Способ создания искусственной кровли при слоевой выемке мощного пласта

(51 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ АВТОРСКОМУ С 8 ЛЬСТ ИСКУССТВЕННОЙ ЫЕМКЕ МОЩНОГО(54) СПОСОБ СОЗДАНИЯКРОВЛИ ПРИ СЛОЕВОЙПЛАСТА(57) Изобретение отделу и позволяет ули снизить трудоемкокусственной кровлипо залежи разделяютслои (С). Их выемкущем порядке. В верх го оситс чшить технологию дания исощный пласт мочные в нисходя- формирусть соз (ИК) . М на вые веду ем С 1 д ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯПРИ ПНТ СССР(71.) Институт горного дела АН КазССР (72) Ю.И.Яковлев, Л.А.Якушев,А.П,Тимухин, Ю,А.Логинов, Н.Кадырсизов, А.Г.Просеков и П,К.Котельников (53) 622.278(088.8)(56) Авторекое свидетельство СССР В 1318688, кл, Е 21 С 41/04, 1985,Авторское свидетельство СССР В 1537810, кл. Е 21 С 41/04, 1988. 801629540 2ют забой-лаву 2, Оборудуют его очистным комплексом. По мере подвигания забой-лавы в выработанное пространство вводят трубы-инъекторы б и подсоединяют их к гибкой магистрали 7. Вяжущее смешивают с пластификатором и образуют нетвердеющии вязкопластический состав (НВПС). В промежу гках между подвижками крепи НВПС подают в обрушенные породы и формируют вязко- пластический С высотой не менее шага подвижки крепи. Нагнетание НВПС ведут при достижении им возврата, предшествующего начало потери текучести. Сформированную таким образом ИК используют при отработке нижележащих С полезного ископаемого. Очистные работы на нижележащем С начинают после потери НВПС текучести, При отработке большого количества С для восстановления вязкопластических свойств ИК в нее дополнительно нагнетают НВПС.2 3п.ф-лы, 1 ил.Изобретение относится к горному делу и может быть использовано при слоевой разработке мощных месторождений полезных ископаемых, залегающих преимущественно в трещиноватых вмещающих породах.Целью изобретения является улучшение технологии и снижение трудоемкости создания искусственной кровли.На чертеже приведена схема осуществления способа.Способ осуществляют следующим образом.Горио-подготовительными выработ 1 О 15 ками залежь делят на выемочные участки большой протяженности, каждый выемочный участок по мощности залежинарезными выработками разделяют навыемочные слои, толщину которых принимают в соответствии с техническими 20 возможностями очистных комплексов, а выемку их ведут в нисходящем порядке. Разработку выемочного участка начинают с того, что в первом слое 1 по "короткой стороне участка на всю его ширину формируют забой-лаву 2, мон" тируют очистной .комплекс, состоящий 25 из забойного конвейера 3, выемочного агрегата 4 и механизированной крепи 5 и приступают к очисной выемке, По мере подвигания забоя-лавы и механизированной крепи в выработанное простраиство через вырезы в нижней кромке ограждений крепи вводят трубыинъекторы 6 и подсоединяют их к гибкой магистрали 7, проложенной вдользабоя,прикрепленной к подошвам гидростроек крепи и передвигаемой вмес 35 те с ними. В процессе добычи полезно го ископаемого в ре з уль та те н арас тания площади обнажения в выработанномпространстве за крепыш происходит естественное обрушение налегающих пород 8. При задержке обрушения производят искусственное обрушение пород,После первых четырех-пяти цикловподвигания забоя-лавы и механизированной крепи с помощью нагнетательной установки по гибкой магистрали н тру 50 бам-инъекторам нагнетают заранее приготовленное, смешанное .с пластификатором вяжущее 1 например, синтетическую смолу) в обрушенные породы, создавая вязкопластичную искусственную кровлю 9, В дальнейшем операцию на 55 гнетания вязкопластиче ского состава в обрушенные породы повторяют после добычного. цикла подвигания забоя-лавы и механизированной крепи. Приэтом объем состава, нагнетаемого заодин цикл по всей длине забоя-лавы,рассчитывают по формулеЧ = аЬЬЯЬ),где Б - количество труб-инъекторов водном забое-лаве;а - шаг подвижки крепи;Ь - интервал между трубами-инъекторами по длине забоя-лавы;при рассосредоточении трубинъекторов по одной на каждуюсекцию крепи в равно суммеширины секции и зазора междусекциями;Ь - расчетная толщина создаваемойискусственной кровли послеполного уплотнения обрушенных пород;коэффициент разрыхления предельно уплотненных обрушенных пород.