Способ поддержания горной выработки Советский патент 1981 года по МПК E21D13/02 

(54) СПОСОБ ПОДДЕРЖАНИЯ ГОРНОЙ ВЫРАБОТКИ

Изобретение огносигся к горной промышленности, а именно к способам под- держания горных выработок. Известен способ поддержания горных вьфаботок, включающий подпор пород непосредственно кровли и крепи выработки путем усиления ее при проведении вьфабо ки 13. Однако такой способ поддержания горных выработок носит локальный характер и позволяет предотвратить вив алы и обрушения пород кровли только в зоне размещения проходческого оборудования при проведении выработки. Известен также способ подд жания го ной вьфаботки, включающий подпор крепи выработки с узлами податливости их хомутов и пород непосредственной кровли в направлении разрушения массива t2. Согласно этому способу гфоизводят поддержание горной вьфаботки в зоне интенсивного влияния очистного забоя на расстоянии 60-5О м впереди забоя и 80-1ОО м позади забоя лавы. Для усипеНИН крепи горной выработки применяют деревянные, клиновые и гидравлические стойки, которые по мере подвигания лавы снимают и переносят вперед. Такой способ поддержания горной вьфабогки с применением гидравлических стоек обеспечивает уменьшение смещений в 2-3 раза. Однако известный способ не исключает перекрепления вьфаботки при ее повторном использовании, которое требует больших затрат труда и средств. Цель изобретения - безремонтное поддержание вьфаботки за счет уменьшения ее рабочего сечения за срок служ- бь1. Это достигается тем, что крепь вьф&боткн н породы непосредственной кровли вдавливают в ранее разрушенный массив, причал перед началом процесса вдавливания ослабляют хомуты в узлах податливости крепи, а после завершения процесса - затягивают. 388 На фиг. I изображено продольное сечение поддерживаемой горной вьфаботки; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. I. В поддерживаемой горной выработке I установлена крепь 2, которая в процессе эксплуатации исчерпала свою податливость но не деформировалась. Для предотвращения разрушения массива пород кровли, деформирования крепи вьфаботки и обеспечения дальнейшей работы крепи в податливом режиме устанавливают гидравлические стойки 3 под кронштейны 4, которые закрепляют на элементе, арочной креп 5, а гидравлические стойки 6 устанавливают между арками с упором непосредственно в кровлю вьфаботки с помощью плит 7. Подпор пород . непосредственной кровли и крепи вьфаботки с узлами податливости 8 и 9 в направлении разрушения массива осуществляют вдавливанием пород непосредственной кровли и крепи вьфаботки в ранее нарушенный массив, причем перед началом процесса вдавливания ослабляют хомуты Ю- 13 в узлах податливости крепи вьфаботки, а после выполнения процесса - затягивают. Усилие, создаваемое гидростойками на крепь и кровлю выработки, составляет 15ОО ЗООО кН, а участок вдавливания по длине вьфаботки равен 1-3 м. После выполнения цикла вдавливания крепь вьфаботки снова может работать в податливом режи ме, а уплотненный приконтурный слой пород кровли будет препятствовать распространению процесса деформирования пород вглубь массива. Гидравлические стойки и вспомогатель ные устройства переносят краном 14 на следующий участок работы, и цикл вдавли вания пород непосредственной кровли и крепи вьфаботки повторяют. Гидросистема питается от маслостандии 15. Аналогичные операции выполняют при поддержании горной вьфаботки трапециевидного сечени Предлагаемый способ основан на следующих физических процессах. В результате проведения вьфаботки и концентрации напряжений массив пород вокруг выработки деформируется из-чза проходящего в нем упруговйзко-пластического деформирования и увеличения объема пород при разрушении, что приводит к смещениям контура кровли вьфаботки. Как правило, в вьфаботках, не подверженных влиянию очистных работ, смещения дости гают до 600 мм, а в вьфаботках, подверженных влиянию очистных работ, см&щения достигают до 1500 мм. Причем основная доля смещений образуется за счет увеличш1ия объема пород при разрушении и достигает 60-80%. Крепь вьфаботки теряет податливость и деформируется. Путем вдавливания пород непосредственной- кровли вьфаботки предотвращают разрушение массива за счет сжатия расслоившегося приконтурного слоя пород кровли и уменьшают объем разрушенных пород. Восстановленная крепь обладает достаточной податливостью, что позволяет избежать деформирования самой крепи и уменьшения эксплуатационного сечения выработки. При вдавливании пород кровли созда- , ется обратная реакция, направленная в подачу вьфаботки, и, так как процессы смещения и деформирования пород почвы аналогичны процессам в кровле, это дает возможность при пучащих породах почвы, значительно уменьшить смоления почвы вьфаботки за счет сжатия и уплотнения . нарушенного при контурного слоя пород почвы. Новый способ поддержания горной выработки позволяет исключить затраты ручного труда на поддержание и перекрепление вьфаботок, а также выдачу породы из шахты. Повышение устойчивости горных вьфаботок за счет предотвращения смещения контура кровли выработки свыше проектного и распространения процесса деформирования пород вглубь массива дает возможность расширить применение бесцеликового способа отработки пластов. Эффект нового способа поддержания горной вьфаботки только за счет исклк чения ручного труда на перекреплении составит ЗО-40 руб, м вьфаботки. ормула изобретения Способ поддержания горной вьфаботки, включающий подпор крепи вьфаботки с узлами податливости их хомутов и пород непосредственной кровли в направлении разрушения массива, отличающийс я тем, что, с целью безремонтного поддержания вьфаботки за счет уменьшения потери ее рабочего сечения за срок службы, крепь вьфаботки и породы непосредственной кровли вдавливают в ранее разрушенный массив, причем перед началом процесса вдавливания ослабляют хомуты в узлах податливости крепи, а после за1в ршйшя процесса - затягивают.

58834696

Источники информации,2. Черняк И. Л. и др. Поддержание и

принятые во вниманке при экспертизео срана вьфаботки для повторного исполь-

шахтакФРГ. М., Нецра, 1979, с.160-168. с. 7-8 (прототип).

.x.,

глI

/#

ЛГ