Способ управления кровлей

СОЮЗ СОВЕТСКИХсОциАлистическиРЕСПУБЛИК ЯХ 51)5 Е 21 О 2 АНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ОПИС К АВТОРС бы народов им. Пат,Д,Гладуш, А,В,АниЮ.Петраков зом ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОВЕДОМСТВО СССР(71) Университет дружриса Лумумбы(56) Авторское свидетельство СССРВ 1120106, кл. Е 21 О 23/00, 1984,Авторское свидетельство СССРМ 846749, кл. Е 21 О 23/00, 1981,(54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ КРОВЛЕЙ(57) Использование: крепление забоев приобработке тонких и средней мощности пологих пластов, Сущность изобретения; способ управления кровлей включает установкув выработанном пространстве рядов секцийпневмокрепи, Забойный ряд пневмокрепи Изобретение относится к горному делу, а именно к подземной разработке тонких и средней мощности пологих пластов,Целью изобретения является повышение устойчивости выработок путем равномерного опускания пород кровли.На фиг. 1 показан план очистного участка; на фиг. 2 - поперечный разрез участка с кривой изменения давления в баллонах завальных крепей и тороидальной крепи; на фиг, 3 - общий вид секции завальной пневмокрепи; на фиг. 4-7 - соответственно про.- дольный разрез, план, разрез А - А, вид по стрелке В секции завальной пневмокрепи.Способ осуществляется следующим обвыполняют из тороидальных безразгрузочных пневмобаллонов, Секции пневмокрепей завальных рядов устанавливают в шахматном порядке на расстояниях между рядами 1-1,5 ширины призабойного пространства, Секции пневмокрепей в смежных завальных рядах образуют линию, расположенную под углом 80-85 к линии очистного забоя, При извлечении баллонь 1 из секций пневмокрепи последнего завального ряда перемевгают в сторону очистного забоя и устанавливают в секциях первого завального ряда, а давление в баллонах соседнихсекций пневмокрепей по направлению к забою поддерживают по экспоненте. Внутренние П-образные опоры секций пневмокрепи завальных рядов могут быть снабжены обтекателем с вырезом в сторону выработанного пространства. 1 з,п, ф-лы, 7 ил. Выемка угля в лаве 1 производится отбойным органом 2, связанным с секциями 3 тороидальной бэллонной безргэгрузочной крепи, осуществляющей поддержание кровли без топтания пород. Одновременно в выработанном пространстве устанавливают завальные секции пневмокрепи 4.Управление отделением угля и тороидальной крепыш производится из оконтуривающих выработок 5 и 6.Секции завальных пневмокрепей устанавливают в шахматном порядке на расстояниях между рядами 1-1,5 ширины призабойного пространства, при этом секции пневмокрепей в смежных завальных ря1810565 3 4дах образуют линию, расположенную под опусканием пород в выработанном проуглами 80-85 к линии очистного забоя, странстве эффективно, так как при этом сниПриподвиганииочистногозабоя проис- зились скорости смещения и сдвиженияходит извлечение баллонов 7 из секций пород, уменьшились динамические нагрузпневмокрепи последнего завального ряда 5 ки благодаря равномерному опусканию по 8, перемещение их в сторону очистного за- род. Новый способ управления кровлейбоя и установка в секциях первого заваль- рекомендуется производству,ного ряда 9. Способ управления кровлей предназнаДавление в баллонах соседних секций чен для тонких и средней мощности пологихпневмокрепей и торов по направлению к 10 пластов с устойчивой и средней устойчивозабою поддерживают по экспоненте 17, сти кровлей, в том числе разрабатываемыхПри установке завальных пневмокре- под охраняемыми объектами; На пластахпей воздух в баллоны подается по плоскому большой мощности регулируемое опуска-.трубопроводу 10, которые распираются ние пород в выработанном пространстве сомежду верхняком 11 и внутренней П-образ вместить с безразгрузочным поддержаниемной опорой 12 призабойного пространства можно, еслиОпора находится под обтекателем 13, применять комбинацию способов управлеимеющим вырез в сторону выработанного ния кровлей по вынимаемым слоям угля:пространства например, регулируемое опускание и эаПри увелйчении расстояния от забоя 20 кладка,верхняк пневмокрепи опускается и поддер- . Исследования и испытания подтверди- .живается стойками 4 стройной раздвижкой, . Ли работоспособность изобретения и позвоПредусмотрены щитки 15 для защиты бал- лили окончательно сформулировать еголона. "..:;,..: преимущества.После снятия давления в баллоне пнев; Заявленный способ обладает техникомокрепи последнего ряда верхняк со стой- .: экономической эффективностью как социками и баллоНом перемещают с помощью, альной, так и экономической.плоского трубопровода к забою, При этом При преДлагаемом способе управлениявнутренняя П-образная опора благодарякровлей с безразгрузочным агрегатом в за-.вырезу в обтекателе остается на почве 16 и 30 бое и регулируемым опусканием пород позатем раэдавливается опускающейся кров- всему выработанному пространству уменьлей, способствуя доойусканию пород.,шаются в целом динамические нагрузки наПо предлагаемому способу в Лаборато- призабойное пространство, более равнории горного давлейия кафедры горного дела мерно и с меньшими величинами распредеУДН им, П,Лумумбы проведены детальные 35.