Способ проведения горных выработок при отработке пологих угольных пластов

 

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано при проведении горных выработок с анкерным креплением. Задачей изобретения является повышение надежности крепления, улучшение условий поддержания выработки, снижение затрат на материалы. Способ проведения горных выработок при отработке пологих угольных пластов включает комбайновую выемку угля, поддержание призабойного пространства временной крепью, первичное крепление выработок расположенными поперек выработки верхняками с анкерами первой очереди и последующим его усилением дополнительным анкерным креплением. Первичное крепление выработки осуществляют с увеличенным шагом установки верхняков, закрепленных анкерами первой очереди для предотвращения расслоения кровли. Последующее усиление крепления выработки осуществляют с отставанием на сутки путем установки вдоль выработки под верхняки подхватов и крепления их анкерами глубокого заложения, которые располагают между анкерами первой очереди, обеспечивая необходимую плотность анкерной крепи. Длину анкеров глубокого заложения определяют по расчетной формуле. 2 ил.

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано при проведении горных выработок с применением анкерной крепи.

Известно применение анкерной крепи для горных выработок, включающей верхняки, прикрепленные анкерами к кровле горной выработки (А.с. СССР 1065062, кл. Е 21 D 20/00, 1984).

Известен также способ крепления проводимых горных выработок анкерной крепью вслед за подвиганием забоя и усиление крепи выработки с некоторым отставанием от забоя рамной крепью (А.с. 883477, кл. Е 21 D 20/00, 1981).

Наиболее близким из известных является способ проведения горных выработок, включающий комбайновую выемку угля, поддержание призабойного пространства временной крепью, первичное крепление выработок расположенными поперек выработки верхняками с анкерами первой очереди и последующее его усиление дополнительным анкерным креплением (Степанищев О.Н. Механизация возведения анкерной крепи на шахтах Донбасса, М.: ЦНИЭИуголь, 1977, с.10-11, р.6).

Задачей изобретения является повышение надежности крепления за счет увеличения скорости ведения работ и улучшения условий поддержания выработки, а также снижение затрат на крепежные материалы за счет увеличения шага установки контурных анкеров.

Для решения поставленной задачи в способе проведения горных выработок, включающем комбайновую выемку угля, поддержание призабойного пространства временной крепью, первичное крепление выработок расположенными поперек выработки верхняками с анкерами первой очереди и последующим его усилением дополнительным анкерным креплением, первичное крепление выработки осуществляют с увеличенным шагом установки верхняков, закрепленных анкерами первой очереди, для предотвращения расслоения кровли, а последующее усиление крепления выработки осуществляют с отставанием на сутки путем установки вдоль выработки под верхняки подхватов и крепления их анкерами глубокого заложения, которые располагают между анкерами первой очереди, обеспечивая необходимую плотность анкерной крепи, при этом длину l_a анкеров глубокого заложения определяют из выражения l_a=в+0,5 м, где в - высота свода естественного обрушения горных пород кровли пласта, м. Исследования, проводимые в шахтных условиях, показывают, что при кратковременном (1 сут.) увеличении шага установки анкеров большого расслоения пород не происходит, т.к. выработки проводятся комбайном и сотрясания пород, как при буровзрывной технологии, не происходит.

Изобретение поясняется чертежом, где на фиг.1 изображено продольное сечение горной выработки, проводимой проходческим комбайном и закрепленной анкерной крепью (постоянной и усиливающей); на фиг.2 - сечение А-А на фиг.1.

Способ проведения горных выработок при отработке пологих угольных пластов включает выемку угля проходческим комбайном 1 с доставкой отбитой массы конвейером 2 (СР-70).

Призабойное пространство подкрепляется временной предохранительной крепью 3. Постоянное (первичное) крепление осуществляется сталеполимерными анкерами первой очереди 4 и расположенными поперек выработки верхняками из швеллера (СВП и пр.) 5 с увеличенным шагом установки для предотвращения расслоения кровли. С отставанием на сутки, т.е. на 10-15м, возводится усиливающее дополнительное анкерное крепление 6 глубокого заложения с таким же шагом установки между первоначально установленными анкерами, длина которых определяется из выражения: l_a=в+0,5 м, где в - высота свода естественного обрушения, м (расчетные данные для различных условий), обеспечивая необходимую плотность анкерной крепи.

Вместо верхняков применяются подхваты 7 из швеллера (СВП и др.), расположенные вдоль проводимой выработки. В дальнейшем усиливающая крепь используется вместо крепи сопряжения лавы с прилегающей выработкой.

Разделение рабочих зон по возведению анкеров первой очереди и анкеров глубокого заложения позволяет увеличить скорость проведения горной выработки. Анкеровка ("смешивание") горных пород кровли до начала их расслоения сразу за ведением проходческих работ улучшает условия поддержания горной выработки. За счет увеличения шага установки контурных анкеров (первой очереди) снижаются затраты на крепежные материалы.

Как показали шахтные испытания, за малый промежуток времени (сутки) не происходит существенного расслоения горных пород при комбайновой выемке угля в забое подготовительной выработки, если в течение этих суток возводится усиливающая крепь - анкера глубокого заложения. Поэтому при креплении двумя типами анкеров - контурными анкерами, поддерживающими непосредственную кровлю, и более длинными анкерами (анкерами глубокого заложения), закрепляемыми в породах основной кровли или хотя бы в зоне горных пород, не подвергаемых интенсивному сдвижению (смещению) и раздельной установке контурных анкеров и анкеров глубокого заложения при временном разрыве между их возведением не более суток, можно увеличить шаг установки контурных анкеров по сравнению с расчетными для долговременного стояния выработки до подхода очистного забоя на расстояние, когда начинает проявляться его влияние на сдвижение горных пород в кровле подготовительной выработки.

Формула изобретения

Способ проведения горных выработок при отработке пологих угольных пластов, включающий комбайновую выемку угля, поддержание призабойного пространства временной крепью, первичное крепление выработок расположенными поперек выработки верхняками с анкерами первой очереди и последующее его усиление дополнительным анкерным креплением, отличающийся тем, что первичное крепление выработки осуществляют с увеличенным шагом установки верхняков, закрепленных анкерами первой очереди, для предотвращения расслоения кровли, а последующее усиление крепления выработки осуществляют с отставанием на сутки путем установки вдоль выработки под верхняки подхватов и крепления их анкерами глубокого заложения, которые располагают между анкерами первой очереди, обеспечивая необходимую плотность анкерной крепи, при этом длину l_a анкеров глубокого заложения определяют из выражения l_a=в+0,5 м, где в - высота свода естественного обрушения горных пород кровли пласта, м.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2