Способ крепления подготовительных выработок нижних слоев на мощных пластах с труднообрушаемой кровлей Советский патент 1982 года по МПК E21D11/14 

(54) СПОСОБ КРЕПЛЕНИЯ ПОДГОТОВИТЕЛБНЫХ

ВБ1РАБОТОК НИЖНИХ СЛОЕВ НА МОЩНБ1Х Г1/1АСТАХ

С ТРУДНООБРУШАЕМОЙ КРОВЛЕЙ Изобретение относится к горнодобывающей промышленности, преимущественно угольной, и связано с проведениези горных выработок при разработке мощны.х пластов наклонными слоями. Известны способы крепления выработок, в которых опережающую крепь используют только для данной выработки, а собственную крепь используют только для поддержания выработки и устанавливают ее в момент проходки, а не раньше. Крепление осуществляют из выработок по выщележащему слою (с помощью гибкого металлического перекрытия), этим достигается предварительное крепление выработки, расположенной в нижележащем слое, только со стороны кровли, а не по всему периметру 1. Недостатками способа являются то, что требуются дополнительные трудовые и материальные затраты, а скорость проходки выработок снижается из-за производства дополнительных работ. Наиболее, близким к предлагаемо.му является способ крепления подготовительных выработок нижних слоев на мощных пластах с труднообрущаемой кровлей, включающий бурение скважин в почве выработки вер.хнего слоя в процессе ее проведения и опускание в них стоек с установленными на ни.х верхняками крепи при погашении выработки верхнего слоя 2. Недостатками данного способа являются трудоемкость работ по опусканию крепи, что сдерживает подвигание очистного забоя, так как опускание крепи производят на сопряжении с очистным забоем. Этот способ не позволяет производить опускание одновре.менно нескольких крепежных ра.м, а только по одной. Применение способа на пластах с труднообрущае.мой кровлей также исключено, поскольку при опускании крепи образуются значительные зависания кровли, а при обрущении кровли будут деформированы затяжки и верхняки уже опущенной крепи, так как будут иметь место значительные динамические нагрузки. Кроме того, нерегулируемое обрушение кровли может привести к травмированию обслуживающего персонала, зани.мающегося опусканием крепи, так как при операции опускания необходимо нахождение рядом с опускаемой рамой крепи. Цель изобретения - обеспечение плавного опускания труднообрушаемой кровли

и снижения трудоемкости работ по опусканию крепи.

Поставленная цель достигается тем, что в скважины вводят эластичные баллоны и заполняют их жидкостью или газом, а опускание крепи производят одновременно с кровлей посредством плавного выпуска содержимого из группы баллонов на участке, равном шагу обрушения кровли.

На чертеже изображена последовательность опускания кровли и приняты следующие обозначения: 1 - верхний слой мощного пласта, 2 - нижний слой .мощного пласта, 3 - скважина, 4 - баллоны, заполненные жидкостью или газом, 5 - баллоны, из которых выпускают их содержимое (газ или жидкость), 6 - баллоны с выпущенным содержимым, 7 - рамы крепи подгогоаит1. выработки и 8 - труднообруj.uacMaji кровля с п;агом обрущения L

крепления заключается в следую цем.

Г()И проведении выработки по верхнему слою 1 в почве ее бурят скважины 3, в опускают эластичные баллоны 4 и з июлияют их газом или жидкостью. На эти ба;1оны устанавливают рамы к)репи 7, ; оге;рые служат для поддержания кровли в течение срока эксплуатации всех слоев. По .мере очистной выемки верхнего слоя Kpeiui 7 опускают в нижележащий слой, для чего из баллонов 4 выпускают их содержлмое., и они под действием веса рам крепи ; л,а:|;. пород кровли уменьшаются в обьсме и позволяют ра.ме крепи опуститься G .;и;; ележащий слой 2. Чтобы не происхо,4i;.o зависания кровли в выработанном пространстве, выпуск содержимого из группы бал;1опов производят на участке, равном п;агу обрущеяия кровли Ь.которьш опре;;.еляк;т для каждого конкретного случая. Во избежание динамического удара пород;|м:- кровли ча опускаемую крепь 7, выпуск содержимого из баллонов производят в ре.улиг}уомом режиме, т. е. следят, чтобы при опускании ле нарушался контакт «крепькоов.лн и опускание крепи с кровлей происxo/ui.iii пдповремеппо.

Приме/). Крепление слоевых подготовии;лы1ых выработок осуществлено на п, И и iV-V Томусипского райоиз К збасса.

; (1и noranjenHH выработок верхнего С.ЛОЯ зависания труднообрушаемых пород KpoB.Hi гогта1}ляют 15-20 м, т. е. на oiar ::ca;iKH осповпой кровли, поэтому после дел:,.;н;та ь:я крепи происходит обрушение кровли ;;) всем этом протяжении. Как правило, :-iCiij Kjienb не удается извлечь и она остает;::я Б выработапном пространстве. ДЛя примегепи} предлагаемого способа в почве выраСОТРСи верхнего слоя бурят скважины, уста:;;:: i-ip;.aiOT в пих эластичные баллоны, заполняют их жидкостью или газом, а на них устанавливают рамы крепи верхнего слоя. При погашении выработки верхнего слоя из баллонов, на протяжении 15-20 м выработки, выпускают содержимое, при этом рамы крепи под действием давления пород кровли опускаются в скважины. Породы кровли при этом также плавно опускаются и не создают динамичееких нагрузок на крепь. При опускании крепи необходимо не допускать разрыва контакта верхняков крепи с кровлей, что достигается регулируемым, плавным выпуском содержи.мого из баллол нов. После опускания крепи осуществляют проведение выработки второго слоя уже в предварительно закрепленном массиве угля.

Применение предлагаемого способа позволяет повысить безопасность работ, поскольку выпуск содержимого из баллонов можно осуществлять дистанционно, снизить трудоемкость работ по опусканию крепи, обеспечить плавное, регулируемое, одновременное опускание крепи и пород труднообрущаемой кровли, исключить динамические удары на опуекае.мую крепь и ее разрушение, а также производить одновременно опускание на любом по длине участке подготовительной выработки. При.менение баллонов позволяет исключить разрушение угля в скважине, что создает безпрепятственное опуекание стоек крепи в скважины.

Формула изобретения

Способ крепления подготовительных выработок нижних слоев на .мощных пластах с труднообрущаемой кровлей, включающий бурение скважин в почве выработки верхнего слоя в процессе ее проведения и опускания в них стоек крепи с установленными на них верхняками при погашении выработки верхнего слоя, отличающийся тем, что, с целью обеспечения плавного опускания труднообрущаемой кровли и снижения трудоемкости работ по опусканию крепи, в скважины вводят эластичные баллоны и заполняют их жидкостью или газом, а опускание крепи производят одновременно с кровлей посредством плавного выпуска содержимого из группы баллонов на участке, равном щагу обрущения кровли.

Источники информации, принятые во вни.мание при экспертизе

1.Каганович М. Н. и др. Развитие технологии подземной разработки мощных угольных пластов. М., ЦНИЭИуголь, 1972, с. 39.

2..А-вторское свидетельство СССР

№ 659752, кл. Е 21 D 13/02, 1977 (прототип).