Способ защиты вертикальных шахтных стволов от сдвижения горных пород по напластованию Советский патент 1982 года по МПК E21D5/00 

I

Изобретение относится,к горной промышленности и может быть использовано для защиты крепи и армировки вертикальных шахтных стволов, пересекающих зо-. йы сдвижешя горных пород,. в которых имеют К4есто;подвйжки нород по напластованию.

Известны способы защиты вертикальных шахтных стволов от сдвижения горных пород по напластованию посредством оставления дополнительных угольных I целиков-упоров, примыкающих р нижним границам предохранительных целиков f 1 3Недостатком указанных способов является потеря значительных запасов полезного ископаемого в целиках.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является способ, включающий возведение постоянной внутренеей крепи и внешней временной крепи /и укладку в пространство между крепями промежуточного слоя из пластичного материала, например нефтяного битума .2.

Недостатком этого способа является необходимость выполнения большого объема 11роходческюс работ.

Цель изобретения - сокращение затрат на выполнение защитных мероприятий.

Указанная цель достигается тем, что согласно cno6to6y защиты вертикальных шахтных стволов от сдвижения горных пород по напластованию, включающему возведение постоянной внутренней крепи

10 и внешней временной крепи и укладку в пространство между крепями промежуточного слоя из пластичного материала, временную крепь возводят эксцентрично постоянной крепи со смещением в сторо15ну восстания от последа1ей, а укладку 1фомежуточного слоя производят только на участке смещения со стороны восстания от ствола, после чего в процессе сдвижения горных пород нагревают пластич20ный материйл до температуры плавления. , На 4мг. 1 изображен вертикальный разрез в крест простирания; на фиг. 2 вид сверху. 0 Способ осуществляется следующим образом. На участке сдвижения-пород по напластованию АВ, расположенном выше поверхности сдвига 1, ствол проходится диаметром большим, чем его остальная часть на величину, равную величине ожи даемой горизонтальной составляющей сдвижения по напластованию .Л , определяемая Б соответствии с действующими нормативно-методическими указаниями. При этом ось ствола Q( при подходке на данном участке смещают в сторону восстания пласта на величину, равную 0,5 Д , в точку 02- Одновременно с проходкой ствола на участке сдвижения по напластованию возводится временная крепь 2 и постоянная креаь 3. При этом геометрический центр временной крепи 2 должен совпадать с геометрическим цент ром ствола Р02. при проходке, а геомет рический центр постоянной крепи 3-е первоначальным центром ствола Т-О| . С внешней сторощ 1 постоянной крепи 3 со стороны восстания от нее на участ ке сдвижения по напластованию АВ устанавливаются нагревательные элементы 4 ив нескольких точках участка АВ - дат чики давления 5 с дистанционным измерением. После этого пространство между постоянной крепью 3 и временной крепью 2 со стороны .восстания от постоянной крепи 3 заполняется пластичным материалом, обладающим свойством плавиться при относительно невысоких темпера, турах, например нефтяным битумом, который и образует промежуточш хй слой 6 При ведении горных работ по падению от ствола у н1- жних; границ предохранительных целиков начало сдв1-1жения горных пород по поверхности сдвига проявляется в виде увеличения давления на постоянную крепь ствола, которое фиксируется датчиками давления 5. Начало -сдважения по напластованию служит сигналом для вхшючения нагревательных элементов 4, что приводит пластичный материал в состояние текучести в об- ласти, прилегающей к постоянной крепи ствола со стороны восстания. Под действием сдвигающегося по напластованию массива 7, а вместе с ним и временной крепи 2, пластичный материал перетекает со стороны восстания от постоянной крепи 3 ствола в направлений падения пород. Постоянная крепь 3 При этом 74 остается неподвижной, а в результате перемещения временной крепи 2 происходит уменьшение ширины промежуточного слоя 6 со стороны восстания от постоянной крепи 3 и его образование с постепенным увеличением со стороны падения. Постоянная крепь 3 при обтекании ее пластичным материалом практически не испытывает дополнительных нагрузок со стороны сдвигающегося по напластованию массива. На фиг. 1 и 2 показано положение 8 временной крепи 2 на промежуточную стадию сдвижения горных пород, когда земная поверхность 9 в результате сдвига пород по поверхности 1 переместилась в положение 10, а величина горизонтальной составляющей сдвижения по напластованию достигла величины порядка О,6 Л ., В качестве пластичного материала может быть использован нефтяной битум, или другие материалы, обладающие соответствующими свойствами. В качестве нагревательных элементов могут быть применены любые нагревательные приборы, обеспечивающие текущее состо- яние применяемого пластичного материала, например пожароопасные гибкие электрически нагревательные ленты. Основным преимуществом изобретения является повышенная эффективность защитных мероприятий зах счет уменьшения деформаций постоянной крепи и затрат на ее ремонт. Формула изобретения Способ защиты вертикальных шахтных стволов от сдвижения горных пород по напластованию, включающий возведение постоянной внутренней крепи и внешней временной крепи и укладку в пространство между крепями промежуточного слоя из пластичного материала, отличающийся тем, что, с целью сокращения затрат на выполнение защитных мероприятий, временную крепь возводят эксцентрично постоянной крепи со смещением в сторону восстания от последней, а укладку промежуточного слоя производят только на участке смещения со стороны восстания от ствола, после чего в процессе сдвижения горных пород нагревают пластичный материал до температуры плавления. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Правила охраны сооружений и природных объектов от вредного влияния цодземных горных выработок в Челябинс- 5 ком буроугопьном бассейне. Л., ВНИМИ, 1967, с. 23-25. 2. Рекомендации по охране вертикальных стволов в Челябинском бассейне. Л., - . ВНИМИ, 1969, с. 27-28 (прототип).