Способ упрочнения пород данильченко

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 5 ц 5 Е 21 О 11/О ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕВЕДОМСТВО СССР(56) Данильченко И;М. и др, Улучшение качества добываемых углей химическим упрочнением пород на шахтах Донбасса. - Уголь,1986, %12, с. И,Авторское свидетельство СССРР 1555497, кл, Е 21 0 1100, 1990.(54) СПОСОБ УПРОЧНЕНИЯ ПОРОД ДАНИЛ ЬЧЕНКО(57) Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано втехнологии упрочнения грунтов, горных пород и массивов. Цель изобретения - ишение эффективности поддержа Изобретение относится к технологии упрочнения грунтов, горных пород и массивов и может быть использовано в различных отраслях народного хозяйства, например, в горной промышленности, в частности при упрочнении боковых пород и угля в очистных выработках шахт.Целью изобретения является повышение эффективности поддержания неустойчивой непосредственной кровли пласта полезного ископаемого.Поставленная цель достигается тем, что согласно способу упрочнения пород. включающего бурение шпуров, установку в них армирующих элементов, герметизацию и нагнетание твердеющей смеси с образованием искусственной кровли, в искусственной кровле бурят шпуры, которые располагают над пластом полезного исконеустойчивой кровли пласта полезного ископаемого, Способ включает бурение шпуров, установку в них арми рующих элементов, герметизацйю и нагнетание твердеющей смеси с образованием искусственной кровли, в искусственной кровле бурят шпуры, которые располагают над пластом полезного ископаемого в плоскости, параллельной плоскости напластования пласта в них на глубину, превышающую ширину вынимаемой полосы полезного ископаемого.устанавливаютанкера,подкоторые до начала выемки очередной полосы заводят и распирают консоли перекрытий секций механизированной крепи, при этом под анкера консоли перекрытий заводят и распирают через опорные элементы, каждым из которых перекрывают не менее трех секций механизированной крепи. 1 з.п, флы. аемого в плоскости, параллельной плоскости напластования пласта и в них на глубину, превышающую ширину вынимаемой полосы полезного ископаемого, устанавли. вают анкера, под которые до начала выемки очередной полосы заводят и распирают консоли перекрытий секций механизированной крепи, при этом под анкера консоли перекрытий заводят и распирают через опорные элементы, каждым иэ которых перекрывают не менее трех секций механизированной крепи.Предложенный способ упрочнения пород от прототипа отличается тем, что в искусственной кровле бурят шпуры, которые располагают над пластом полезного ископаемого в плоскости, параллельной плоскости напластования пласта и в них на глубину, превышающую ширину вынимаемой полосы полезного ископаемого, устанавливают анкера, под которые до началавыемки очередной полосы заводят и распирают консоли перекрытий секций механизированной крепи, при этом под анкераконсоли перекрытий заводят и распираютчерез опорные элементы, каждым из которых перекрывают не менее трех секций механизированной крепи,.Способ упрочнения пород, включающий бурение шпуров, установку в них армирующих элементов, герметизацию инагнетание твердеющей смеси с образованием искусственной кровли, для повышенияэффективности поддержания неустойчивойнепосредственной кровли пласта полезного. ископаемого. (угля) осуществляют следующим образом,В искусственной кровле бурят шпуры,которые располагают над пластом полезного ископаемого в плоскости, параллельнойплоскости напластования пласта и в них наглубину; превйщающую ширину вынимаемой полосы полезного ископаемого, устанавливают анкера, под которые до началавыемки очередной полосы угля заводят ираспирают консоли йерекрытий секций механизированной крепи;- : под анкера консоли перекрытий заводят и распирают через опорные элементы,каждым из которых перекрывают не менеетрех секций механизированной крепи,Например, в очистном забое, оборудованном механизированным комплексом,требуется упрочнение неустойчивой непосредственной кровли,Ширину зоны упрочняемьх пород кровли принимают кратной ширине вынимаемойполосы угля и равной, например, суточномуподвиганию забоя, которое в таких условияхне превышает 2-3 полос.Кратчайшее расстояние, по которомутвердеющая смесь жидких компонентовпроникает на обнаженйую поверхность очистйого забой; принимаем равным 0,9-1 м.Мощность упрочняемого слоя породпринимаем. в пределах 1-1,2 м,Затем по известному способу определвот линейные и угловые параметры расположения шпуров в кровле(линию расположения устьев шпуров, т.е, расстояние между ней и верхней плоскостью напластования угольного пласта; длину шпура; глубину герметизации шпура; расстояниемежду устьями шпуров, угол наклона плоскости расположения шпуров к плоскостинапластования пласта; угол наклона шпура,т.е, продольной его оси, к плоскости напластования пласта; угол. наклона шпура, т,е,линии его бурения, к линии расположения устьев шпуров; количество шпуров),Дальше на груди забоя на расчетномрасстоянии от верхней плоскости пласта бе лым мелом проводят линию расположенияустьев шпуров. Затем на этой линии намечают вертикальными черточками устья шпуров. Устья шпуров располагают на расчетном расстоянии друг от друга, а шпур 10 бурят по линии, образованной пересечением наклонной плоскости расположения шпуров с плоскостью, перпендикулярной к линии расположения устьев шпуров. Каждый шпур бурят на расчетную глубину.15 Пробуренные шпуры герметизируют поочередно через один шпур, причем герметизацию этих шпуров (для нагнетания твердеющей смеси жидких компонентов осуществляют на расчетную глубину, т.