Способ упрочнения пород данильченко и. м.

)5 Е 2 1 0 3 ИИ".11 ЬйБЫ 112- й : йч,1, БИБЛИО" ЕНИЯ ВУ вательсКар о параллеравна сумме др. Ул глей х н,реплбыч о нУ 7 И ЕНИЯ ПОРОД ДАНИ(57) Изобретному строитепользовано п месиожнойбес зе ение относится кльству и может быри искусственномно позволяет новы ь исукреплеить эфн На фиг,соугольнойекция шнуракулярную к л Изоб упрочне массиво различи ва, нап в части пород и шахт,ехнологии ород изовано в ие относится крунтов, горных хозяйстпппенности, боковых ботках шнуров; на ф их расположеНа фиг. 1 пласт 1, кро ия показаны угольньй угольного пластры 4;. армируюпи же верхняя плоск я угольного плас л ия - повьипение эйизобре сти уп т фектив раз раб чнения кровли при х пологих пластов ке тон ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР ИСАНИЕ ИЗО К АВТОРСКОМУ СВИЩ(56) Данильченко И. М, иние качества добываемых уским упрочнением пород на шахтбасса, - Уголь, 1986, Р 12, с.Данильченко И. М. и др. Укпород кровли в опытных забоях.вершенствование технологии доля на шахтах Донбасса. Донецк,1986, с. 85-93. и может быть исполь ых отраслях народного имер в горной промь сти, при упрочнении угля в очистных вырафективность упрочнения ложной кровли при разработке тонких пологих пласто полезного ископаемого, Наклонно к кровле пласта бурят шпуры. Их устья располагают на груди забоя ниже кров ли пласта. Местоположение устьев, а .также расстояние между ними задаются аналитическим выражением. 1 буря по диагонали прямоугольноглепипеда, высота которогорасстояний от кровли пласта до устье шпуров, и мощности слоя упрочненных пород кровли. Шнуры пересекают пласт и плоду. В них в пределах породы устанавливают армирукщие элементы. В пределах пласта выполняют герметизащпо шнуров через один и нагнетают в них твердеющую смесь жидких компонентов, например пенополиуретановую Нагнетание ведут до появления с из соседних шнуров. Упрочнение л кровли на одну заходку позволяет препятственно передвигать секции механизированной крепи. 3 ил изображены шнуры в кодиметрии; на фиг. 2 - проа плоскость; перпендинии расположения устьев г. 3 - шнуры в плоскости устья 3 шнуров шпу элемент 5; а так АВС 1) напластовани1; плоскость ЕГСН напластования угольного пласта 1, проходящая ниже его верхней плоскости АЗССР напластования; наклонная плоскость Е 1 КН расположения ипуров 4; линия ЕН расположения устьев 3 шпуров 4, образованная пересечением наклонной плоскости Е 1 КН расположения шпуров 4 с плоскостью ЕРСН напластования угольного пласта 10 1, проходящей ниже его верхней плоскости АВСП напластования; плоскость ЕИ 1 Р, перпендикулярная к линии ЕН расположения устьев 3 шнуров 4; глоскость ЕМЬО, расположенная наклонно к 15 плоскости ЕМ 1 Р, перпендикулярной к линии ЕН расположения устьев 3 шпуров 4; линия ЕЬ, по которой бурят шпур 4, образованная пересечением наклонной плоскости Е 1 КН расположения 20 шпуров 4 с плоскостью ЕМ 1 О, распоп ложенной наклонно к плоскости ЕМ 1 Р, перпендикулярной к линии ЕН расположения устьев 3 шпуров 4; точка К пересечения верхней плоскости АВСВ на пластования угольного пласта 1 со шпуром 4; угол ь угол 1 МЬ) - угол между плоскостями, одна (плоскость ЕМ 1 Р) иэ которых перпендикулярна к линии ЕН расположения устьев 3 шпу ров 4, а другая (плоскость ЕМ 10), проходящая через продольную ось (т.е. линию ЕЬ) шпура 4, - к плоскости ЕРСН напластования угольного пласта 1; - угол Ч (угол 1 ЕР) - угол наклона35 плоскости Е 1 КН расположения шпуров 4 к плоскости ЕРСН напластования угольного пласта 1; - угол Р (угол ЬЕО) угол наклона ипура 4 (т.е. продольной его оси Е 1,) к плоскости ЕРСН напластованияугольного пласта 1; - угол ь (угол ЬЕН) - угол наклона ипура 4 (т.е. линии его бурения к линии ЕН расположения устьев 3 шнуров 4); - мощность и (равная отрезку АМ) слоя уп рочняемых пород кровли 2; - ширина й (ранная отрезку ТВ) эоны упрочняемых пород кровли 2; - расстояние Ъ (равное отрезку ЕА) между линией ЕН расположения устьев 3 шпуров 4 и верхней плос О костью АВСЭ напластования угольного пласта 1; - длина 1 (равная отрезку Е 1,) шпура 4; - глубина а герметизации шпура 4, через который нагнетают твердеющую смесь жидких компонентов т."