Способ поддержания кровли

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАПИСТИЧЕСКИХРГСПУБЛИК 7 17 ъф,:г 51)5 Е О 11/00, 20/О ИСАНИЕ ИЗОБРЕТ К АВТОРСКО ВИДЕТЕЛ ЬСТ ти эффекетановых Украины ие отн и може е пласт ественн лями. Иэобрете мышленности при разработ мых, преимущ ющимися кросится к горнои пробыть использовано в полезных ископаеугля, с легкообрушаГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТг 10 ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТПРИ ГКНТ СССР(56) Левченко В.ИБаркалов В.И. Расчет несущей способности кровли в очистном забое при искусственном упрочнении. - Уголь Украины 1984, М 9, с.7-8.Кара В.В., Морозов С,П. Облас1 ивного применения полиурскрепляющих составов - Уголь1988, М 6, с.15-16. Известен способ поддержания кровли в лавах, заключающийся в нанесении синтетйческого клея на поверхности легкообрушающихся пород в месте вывала кровли и затем на обаженную поверхность кровли у груди забоя после выемки полезного ископаемого, Синтетический затвердевший клей предотвращает вывалы породы в очистное пространство.Известно, что слои пород с зеркальными поверхностями не обладают связью между собой, Адгезия синтетического клея и зеркальной поверхности пород значительно меньше, чем с неровными и шероховатыми поверхностями.(54) СПОСОБ ПОДДЕРЖАНИЯ КРОВЛИ (57) Изобретение относится к горной промсти и обеспечивает повышение надежности поддержания кровги путем нанесения синтетического клея (СК) на зеркальную поверхность (П) необрушивающегося слоя. С этой целью перед нанесением СК бурят один ряд шпуров в верхней части купола обрушения под углом к плоскости напластования пород, устанавливают и закрепляют в них анкеры. Причем СК наносят на наклонную П в месте вывала крепи и затем на обнажаемую П крепи у груди забоя после выемки полезного ископаемого, Затвердевший СК и анкер предотвращают вцвалы породы в очистное пространство. 3 э.п.ф-лы, 1 ил,Исследованиями на моделях из эквивалентных материалов установлено, что наибольшая реакция возникает в скрепляющем слое на высоте от пласта, равной ширине захвата комбайна,Поэтому применение рассматриваемого способа поддержания кровли не всегда может предотвратить обрушение кровли в условиях, когда поверхность необрушающегося слоя кровли зеркальная и, особенно, при ее расположении на высоте, равной ширине захвата комбайна.Таким образом, недостаток известного способа заключается в низкой его надежности из-за недостаточной связи скрепленного клеем массива пород с необрушающимся слоем с зеркальной поверхностью. Для повышения надежности поддержания кровли необходимо усилить связь скрепленного массива пород с вышерасроложенным не обрушающимся слоем кровли, 174067710 15 20 25 30 35 45 50 55 Как показывает практика, эффективная связь упрочненных пород с необрушающимся слоем может быть достигнута с помощью анкеров, закрепленных в шпурах, пробуренных наклонно к плоскости напластования пород, закрепленных одним своим концом в необрушающемся слое породы.Цель изобретения. - повышение надежности поддержания кровли при недостаточной адгезии скрепляющего слоя из синтетических смол и необрушающегося слоя породы, в частности слоя с зеркальной поверхностью,Поставленная цель достигается тем, что в способе поддержания кровли в лавах, заключающемся в нанесении синтетического клея на поверхность легкообрушающихся пород в месте вывала кровли и затем на обнаженную поверхность кровли у груди забоя вслед эа выемкой угля, перед нанесением синтетического клея бурят один ряд шпуров в верхней части купола обрушения под углом к плоскости напластования породустанавливают и закрепляют в них анкеры, после чего синтетический клей наносят на наклонную поверхность в месте вывала кровли и затем на обнажаемую поверхность кровли у груди забоя после выемки полезного ископаемого.Способ заключается в следующем.Перед нанесением синтетического клея бурят один ряд шпуров в верхней части купола обрушения, под углом к плоскости напластования пород устанавливают и закрепляют в них анкеры, после чего синтетический клей наносят на наклонную поверхность в месте вывала кровли и затем на обнажаемую поверхность кровли у груди эабоя после выемки полезного ископаемого. Синтетический затвердевший клей и анкеры предотвращают вывалы породы в очистное пространство,На чертеже приведена схема предложенного способа поддержания кровли,Параметры расположения шпуров для закрепления анкеров: длина 1-1,5 м; угол наклона шпуров к плоскости напластования 45-60; расстояние между шпурами 2-3 м, выбираются из условия закрепления части анкера в необрушающемся слое, с учетом несущей способности анкера, скрепляющего слоя иэ синтетического клея, требования минимума затрат. При таких параметрах обеспечивается надежность прикрепления скрепляющего слоя иэ синтетического клея к необрушающимся породам кровли, так как согласно данным исследования реакция скрепляющего слоя составляет незначительную часть веса удерживаемых пород(5-20;), что не превышает 1 т на 1 м длиныскрепляющего слоя, а несущая способностьанкера достигает 10 т и больше, т,е. возможное расстояние между анкерами 5-10 м. Но5 уже при расстоянии между анкерами, превышающем в 2-3 раза высоту удерживаемыхпород, возможно разрушение скрепляющего слоя, поэтому расстояние между анкерами не должно превышать 2 м при высотевывалов до 1 и 3 м при большой высоте.