Способ крепления вывального пространства

 

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для крепления вывальных полостей между козырьком механизированной крепи и линией очистного забоя при залегании над пластом неустойчивых трещиноватых пород. Задачей изобретения является повышение безопасности работ и снижение затрат на ликвидацию последствий вывалообразований пород в очистном пространстве. Способ крепления вывального пространства включает установку перекрытия под вывалом, укладку на перекрытие мягких оболочек и заполнение этого пространства между козырьком механизированной крепи и линией очистного забоя. В месте образования вывала в межсекционных зазорах механизированной крепи устанавливают индивидуальные стойки с коробчатым перекрытием, внутри которого укладывают мягкую оболочку, подают в нее сжатый воздух и заполняют этой оболочкой полость вывала. Затем секции механизированной крепи разгружают и перемещают их под коробчатые перекрытия, а между кровлей пласта и верхняками механизированной крепи укладывают рудничные стойки перпендикулярно длинной стороне секции, после чего секции механизированной крепи загружают, а индивидуальные стойки разгружают и по мере подвигания линии очистного забоя секции крепи перемещают под коробчатым перекрытием до тех пор, пока завальный ряд механизированной крепи не окажется под коробчатым перекрытием. После этого мягкую оболочку разгружают и извлекают в призабойное пространство, при этом высота оболочки h₀ в сложенном состоянии принимается не больше высоты h коробчатого перекрытия, а его длину выбирают из приведенного соотношения. 7 ил.

Предлагаемое изобретение относится к области горной промышленности и может быть использовано для крепления вывальных полостей между козырьком механизированной крепи и линией очистного забоя при залегании над пластом неустойчивых трещиноватых пород.

Известен способ крепления вывальных полостей между козырьком механизированной крепи и линией очистного забоя путем бурения опережающих шпуров в породах непосредственной кровли и установки в них штанг, представляющих собой стержни из буровой или арматурной стали диаметром 30-36 мм (В.П.Зубов. Особенности управления горным давлением в лавах на больших глубинах разработки. - Ленинград, Издательство Ленинградского университета 1990, стр. 97-98).

Однако использование данного способа небезопасно, так как бурение шпуров и установки стержней под вывальным пространством занимают продолжительное время, что может привести к дальнейшему развитию вывалообразования, а следовательно, к травматизму рабочих очистного забоя.

Известен способ крепления вывальных полостей между козырьком механизированной крепи и линией очистного забоя путем подачи в полость различных полимерных материалов (В. П.Зубов. Особенности управления горным давлением в лавах на больших глубинах разработки. - Ленинград, Издательство Ленинградского университета, 1990, стр. 101-102).

Однако использование данного способа вызывает необходимость в применении дополнительных материалов и мероприятий для создания замкнутого контура в основании вывального пространства в месте контакта с верхняками механизированной крепи, например размещение каких-либо эластичных материалов по всему контуру вывальных полостей, что весьма затруднительно и небезопасно. К тому же данный способ является дорогостоящим по сравнению с ранее рассмотренным.

Известен принятый в качестве прототипа способ крепления вывального пространства путем установки перекрытия под вывалом, укладки на перекрытие мягких оболочек и заполнения пустот между козырьком механизированной крепи и линией очистного забоя (см. О.Якоби. Практика управления горным давлением. - М.: Недра, 1987, стр. 139).

Однако использование данного способа не позволяет быстро и эффективно перекрыть вывальную полость, так как подача различных материалов в полость требует определенного промежутка времени для застывания быстротвердеющей смеси. К тому же данный способ является дорогостоящим.

Задачей изобретения является повышение безопасности и снижения стоимости крепления вывального пространства.

Задача решается тем, что в способе крепления вывального пространства, включающем установку перекрытия под вывалом, укладку на перекрытие мягких оболочек и заполнение этого пространства между козырьком механизированной крепи и линией очистного забоя, согласно изобретению в месте образования вывала в межсекционных зазорах механизированной крепи устанавливают индивидуальные стойки с коробчатым перекрытием, внутри которого укладывают мягкую оболочку, подают в нее сжатый воздух и заполняют этой оболочкой полость вывала, после чего секции механизированной крепи разгружают и перемещают их под коробчатые перекрытия, а между кровлей пласта и верхняками механизированной крепи укладывают рудничные стойки перпендикулярно длинной стороне секции, после чего секции механизированной крепи загружают, а индивидуальные стойки разгружают, и по мере подвигания линии очистного забоя секции крепи перемещают под коробчатым перекрытием до тех пор, пока завальный ряд механизированной крепи не окажется под коробчатым перекрытием, после чего мягкую оболочку разгружают и извлекают в призабойное пространство, при этом высоту оболочки в сложенном состоянии h₀ принимают меньше высоты h коробчатого перекрытия, а его длину выбирают из соотношения В_н=n_c•В_с+(n_с-1)В_з+2d, причем при l_в≤В_с n_с=1, а при 1_в>В_с где В_н - длина короба, м; n_с - число секций, попавших в створ с вывалом (округляется до целого числа); В_с - ширина секции крепи, м; В_з - зазор между секциями крепи, м; d - диаметр индивидуальной стойки, м; l_в - размер вывала по длине очистного забоя, м.

