Способ крепления горной выработки и устройство для его осуществления

 

ЬП ИСАНИЕ 881341

ИЗЬБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Респубпнк (61) Дополнительное к авт. свнд-ву— (22) Заявлено 08.01.80 (21) 2865392/22-03 с присоединением заявки №вЂ” (5I) М. Кл.а

Е 21 D 23/00 (53) УДК 622.284 (088.8) Опубликовано 15.11.81, Бюллетень №42

Дата опубликования описания 25.11.81 ло делам нзобретеннй н открытий

И. И. Зурабишвили, Э. Д. Матарадзе, Л. И. Химшиашвили, В. Т. Капанадзе, А. П. Хобуа, Н. С. Чхенкелн, Г. Д. Дгебуадзе, B . .С. Махатадзе, К. Г. Мчедлишвили . Квантидэе (72) Авторы изобретении

Институт горной механики им. Г. А. (7l ) Заявитель дзе (54) СПОСОБ КРЕПЛЕНИЯ ГОРНОЙ ВЫРАБОТКИ

И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

ГееУдаРстеенный комлтет (23) Приоритет—

Изобретение относится к горной промышленности, в частности к креплению очистных выработок при разработке крепких руд с использованием механизированных комплексов.

Технология добычи крепких руд с применением механизированных комплексов состоит из следующих основных процессов: взрывная отбойка, зачистка разрыхленной горной массы, бурение шпуров, передвижка механизированной крепи. В отличие от условий эксплуатации механизированных комплексов на угольных шахтах, работу комплексов при разработке крепких руд (с сопротивлением резанию свыше 350 кгс см) существенно осложняется необходимостью буровзрывной отбойки полезного ископаемого взамен комбайновой выемки. Основная особенность работы механизированных крепей при буровзрывной отбойке заключается в необходимости оставления полосы обнаженной поверхности кровли между козырьком механизированной крепи и забоем. Для обеспечения безопасных условий работы необходимо принять особые меры по закрепле2 нию обнаженной полосы кровли, включаю. щие возведение временной забойной крепи.

Известен способ крепления при выемке крепких руд с применением механизированного комплекса и буровэрывной отбойкн, при этом передвижку механизированной крепи производят после зачистки раэрыХленной взрывом горной массы. Способ осуществляется с помощью механизированной крепи, которая включает консоль, установленную подвижно в направляющих козырька и соедитв пенную гидродомкратом управления с верхним передним шитом (1).

Однако консоль, а также элементы гидродомкрата, воспринимая значительные динамические воздействия при ударе отбитой взрывом горной массы, часто деформируют1 ся, вследствие чего повышается объем ремонтных. работ.

Наиболее близким к изобретению является способ крепления горной выработки, включающий крепление обнаженной- полосы кровли после взрывной отбойкн верхняками, М установленными на перекрытиях каждои вто. рой секции, установку под верхняками со стороны забоя крепежных стоек и передвижку

881341

55 з секций крепи при повороте верхняков в горизонтальной плоскости до установки их параллельно забою. Способ осуществляют устройством лля крепления горной выработки, включающим гидродомкраты передвижки, ограждения гидростойки, перекрытия, на кажлом втором из которых шарнирно закреплен верхняк с воэможностью поворота в горизонтальной плоскости 12).

Недостатком такого способа является низкая надежность крепления, необходимость распирать стойку каждый раз после поворота верхняка для его поддержания, причем подпирать приходится верхняки всех секций крепи.

Цел ь изобретения — повышение надежности крепления.

Указанная цель достигается техническим решением, представляющим собой новый способ крепления горной выработки, при котором стойки устанавливают под верхняками после зачистки разрыхленной горной массы, затем перелвигают секции, не имеющие верхняков, а после бурения шпуров убирают крепежные стойки и передвигают все секции крепи до забоя, при.этом после поворота верхняков их концы размещают над перекрытияМи соседних секций.

Такой способ может быть осуществлен устройством для крепления горной выработки, включающим гидродомкраты передвижки, ограждения гидростойки, перекрытия, на каждом втором из которых шарнирно закреплен верхняк с возможностью поворота в горизонтальной плоскости, в котором перекрытия, не имеющие верхняков, выполнены с пазом L-образной формы для установки концов верхняков соседних секций.

На фиг. I изображено крепление очистной выработки до взрыва, в плане; на фиг. 2 — разрез А-А на фиг 1; на фиг. 3— узел 1 на фиг. 2, вид сбоку; на фиг. 4— то же, вид сверху; на фиг. 5 — крепление при зачистке горной массы, в плане; на фиг. 6— разрез Б-Б на фиг. 5; на фиг. 7 — крепление при бурении шпуров; на фиг. 8 — разрез

В-В на фиг. 7.

Механизированная крепь состоит из отдельных секций двух типов. Одни из секций крепи содержат верхняк 1 временной крепи, с которым связан козырек 2, а каждая вторая секция имеет козырек 3 с пазом L-образной формы. Верхняки 1 подпираются крепежными стойками 4, а гидростойки 5 и 6 поддерживают перекрытие 7. Секция имеет также гидродомкрат передвижения 8, огражление 9 и противовзрывной щит 10.

