Способ поддержания горной выработки

ОП ИСАНИЕИЗЬБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ и 883469 Союз СоветскихСоциалистичесиихРеспублик(51) М. Кл. Е 21 О 13/02 РвуйеФетеенньЮ кетентет ИЮ.Р ео делан наебретеннй н етхрытнйА. С, Бурчаков, И. Л. Черняк, А. Б. Юсов, В, К. Разин, С. Н. Гринысо,Ю, И. Бурчаков и Е, Л, Звягиль ий М:тМосковский ордена Трудового Красного Знамени 1 горный институт й,.(54) СПОСОБ ПОДДЕРЖАНИЯ ГОРНОЙ ВЫРАБОТКИ Изобретение относится к горной промышленности, а именно к способам под- - держания горных выработок,Известен способ поддержания горных выработок, включающий подпор пород непосредственно кровли и крепи выработки путем усиления ее при проведении выработ ки Ю.Однако такой способ поддержания горных выработок носит локальный характер и позволяет предотвратить вьтвалы и об 10 рушения пород кровли только в зоне размещения проходческого оборудования при проведении выработки.Известен также способ поддержания гор 5 ной выработки, включающий подпор крепи выработки с узлами податливости их хомутов и пород непосредственной кровли в направлении разрушения массива 121;Согласно этому способу производят поддержание горной выработки в зоне интенсивного влияния очистного забоя на расстоянии 60-50.м впереди забоя и 80-100 м позади забоя лавы. Для усиления крепи горной выработки применяют деревянные, клиновые и гидравлические стойки, которые по мере подвигания лавы снимают и переносят вперед. Такой способ поддержания горной выработки с применением гидравлических стоек обеспечивает уменьшение смещений в 2-3 раза.Однако известный способ не исключает перекрепления выработки при ее повторном использовании, которое требует больших затрат труда и средств. Цель изобретения - беэремонтное поддержание выработки за счет уменьшения потери ее рабочего сечения за срок службы. Это достигается тем, что крель выработки и породы непосредственной кровли вдавливают в ранее разрушенный массив, причем перед началом процесса вдавливания ослабляют хомуты в узлах податливости крепи, а после завершения процесса - затягивают.883469 5 10 15 20 25 Эо 35 40 45 50 На фиг. 1 изображено продольное сечение поддерживаемой горной выработки; на фиг. 2 разрез А-А на фиг. 1.В поддерживаемой горной выработке 1 установлена крепь 2, которая в процессе эксплуатации исчерпала свою податливость, но не деформировалась. Для предотвращения разрушения массива пород кровли, деформирования крепи выработки и обеспечения дальнейшей работы крепи в податливом режиме устанавливают гидравлические стойки 3 под кронштейны 4, которые закрепляют на элементе арочной крепи 5, а гидравлические стойки 6 устанавливают между арками с упором непосредственно в кровлю выработки с помощью плит 7.Подпор пород непосредственной кровли и крепи выработки с узлами податливости 8 и 9 в направлении разрушения массива осуществляют вдавливанием пород непосредственной кровли и крепи выработки в ранее нарушенный массив, причем перед началом процесса вдавливания ослабляют хомуты 10- 13 в узлах податливости крепи выработки, а после выполнения процесса - затягивают. Усилие, создаваемое гидростойками на крепь и кровлю выработки, составляет 1500-3000 кН, а участок вдавливаши по длине выработки равен 1-3 м. После выполнения цикла вдавливания крель выработки снова может работать в податливом режи ме, а уплотненный приконтурный слой пород кровли будет препятствовать распространению процесса деформирования пород вглубь массива.Гидравлические стойки и вспомогательные устройства переносят краном 14 на следующий участок работы, и цикл вдавливанин пород непосредственной кровли и крепи выработки повторяют. Гидросистема питается от маслостанции 15. Аналогичные операции выполняют при поддержании горной выработки трапециевидного сечения,Предлагаемый способ основан на следующих физических процессах. В результате проведения выработки и концентрации напряжений массив пород вокруг выработки деформируется из-за проходя щего в нем упруговяэко-пластического доформирования и увеличения объема пород при разрушении, что приводит к смещениям контура кровли выработки. Как правило, в выработках, не подверженных влиянию очистных работ, смешения достигают до 600 мм, а в выработках, подверженных влиянию очистных работ, смешения постигают до 1500 мм, Причем 4основная доля смещений образуется засчет увеличения объема пород при разрушении и достигает 60-80%. Крепьвыработки теряет податливость и деформируется,Путем вдавливания пород непосредственной кровли выработки предотвращают разрушение массива за счет сжатия расслоившегося приконтурного слоя пород кровли и уменьшают объем разрушенных пород, Восстановленная крепь обладает достаточной податливостью, что позволяетизбежать деформирования самой крепи иуменьшения эксплуатационного сечениявыработки.При вдавливании пород кровли соэда- ,ф ется обратная реакция, направленная в подачу выработки, и, так как процессы смешения и деформирования пород почвы аналогичны процессам в кровле, это дает возможность при пучащих породах почвы значительно уменьшить смешения почвы выработки за счет сжатия и уплотнения нарушенного при контурного слоя пород почвы.Новый способ поддержания горной выработки позволяет исключить затраты ручного труда на поддержание и перекрепление выработок, а также выдачу породы иэ шахты. Повышение устойчивости горных выработок за счет предотвращения смещения контура кровли выработки свыше проектного и распространения процесса деформирования пород вглубь массива дает возможность расширить применение бесцеликового способа отработки пластов,Эффект нового способа поддержания горной выработки только эа счет исключения ручного труда на перекреплении составит 30-40 руб. м выработки. формула изобре тения Способ поддержания горной выработки, включающий подпор крепи выработки с узлами податливости их хомутов и пород непосредственной кровли в направлении разрушения массива, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью безремонтного поддержания выработки за счет уменьше ния потери ее рабочего сечения за срок службы, крепь выработки и породы непосредственной кровли вдавливают в ранее разрушенный массив, причем перед началом процесса вдавливания ослабляют хомуты в узлах податливости крепи, а после завершения процесса - затягивают.88.3469 ЙмУ Источники информации,принятые во внимание при экснертизе 1. Гринько Н.К. Механизациянаугольных щахтах фРГ. М"Недра", 1979, с,160-168.62. Черняк И. Л, и др, Поддержание и окрана выработки для повторного использования - "Уголь Украины", 1975, % 3.2, с. 7-8 (прототип). ВНИИПИ Заказ 10158/52 Тираж 630 Подписное