Изобретение поясняется чертежами, где на фиг.1 показано сечение лавы, оборудованной механизированной крепью, и вывальное пространство между линией очистного забоя и козырьком механизированной крепи, на фиг.2 показано сечение лавы, оборудованной механизированной крепью, индивидуальные стойки с коробчатым перекрытием и мягкой оболочкой, размещенных под вывальным пространством, на фиг. 3 показан вид в плане части лавы, оборудованной механизированной крепью, и вывальное пространство, заполненное мягкой оболочкой, на фиг. 4 показано коробчатое перекрытие с мягкой оболочкой в сложенном состоянии, на фиг.5 показано сечение лавы, оборудованной механизированной крепью, место расположения вывального пространства, заполненного мягкой оболочкой, и размещение рудничных стоек между кровлей пласта и перекрытием механизированной крепи, на фиг.6 показано сечение лавы и место расположения вывального пространства, заполненного мягкой оболочкой, над задней стойкой механизированной крепи после ее передвижки, на фиг.7 показано сечение лавы и место расположения вывала над задней стойкой механизированной крепи после извлечения мягкой оболочки из вывального пространства.

Способ осуществляется следующим образом: в исходном положении (до выемки полосы угля) козырек 1 механизированной крепи 2 находится от линии очистного забоя 3 на расстоянии, равном 0,2-3 м.

В условиях трещиноватых пород непосредственной кровли после выемки полосы угля на шаг заходки (как правило равным 0,63 м) расстояние между козырьком 1 механизированной крепи 2 и линией очистного забоя 3 увеличивается на шаг заходки, что приводит к вывалообразованиям, т.е. образованию вывального пространства 4, фиг. 1. Несвоевременная борьба с вывалообразованиями может привести к завалам лав.

После остановки очистного забоя, уборки породы, обрушевшейся из вывального пространства, скребковый конвейер 5 задвигают к линии очистного забоя 3, фиг.2, устанавливают под вывальным пространством 4 индивидуальные стойки 6 с коробчатым перекрытием 7, внутри которого укладывают мягкую оболочку 8, причем индивидуальные стойки 6 устанавливают в створе между секционными зазорами 9 механизированной крепи 2, фиг.3. При этом высота мягкой оболочки 8, h₀ в сложенном состоянии принимается меньше высоты полки 10, h коробчатого перекрытия 7, см. фиг.4, а его длину принимают равной или кратной ширине секций механизированной крепи В_с, см. фиг.3. В качестве индивидуальных стоек могут быть приняты деревянные стойки, стойки трения или гидравлические стойки.

После установки коробчатого перекрытия 7 с мягкой оболочкой 8 под вывалом в нее подают сжатый воздух под давлением 0,1-0,2 МПа и распирают ее между стенками образовавшегося вывального пространства 4. После чего секции механизированной крепи, находящиеся в створе вывального пространства 4, разгружают, между кровлей пласта и козырьком 1 механизированной крепи 2 укладывают рудничные стоки 11 перпендикулярно длинной стороне секции механизированной крепи, перемещают эти секции на шаг заходки под коробчатое перекрытие 7 и создают распор в стойках механизированной крепи 2, не превышающий распор мягкой оболочки 8 в вывальном пространстве. 4. Разгружают и убирают индивидуальные стойки 6 под коробчатым перекрытием 7, фиг.5.

Осуществляют выемку угля по всей длине очистного забоя 3, разгрузку и передвижку секций механизированной крепи 2 на шаг заходки, распор их между боковыми породами, при этом секции механизированной крепи, находящиеся под коробчатым перекрытием 7, перемещают на шаг заходки с остаточным подпором (не снимая распора со стоек механизированной крепи). Операции по выемке угля, передвижке секций механизированной крепи по всей длине лавы, а также передвижку секций крепи под перекрытием повторяют до тех пор, пока место образования вывального пространства 4 не окажется над завальной стойкой механизированной крепи (фиг. 6), после чего мягкую оболочку 8 разгружают и извлекают в призабойное пространство между секционными зазорами 9 механизированной крепи 2 (фиг.7).

Данный способ крепления вывального пространства позволит повысить безопасность и снизить стоимость крепления вывального пространства.

Формула изобретения

Способ крепления вывального пространства путем установки перекрытия под вывалом, включающий укладку на перекрытие мягких оболочек и заполнение этого пространства между козырьком механизированной крепи и линией очистного забоя, отличающийся тем, что в месте образования вывала в межсекционных зазорах механизированной крепи устанавливают индивидуальные стойки с коробчатым перекрытием, внутри которого укладывают мягкую оболочку, подают в нее сжатый воздух и заполняют этой оболочкой полость вывала, после чего секции механизированной крепи разгружают и перемещают их под коробчатые перекрытия, а между кровлей пласта и верхняками механизированной крепи укладывают рудничные стойки перпендикулярно длинной стороне секции, после чего секции механизированной крепи загружают, а индивидуальные стойки разгружают и по мере подвигания линии очистного забоя секции крепи перемещают под коробчатым перекрытием до тех пор, пока завальный ряд механизированной крепи не окажется под коробчатым перекрытием, после чего мягкую оболочку разгружают и извлекают в призабойное пространство, при этом высоту оболочки h₀ в сложенном состоянии принимают меньше высоты h коробчатого перекрытия, а его длину выбирают из соотношения
В_н=n_c•В_c+(n_c-1)В_з+2d,
причем при l_в≤В_c n_c=1,
а при l_в>В_c

где В_н - длина короба, м;
n_c - число секций, попавших в створ с вывалом; (принимать целое число);
В_c - ширина секции крепи, м;
В_з - зазор между секциями крепи, м;
d - диаметр индивидуальной стойки, м;
l_в - размер вывала по длине очистного забоя, м.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7