Концы верхняков 1 могут быть при повороте верхняков размещены в пазах 11 L-образной формы козырьков 3 соседних секций.

Способ осуществляется следующим образом.

11осле взрывной отбойки руды по всей длине очистного забоя образуется незакрепленная полоса кровли. Так как до полной зачистки разрыхленной горной массы передвигание секции механизированной. крепи исключается, то для поддержания неустойчивой кровли необходимо применение временной

s крепи. С этой целью верхняк 1 временной крени, который одним концом шарнирно связан с козырьком 2 секции механизированной крепи, а другой конец в процессе взрыва помещен над козырьком 3 соседней секции

10 (фиг. 1), приводят в рабочее состояние (фиг. 2). Для этого козырьки 3 секции поочередно опускаются с помощью гидроблока управления, верхняк поворачивают в горизонтальной плоскости на 90 в сторону забоя, после чего козырьки 3 вновь распирают. Обычно продолжительность времени, необходимого для зачистки горной массы, не превышает 6 — 7 ч. Измерениями устанолено, что опускание кровли и нагрузки на верхняк за указанный период времени на близких расстояниях от забоя -незначительны. Уси20 лие прижатия козырька 2 и верхняка 1 к кровле, развиваемое гидросистемой (до 3—

4 т), обеспечивает надежное закрепление кровли при зачистке горной массы, После зачистки горной массы следует бурение шпуров в забое. Так как для размещения буровой машины необходимо сохранять пространство, после зачистки передвигают только те секции механизированной крепи, которые не имеют шарнирной связи с верхияками

1 с временной крепи (фиг. 3). Для повышеЗ0 ния безопасности работ при бурении, требующих постоянного присутствия рабочих в забое, сразу после передвигания каждой второй секции крепи, под верхняком 1 временной крепи распирают крепежную стойку 4 (деревяиную, металлическую или гидравлическую) . Крепежная стойка воспринимает нагрузку, развиваемые на верхняк 1, и улучшает условия работы крепи.

После бурения шпуров крепежные стойки

4 убирают и передвигают все секции меха40 низированной крепи до забоя (фиг. 1). Одновременно верхняки 1 временной крепи поворачивают в горизонтальной плоскости на

90", а концы верхняков 1 размещают над козырьком 3 соседней секции. После этого заряжают шпуры и взрывают.

Крепь работает следующим образом.

Перед взрывной. отбойкой руды верхняки

1 временной крепи расположены параллельно линии забоя, при этом для улучшения контактных условий крепи с кровлей и их на50 дежной защиты от вредного воздействия взрыва, концы верхняков помещены в пазах 11 L-образной формы, которые имеются в козырьке 3 секции крепи (фиг. 1).

После взрывных работ козырьки 3 секции на короткий промежуток времени поочередно опускают, с помощью гидроблока управления, верхняки 1 временной крепи поворачивают в сторону забоя на 90, а козырьки 3

88l34l вновь распирают (фиг. 2). После зачистки горной массы передвигают только секции крепи с козырьками 3, что обеспечивает удобные и безопасные условия для бурения шпуров в забое. После бурения передвигают все секции крепи вплоть до забоя, а верхнякн 1 поворачивают в горизонтальной плоскости на 90 и приводят в начальное положение (фиг. I).

Данный способ н крепь для его осуществления дают. возможность регламентировать ширину обнаженной полосы кровли.между крепыш н забоем, что обеспечивает. повышение безопасности ведения всех технологических операций в лаве, улучшает техникоэкономические показатели добычи прн разработке пластов с неустойчивыми кровлями, расширяет область применение механизированных комплексов, снижает вредное воздействие взрыва на элементы крепи.

Формула изобретения

l. Способ крепления горной выработки, включающий крепление обнаженной полосы кровли после взрывной отбойки верхняками, установленными на перекрытиях каждой вто- 25 рой секции, установку под верхнякамн со стороны забоя крепежных стоек и передвижку секций крепи прн повороте верхняков в горизонтальной плоскости до установки их параллельно забою, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности крепления, стойки устанавливают под верхняками после зачистки разрыхленной горной массы, затем передвигают секции, не имеющие верхняков, а после бурения шпуров убирают крепежные стойки н передвигают все секции крепи до забоя, прн этом после-поворота верхняков нх концы размещают над перекрытиями соседних секций.

2. Устройство для крепления горной выработки, включающее гндродомкраты передвнжкн, ограждения гндростойки, перекрытия, на каждом втором нз которых шарнирно закреплен верхняк с возможностью поворота в горизонтальной плоскости, отличающееся тем, что перекрытия, не имеющие верхняков, выполнены с пазом L-образной формы для установки концов верхняков соседних секций.

Источннкн ннформацин, прннятые во внимание прн экспертизе

l. Авторское свидетельство СССР № 675190. кл. Е 21 0 23/00. 1978.

2. Патент ФРГ № 1134948, кл. 5 с 23/00, опублнк. 1963 (прототнп1.

88l341

Составитель В. Пономарева

Редактор Т. Парфенова Текред А. Бойкас Корректор Л. Бокшан

Заказ 9904/53 Тираж 630 . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1 l 3035, Москве, Ж вЂ” 35, Раушская иаб., д. 4/5 филиал ППП «Патент», г. Ужгород. ул. Проектиая, 4