Диапазон углов наклона 45-60 и длинашпуров 1-1.5 м выбраны исходя из необходимости расположения их по возможностикруче к напластованию пород и закрепления части анкера длиной 0,5 м в необрушающемся слое пород при условиипересечения анкером удерживаемых пород. и скрепляющего слоя из синтетическогоклея.П р и м е р. Предложенный способ опробован в 14 западной "бис" лаве пласта К 7шахты. Пласт К 7 мощностью 1,1 м с угломпадения 8-15. В непосредственной кровлерасположен аргиллит мощностью 1-1,2 м идалее алевролит мощностью 8 м, Выемкаугля в лаве осуществлялась комбайном 1 К 101 с шириной захвата 0,8 м; лава закреплена гидравлическими стойками подметаллические верхняки, В качестве специальной крепи применялись посадочныестойки "Спутник".В верхней части лавы на участке длиной30 м кровля обрушалась при выемке углякомбайном, Способ поддержания кровлисинтетическим клеем, который успешноприменялся в 14 вост. лаве пласта К 7 наотдельных участках, 14 зап, "бис" лавы, гденеобрушающийся слой кровли имел зеркальную поверхность, кровля обрушалась.0 Поэтому был опробован предлагаемый способ поддержания кровли.На участке длиной 10 м ниже ниши аргиллит был разбит трещинами через 0,8-1,2м вдоль лавы и через 0,2-0,8 м по направлению ее подвигания, т.е, на крупные блоки,которые обрушались после выемки угля комбайном. Необрушающийся слой кровли нарассматриваемом участке имел зеркальнуюповерхность.В этих условиях кровлю поддерживалипо предложенному способу, Описание работ приведено ниже,В верхней части купола обрушения про-бурили 6 шпуров длиной 1 м каждый подуглом 45 к плоскости напластования и нарасстоянии 2 м один от другого. В шпурывставили металлические анкеры длиной 1 ми диаметром 20 мм и закрепили в шпурахполиуретановыми составами, полное времяотверждения которых 2 ч. Сразу после устаЗаказ 2063 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 роиэводственно-издательский комбинат "Патент". г. Ужгород. ул.Гагарина. 101 новки анкеров путем набрыэга создали скрепляющий слой иэ синтетического клея на наклонной поверхности кровли над пластом угля. Был использован состав, мас,ч смола КФ-СОМТ 70; поливинилацетатная дисперсия - 27; щавелевая кислота 3, Набрызг осуществляли установкой. состоящей из двух баллонов емкостью по 0,04 м, шланз гов и трехсопловой форсунки, Компоненты подавались к соплам форсунки раздельно и разбрызгивались, смешивались в воздухе сжатым воздухом, подведенным к третьему соплу форсунки. Давление сжатого воздуха 0,5-0,6 МПа, Всего было израсходовано 200 л синтетического клея описанного выше состава. Толщина отвержденного слоя составила 20 мм. Прочность отвержденного клея после 6 ч составила 2,4 МПа.После выемки, угля комбайном кровля не обрушилась. С целью профилактики разрушения нижнего слоя кровли придальнейшей выемке угля на вновь обнаженную поверхность кровли был нанесен синтетический клей, Толщина отвержденного слоя составила 5-7 мм,Таким образом, дополнительное применение анкеров увеличивает надежность способа поддержания кровли путем нанесения синтетического клея, позволило удержать кровлю от обрушения на участке, где необрушающийся слой кровли имел зеркальную поверхность.1 2 1. Способ поддержания кровли в лавах,включающий нанесение синтетического5 клея на поверхность легкообрушающихсяпород в месте вывала кровли, а затем наобнажаемую поверхность кровли у груди забоя вслед за выемкой полезного ископаемого, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью10 повышения надежности крепления, переднанЕсением синтетического клея предварительно бурят шпуры, в одни из которых устанавливают анкеры. в другие нагнетаютсинтетический клей.15 2. Способ по п.1, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что шпуры для установки и закрепленияв них анкеров бурят в один ряд в верхнейчасти купола обрушения под углом большим, чем угол внутреннего трения пород в20 объемном напряженном состоянии дляобеспечения сохранности слабой нарушенной кровли при бурении их под углом 45-60 О,3, Способ по п.1. о т л и ч а ю щ и й с ятем, что шпуры для нагнетания синтетиче 25 ского клея бурят в один ряд в нижней частикупола обрушения под углом 0-5 к плоскости напластования.4. Способ по и 1, от л и ч а ю щ и й с ятем, что шпуры бурят в два ряда, при этом30 анкеры устанавливают в шпуры верхнегоряда, а скрепляющий состав нагнетают вшпуры нижнего ряда,В