По мере расширения зоны обрушенияи нарастания горного давления в обрушенных породах последние уплотняются; вязкопластический состав подвоздействием горного давления продавливается в зазоры между кусками порсды, обволакивает их, с течением времени теряет текучесть, превращается ввязкую массу и связывает уплотнившуюся породу в спрессованный вяэкопластический слой толщиной Ь, являющийсянепосредственной искусственной кровлей для нижележащего слоя полезногоископаемого 10,При разработке слоя 1 О очистныеработы начинают не ранее, чем наступит срок потери текучести составом,введенным в обрушенные породы при выемке верхнего слоя. Наличие вязкопластического слоя в кровле выемочногослоя позволяет исключить вывалы и высыпания кусков породы из кровли очист"ного пространствй, которые имели быместо при отсутствии такого слоя ипрепятствовали бы производительнойи безопасной работе очистного комплекса. При повторном обрушении налегающих пород за механизированной крепышслоя 10 в ме,стах перегибов в вязколластичном слое неизбежно появляютсятрещины и разрывы. Одчако эти нарушения сплошности при выходе перегибана горизонтальный участок под действием горного давления смыкаются, поскольку вязкие ц пластические свойства1629540 состава, усиленные наличием в нем пластификатора, сохраняются в течение длительного времени (до 3,5-4 лет) Следовательно, к началу разработки следующего слоя полезного ископаемого 11 вяэкопластический слой восстанавливает свою сплошность, Для достижения этого эффекта интервал меж-. ду очистными забоями слоев 10 и 11 оставляют таким, чтобы в обрушенных породах между ними полностью .реализовалось горное давление. При этом скорость выемки слоев 10 и 11, как и всех последующих, устанавливают такой, чтобы успеть отработать последний слой до того, как состав в слое 9 потеряет свои вяэкопластические свойства.Для того, чтобы исключить эатекание состава иэ обрушенных пород в призабойное пространство, трубы-инъекторы за крепь вводят на глубину 1 не менее трех шагов подвижки крепи, обеспечивая тем самым изоляцию иньектируемого участка от механизированной крепи слоем из обрушенных пород толщийой в два шага подвижки крепи. При этом нагнетание состава осуществляют в промежутках между подвижками крепи.При разработке слоями весьма мощных месторождений полезных ископаемых при большом количестве слоев и значительном времени отработки месторождения может наступить деструкция состава задолго до окончания отработки последнего слоя полезного ископаемого. В таких случаях периодически (например, через 3,5 года) при выемке одного иэ слоев полезного ископаемого под искусственной кровлей, еще не утратившей вяэкопластических свойств, проводят нагнетание в нее бвязкопластического состава для вос. становления первоначальных свойств,повторяя при этом все операции по ее5созданию при выемке первого слоя полезного ископаемого.Формула из обре тения 1. Способ создания искусственнойкровли при слоевой выемке мощногопласта, включающий отработку верхнего слоя, поддержание призабойногопространства механизированной крепыш,размещение за ней в выработанномпространстве вдоль очистного забоятруб-инъекторов, длиной не менее трехшагов подвижки крепи, нагнетание вобрушенные породы вяжущего, формирование вслед за крепыш искусственной20 кровли и последующую отработку нижележащего слоя под искусственной кровлей после потери вяжущим текучести,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, сцелью улучшения технологии и снижения25 трудоемкости создания искусственнойкровли, в.вяжущее добавляют пластификатор и создают нетвердеющий вязкопластический состав, при этом егонагнетание в обрушенные породы ведут30 на высоту не менее шага подвижкикрепи при достижении нетвердеющимвязкопластическим составом возврата,предшествующего началу потери им те"кучести,2, Способ по п, 1, о т л и ч а ю"35щ и й с я тем, что для восстановлениявязкопластических свойств искусственной кровли при отработке нижележащихслоев в нее дополнительно нагнетаютвязкопластический состав.3. Способ по и. 1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что нагнетание вязкопластического состава ведут в промежутках между поцвижками крепи.У