ляется горное давление на прилегающиеисследования и испытания, полностью под- выработки как впередитак и сзади очистнотвердившие выдвинутые рабочие гипотезы. го забоя,Завальные ряды пневмокрепей целесо-. При данном способе управления кровобразно размещать в шахматном порядке с. лей значительнО повышается безопасностьобразованием в секциях смежных рядов ли работ, снижается трудоемкость по проведе-.нии, расположенной под углами 80-85 О книю и поддержанию выработок и в целомлинйи очистного забоя, что эффективно с снижается себестоимость подготовительточки зрения повышения устойчйвостй вы- ных и очистных работ.работок и перемещения секций пневмокре- Применение изобретения в месторожпей., 45 дениях, находящихся под городами, водоРациональным числом рядов завальной емами и важнйми объектами позволяетпневмокрепи является пять, так как при та- сохранить указанные города, водоемы заком их количестве возможно регулирование. счет значительного уменьшения скорости идавления без нарушения экспоненциаль- общей величины опускания поверхностиной зависимости. В результате породы . 50 земли.кровли были опущены на П-образные опоры Примеры осуществления способа набез значительных нарушений сплошности.граничные условия, данные в формуле изоРациональным расстоянием между ря- бретения, построены на оснОве указанныхдами,параллельныхзабою,является 1-1,5 а . испытаниях,(где а - ширина призабойного пространст При расстоянии между рядами завальва), как величина, при которой еще не про- ных пневмокрепей больше 1-1,5 шириныисходит обрушение пород при обнажении призабойного пространства исключаетсякровли. регулируемое опускание кровли на П-обПрименение безразгрузочного поддер- разные опоры и почву без значительногожания кровли в очистном забое совместно с нарушения сплошности пород, так как обнажения кровли начинают превышать пред. елы упругих деформаций и породы приходят в движение и обрушаются уже в пределах 1-3 продольных рядов секций пневмокрепи, 5При расстоянии между рядами меньше 1-1,5 ширины призабойного пространства может происходить зависание пород, из-за которого усилие опускания кровли может быть недостаточно для разрушения внут ренних П-образных опор, доопускание будет происходить на большой площади с последующим резким нажимом, т.е. возможно динамическая нагрузка и деформации крепей в очистных и подготовительных 15 выработках.Если угол установки секций пневмокрепей между поперечными рядами больше 80-85 к линии очистного забоя, то передвижка элементов пневмокрепей (верхня ков и баллонов) из последнего ряда в первый завальный ряд будет затруднена изза помех со стороны пневмокрепей других (передних) рядов, т,е, не будет свободной дороги; 25Если угол установки секций пневмокрепей между поперечными рядами будет меньше 80-85 к линии очистного забоя, то это приведет к увеличению расстояния между секциями пневмокрепей в продольном 30 ряду, т.е, к увеличению обнажений кровли до значений, превышающих пределы упругих деформаций пород, при которых возможно обрушение кровли в пространстве между первыми рядами пневмокрепей, 35При подготовке изобретения к внедрению проделана следующая работа: раскрыты закономерности проявлений горного давления при способе управления кровлей с безразгрузочным поддержанием пород в 40 призабойном пространстве и опусканием пород в выработанном пространстве, определены параметры технологии очистных работ, составлены требования и разработаны рабочие чертежи с участием шахт ПО Карагандауголь и Павлоградуголь.Формула изобретения 1, Способ управления кровлей, включающий установку в выработанном пространстве параллельно линии очистного забоя забойных и завальных рядов секций пневмокрепи, выполненных из П-образных опорных элементов с баллонами внутри, и извлечение баллонов последнего завального ряда по мере подвигания забоя после снятия с них распора, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения устойчивости выработок путем равномерного опускания кровли, забойный ряд пневмокрепи выполняют из тороидальных безразгрузочных пневмобаллонов, а секции пневмокрепей завальных рядов устанавливают в шахматном порядке на расстояниях между рядами 1-1,5 ширины призабойного пространства. при этом секции пневмокрепей в смежных завальных рядах устанавливают в линию, расположенную под углами 80-85 к линии очистного забоя, при извлечении баллоны из секций пневмокрепи последнего завального ряда перемещают в сторону очистного забоя и устанавливают в секциях первого завального ряда, а давление в баллонах соседних секций пневмокрепей по направлению к забою поддерживают по экспоненте,2. Способ поп,1, отличающийся тем, что внутренние П-образные опоры сек.ций пневмокрепи завальных рядов снабжены обтекателем с вырезом в сторону выработанного пространства.1810565 Фиг.6 Оо 8 Составитель И. МашковцевТехред М.Моргентал Корректор О. Густ Стенина едактор Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101 1 Заказ 1430 Тираж Подписное 8 НИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ С 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5