е, 20 герметизацию шпуров для нагнетания твердеющей смеси жидких компонентов выполняют в пределах пласта до точкипересечения его верхней плоскости со шпуром.25. Затем йачинают нагнетать твердеющуюсмесь жидких компонентов в шпур до появления ее из соседнего шпура. Такой визуальный контроль в процессе нагнетаниягарантирует минимальный радиус распроЗ 0 странения твердеющей смеси жидких компонентов, который равен, как очевидно,кратчайшему расстоянию между шпурами.Нагнетаниепрекращают, в соседние шпурыв пределах породного слоя кровли устанавЭ 5 ливаютармирующие элементы, и эти шпурыгерметизируют одним из известных способов, например, при помощи ампул с пенополиуретаном, После этого аналогичнонагнетают другие шпуры.40 Таким образом, из обрушающихся пород неустойчивой непосредственной кровли на йологих угольных пластах создаютискусственную кровлю, представляющуюсобой уже прочный слой кровли, армирован 45 ный например металлическими анкерами иупрочнейный, например пенополиуретаном, который придает слою пород кровлиподатливость. Такая искусственная кровляна участке, армированном анкерами, т,е,50 шириной, определяемой длиной указанныхайкеров, не раздавливается вышележащими породами, и при проходе комбайна необрущается, а наоборот удерживает неустойчивую непосредственную кровлю и по 55 зволяет успеть передвинуть секциимехкрепи,Однако участок искусственной кровли,примыкающий непосредственно к призабойному пространству, т,е, шириной, определяемой глубиной герметизации шпуров,1798510 т,е. шириной, равной кратчайшему расстоянию между параллельными относительно друг друга плоскостями, перпендикулярными плоскости напластования угольного пласта, одна из которых проведена через линию расположения устьев шпуров, а другая - через линию, соединяющую задние концы анкеров, при проходе комбайна обрушается и не удерживает неустойчивую непосредственную кровлю, Это объясняется тем, что участок искусственной кровли, образованной известным способом, не" армирован анкерами, примыкает непосредственно к призабойному пространству, что не позволяет качественно пропитать трещиноватый массив пород под давлением жидкими компонентами полиуретанового состава, а главное - тем, что при выемке полосы угля под указанным участком искусственной кровли, последняя выступает над призабойным пространством висячей консолью, которая обрушается под давлением вышележащих пород неустойчивой кровли.Для устранения этого недостатка известного способа, т,е. для повышения эффективности поддержания неустойчивой непосредственной кровли, после гермети. зации всех шпуров и нагнетания в них твердеющих составов, в искусственной кровле бурят шпуры, которые располагают над пластом в плоскости, параллельной плоскостинапластования пласта и в них на глубину, превышающую ширину вынимаемой полосы угла, устанавливают анкера, под которые . до начала выемки очередной полосы заводят и распирают консоли перекрытий секций, при этом под анкера консоли перекрытий заводят и распирают через опорные элементы, каждым из которых перекрывают не менее трех секций механизированной крепи, В шпурах анкера могут быть закреплены одйим из известных способов, например при помощи ампул с пенополиуретаном.Искусственная кровля, армированная анкерами, под которые до начала выемки очередной полосы заводят и распирают консоли перекрытий секций механизированной крепи (по второму варианту под анкера консоли перекрытий заводят и распирают через опорные элементы, каждым из которых перекрывают не менее трех секций механизированной крепи), не раздавливается вышележащими породами и при проходе комбайна не обрушается ни на каком участке, а наоборот удерживает неустойчивую непосредственную кровлю и позволяет успеть передвинуть секции мехкрепи.Ожидаемый экономический эффект от применения предложенного способа упрочнения пород, например на шахтах Донбасса на одну лаву составит до 50 тыс,руб. в год. Таких лав 140-150, При этом основными 5 10 15 20 факторами экономического эффекта являЮтся повышение эффективности поддержания неустойчивой непосредственной кровли в лавах; снижение непроизводительного труда по уборке обрушившейся породы; повышение производительности очистного комплекса в условиях укрепленных боковых пород; снижение зольности добываемых углей; снижение расхода леса на выкладку клетей; снижение расхода, напри 25 мер полиуретанового состава Формула изобретения 1. Способ упрочнения пород, включающий бурение шпуров, установку в них армирующих элементов, герметизацию и 30 нагнетание твердеющей. смеси с образованием искусственной кровли, о т л и ц а ю - щ и й с я тем, что, с целью повышения эффективности поддержания неустойчивой непосредственной кровли пласта полезного ископаемого, в искусственной кровле бурят шпуры, которые располагают над пластом полезного ископаемого в плоскости, параллельной плоскости напластования пласта, и в них на глубину, превышающую ширину вынимаемой полосы полезного ископаемого, устанавливают анкера, под которые до начала выемки очередной полосы заводят и распирают каналы перекрытий секций механизированной крепи.2, Способ по и. 1, о т л и ч а ю щ и й с я 40 тем; что под анкера консоли перекрытий заводят и распирают через опорные эпементы, каждым из которых перекрывают не менее трех секций механизированной кре пи. Составитель И,ДанильченкоТехред М,Моргентал Корректор А.Козориз Редактор Т.Уодакова Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101 Заказ 759 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5