк 1 поворачивают в горизонтальной плоскости на 90° в сторону забоя, после чего козырьки 3 вновь распирают. Обычно продолжительность времени, необходимого для зачистки горной массы, не превышает 6-7-4. Измерениями устанолено, что опускание кровли и нагрузки на верхняк за указанный период времени на близких расстояниях от забоя-незначительны. Усилие прижатия козырька 2 и верхняка 1 к кровле, развиваемое гидросистемой (до 3- 4т), обеспечивает надежное закрепление кровли при зачистке горной массы. После зачистки горной массы следует бурение шпуров в забое. Так как для размещения буровой машины необходимо сохранять пространство, после зачистки передвигают только те секции механизнрованной крепи, которые не имеют шарнирной связи с верхняками 1 с временной крепи (фиг.З). Для повышения безопасности работ при бурении, требующих постоянного присутствия рабочих в забое, сразу после передвигания каждой второй секции крепи, под верхняком I временной крепи распирают крепежную стойку 4 (деревянную, металлическую или гидравлическую). Крепежная стойка воспринимает нагрузку, развиваемые на верхняк 1, и улучщает условия работы крепи. После бурения шпуров крепежные стойки 4 убирают и передвигают все секции механизированной крепи до забоя (фиг. 1). Одновременно верхняки 1 временной крепи поворачивают в горизонтальной плоскости на 90, а концы верхняков 1 размещают над козырьком 3 соседней секции. После этого заряжают шпуры и взрывают. Крепь работает следующим образом. Перед взрывной-отбойкой руды верхняки I временной крепи расположены параллельно линии забоя, при этом для улучшения кон тактных условий крепи с кровлей и их надежной защиты от вредного воздействия взрыва, концы верхняков помещены в пазах 11 L-образной форм.ы, которые имеются в козырьке 3 секции крепи (фиг. 1). После взрывных работ козырьки 3 секции на короткий промежуток времени поочередно опускают, с помощью гидроблока управления, верхняки I временной крепи поворачивают в сторону забоя на 90°, а козырьки 3

вновь распирают (фиг. 2). После зачистки горной массы передвигают только секции крепи с козырьками 3, что обеспечивает удобиые и безопасные условия для бурения шпуров в забое. После бурения передвигают все секции крепи вплоть до забоя, а верхняки 1 поворачивают в горизонтальной плоскости на 90° и приводят в начальное положение (фиг. 1).

Данный способ и крепь для его осуществления дают возможность регламентировать ширину обнаженной полосы кровли -между крепью и забоем, что обеспечивает, повышение безопасности ведения всех технологических операций в лаве, улучшает техникоэкономические показатели добычи при разработке пластов с неустойчивыми кровлями, расширяет область применение механизированных комплексов, снижает вредное воздействие взрыва на элементы крепи.

Формула изобретения

. Способ крепления горной выработки, включающий крепление обнаженной полосы кровли после взрывной отбойки верхняками, установленными на перекрытиях каждой второй секции, установку под верхняками со

стороны забоя крепежнцх стоек и передвижку секций крепи при повороте верхняков в горизонтальной плоскости до установки их параллельно забою, отличающийся тем, что, с целью повышення надежности крепления,

5 стойки устанавливают под верхняками после зачистки разрыхленной горной массы, затем передвигают секции, не имеющие верхняков, а после бурения шпуров убирают крепежные стойки и передвигают все секции крепи до

jj забоя, при этом после поворота верхняков их концы размешают над перекрытиями соседних секций.

. 2. Устройство для крепления горной выработки, включающее гидродомкраты передвйжки, ограждения гидростойки, перекры5тия, на каждомвтором из которых шарнирно закреплен вёрхняк с возможностью поворота в горизонтальной плоскости, отличаю щееся тем, что перекрытия, не имеющие верхняков, выполнены с пазом L-образной формы для установки концов верхняков соседних

0 секций.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 675190. кл. Е 21 D 23/00. 1978.

2. Патент ФРГ № 1134948, кл. 5 с 23/00, опублик. 1963 (прототип).

/(-К

фаг 2

I

rai

11

фиг. Ч