Способ управления кровлей

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 1790 А 5 Е 21 С 41/18 ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ПАТЕН ОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕЕДОМСТВО СССРГОСПАТЕНТ СССР)(71) Украинский филиал Всесоюзного научно-исследовательского института горной геомеханики и маркшейдерского дела и Донбасский комплексный научно-исследовательский и проектно-конструкторский угольный институт(56) Управление кровлей в сложных горно- геологических условиях,/Под ред, Сапицкого К,Ф, Киев: Техника,1985, с, 95-96,Авторское свидетельство СССР М 1481404, кл, Е 21 С 41/18, 1987. Изобретение относится к угольной промышленности и может быть использовано на угольных шахтах с крутыми и крутонаклонными пластами для обеспечения сохранности призабойного пространства при обрушениях основной кровли и безопасности работ в очистных забоях.Известен способ управления кровлей на крутых и крутонаклонных пластах, включающий возведение в выработанном пространстве лавы рядов крепи,Известен также способ управления кровлей, сущность которого заключается в следующем, В выработанном пространстве бутокостровые ряды выкладывают на расстоянии друготдруга, равном 1,10 - 1,25 длины шага первичной осадки основной(54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ КРОВЛЕЙ (57) Использование: применяется на шахтах с крутыми и крутонаклонными пластами для повышения безопасности работ за счет роста устойчивости боковых пород и краевой части угольного пласта. Сущность изобретения: в выработанном пространстве лавы возводят ряды крепей с пролетами между ними, причем ряды крепвй возводят с переменной податливостью в пределах каждого шага обрушения основной кровли. Крепь податливостью более максимальной величины опускания кровли на линии ее обрушения возводят сразу после обрушения основной кровли, а затем по мере приближения момента обрушения кровли податливость возводимой крепи плавно уменьшают до величины менее максимальной величины опускания кровли на линии ее обрушения, 1 кровли, Эти ряды состоят и деревянных ко стров, заполненных породой и выкладывае- О) мых за посадочной крепыш по простиранию Ос, пласта. Костры сооружаются из стоек дли- ,с ной 1,6-2 м,Наиболее близким техническим решением по сущности и достигаемому результату является способ управления кровлей,Сущность предложенного способа за- (л) ключается в следующем, В выработанном пространстве лавы по простиранию возводятся ряды крепи, выкладываемые с увеличивающимися по падению пласта пролетами, При расчете расстояний между рядами крепи учитываются площадь и шаг одновременно обрушающейся непосредственной кровли,1790676 Недостатками осуществления известного способа является следующее, В и рототипе не учитывается влияние шага обрушения основной кровли. При осадках основной кровли, в случае нерегулируемой по простиранию податливости, хвостовая часть консоли найдя достаточную опору на завале может лопнуть над краевой частью угольного пласта, вызвав обрушение угля и вывалы из кровли;- Цель изобретения - повышение безопасности работ за счет роста устойчивости боковых пород и краевой части угольного пласта.Поставленная цель достигается тем, что в известном способе управления кровлей, включающей возведение в выработанном пространстве лавы рядов крепи с пролетами между ними, опоры крепи возводят с переменной податливостью, изменение которой по простиранию пласта выбирают кратным шагу обрушения основной кровли, причем крепь податливостью более максимальной величины опускания кровли по линии ее обрушения возводят сразу после осадки основной кровли, а затем, по мере приближения момента обрушения кровли, податливость возводимой крепи плавно уменьшают до величины менее максимальной величины опускания кровли по линии ее обрушения,Способ осуществляют следующим образом.В выработанном пространстве лавы возводят ряды крепи с пролетами между ними, причем опоры крепи возводят с переменной податливостью, Сразу после обрушения пород основной кровли крепь выкладывают с податливостью, большей максимальной величины опускания кровли. Это связано с тем, что для создания необходимых предпосылок для обрушения консоли основной кровли, необходимо обеспечить опускание хвостовой части консоли. Если она зависнет на опорах, то будут созданы условия для ее обрушения впереди, поскольку основную нагрузку воспринимает краевая часть угольного пласта. Следовательно, существует опасность потери устойчивости кровли в очистном пространстве, а также выдавливания и обрушения части угольного массива. По меФормула изобретенияСпособ управления кровлей, включающий возведение в выработанном пространстве ла"вы рядов крепи по падению пласта с интервалами между ними и крепи в рядах по простиранию по мере подвигания забоя, о тл 5 10 15 20 25 ЗО 35 40 45 50 ре подвигания линии очистного забоя и вместе с ним приближения момента обрушения, податливость возводимой крепи увеличивают до максимально возможной. При этом учитывается тот факт, что нагрузку опора набираеттолько при сближении боковых пород, Причем, разные типы кровель имеют различные величины опускания по линии ее обрушения, Так при 2-ой категории кровли по обрушаемости (4), опускания составляют 0,090,18 м, выбранной податливостью, несоответствующие типам кровли по обрушаемости, могут не успеть набрать усилия отпора, а значит не предотвратят завала в очистном пространстве, поскольку вся нагрузка ляжет на угольный пласт,Уменьшение податливости опор до величин менее максимальных величин опускания соответствующих данному типу кровли обеспечивает целостность угольного массива и призабойного пространства, так как усилия крепи вблизи места возможного облома консоли велики,Проведенные исследования на оптически чувствительных моделях подтвердили высказанные положения,На чертеже показан способ управления кровлей.На фиг, а приведено распределение напряжений в случае, когда консоль основной кровли имеет опору в хвостовой части и податливость крепи одинакова по всей длине, Напряжения в исследуемом слое меньше, чем в контрольном варианте без крепи, соответствующем способу управления кровли удержанием на кострах, Следовательно, напряжения достигнут критических значений только при соответствующем увеличении длины консоли. При этом максимальная концентрация напряжений возникает над краевой частью угольного пласта, где видимо и произойдет разлом, что повлечет за собой аварийную ситуацию, Применение дифференцированной податливости обеспечивает развитие концентрации напряжения над элементами крепи(в),поэтому при обрушении сохраняет очистное иространство и угольный массив, а также не влечет за собой резкого увеличения шага обрушения основной кровли,и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью снижения материалоемкости работ за счет повышения устойчивости боковых пород и краевой части угольного пласта при отработке крутопадающих и крутонаклонных угольных пластов по простиранию, возведения крепи,Стенина рректор Т,Пали Заказ 370 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ С 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 изводственно-издательский комбинат "Патент", г. Уж ул,Гагарина, 101 в рядах по простиранию пласта осуществляют с переменной податливостью в пределах каждого шага обрушения основной кровли, при этом крепь с податливостью более максимальной величины опускания кровли на линии обрушения пород возводят сразу после обрушения основной кровли, а затем по мере подвигания забоя лавы в пределах очередного шага обрушения пород основной кровли возведение крепи производят с плавно уменьшающейся податливостью до 5 величины менее максимальной величиныопускания кровли на линии обрушения пород.