е 55 расстояние от устья 3 шпура 4 до точки К пересечения его с верхней плоскостью АВСЮ напластования угольного пласта 1; - кратчайшее расстояние Е (равное отрезку ХЕ) между шнурами 4;расстояние С (равное отрезку ЕЕ) между устьями 3 шнуров 4; - кратчайшее расстояние р (равное отрезку ЕЮ 1) от точки К пересечения верхней плоскости АВСВ напластования угольного пласта 1 со щпуром 4 до плоскости ЕМЯН, проведенной через линию ЕН расположения шпуров 4 перпендикулярно плоскости ЕРСН напластования угольного пласта 1.Способ упрочнения пород твердеющей смесью жидких компонентов, включающий бурение шпуров в плоскости, расположенной наклонно к плоскости напластования угольного пласта, их герметизацию и нагнетание твердеющей смеси жидких компонентов, для повышения эффективности упрочнения сыпучих пород ложной кровли на тонких пологих уголь" ных пластах осуществляют следующим образом,Устья 3 шпуров 4 располагают на груди забоя по линии ЕН образованной пересечением наклонной плоскости Е 1 КН расположения шпуров 4 с плоскостью ЕРСН напластования угольного пласта 1, проходящей ниже его верхней плоскости АБСИД напластования. - Ппур 4 бурят по линии ЕЬ, образованной пересечением наклонной плоскости Е 1 КН расположения шпуров 4 с плоскостью ЕМЬО, расположенной наклонно к плоскости ЕМ 1 Р, перпендикулярной к линии ЕН расположения устьев 3 ипуров 4. Нагнетают твердеющую смесь жидких компонентов в шпуры 4 поочередно черед один шпур 4 до появления ееизприлегающих непосредственно к нему соседних шнуров 4, в которые в пределах породного слоя кровли 2 устанавливают армирующие элементы 5, Герметизацию шпуров 4 для нагнетания твердеющей смеси жидких компонентов выполняют в пределах угольного пласта 1, до точки К пересечения его верхней плоскости АВС 11 напластования со шпуром 4.Угол(угол 1 МЬ) между плоскостями, одна (плоскость ЕМ 1 Р) из которых перпендикулярна к линии ЕН расположения устьев 3 шпуров 4, а другая (плоскость ЕМЬО), проходящая через продольную ось (т,е. линию ЕЬ) ипура 4, - к плоскости ЕРСН напластования угольного пласта 1, принимают равным углу г (углу 1 ЕР) наклона плоскости Е 1 КН расположения ипуров 4 к5 155 плоскости ЕРСН напластования угольного пласта 1, Величина углов Т,(угол ЬЕО наклона шпура 4, т.е, продольной его оси ЕЬ к плоскости ЕРСН напластования угольного пласта 1)) Ы (угол ЬЕН наклона шпура 4 к линии ЕН расположения устьев 3 шпуров 4), расстояние (равное отрезку ЕА) между линией ЕН расположения устьев 3 шпуров 4 и верхней плоскостью АВСЭ напластования угольного пласта 1, длину 1 (равную отрезку ЕЬ) шпура 4, . глубина а (равную отрезку ЕК) герметизации шпуров 4, через которые нагнетают твердеющую смесь жидких компонентов, т,е. расстояние от устья 3 шпура 4 до точки К пересечения его с верхней плоскостью АВСЭ напластования угольного пласта 1, кратчайшее расстояние 2 (равное отрезку Х 2) между шпурами 4, расстояние й (равное отрезку Е 2) между устьями 3 шпуров 4 определяют в зависимости от мощности 1 д (равной отрезку АМ) слоя и ширины а (равной отрезку ТВ) зоны упрочняемых пород кровли 2 и кратчайшего расстояния я (равного отрезку ЕЫ) .от точки К пересечения верхней плоско;сти АВСЭ напластования угольного пла ста 1 со шпуром 4 до плоскости ЕИЗН, проведенной через линию ЕН расположе ния устьев 3 шпуров 4 перпендикулярн плоскости ЕРСН напластования угольно го пласта 1 с соблюдением соотношен 5О15 После этого определяют - расстояние Ь (равное отрезку ЕА) между лини.3 О ей ЕН расположения устьев 3 шпуров 4и верхней плоскостью АВСЭ напластования угольного пласта 1;. - длину 1 о (раукую отрезку ЕЬ) шпура 4; - глубина а (равную отрезку ЕК) герметизации ий шпуров 4, через которые нагнетают35твердеющую смесь жидких компонентов,т.е, расстояние от устья 3 шпура 4 доточки К пересечения его с верхнейплоскостью АВСЭ .напластования уголь 4 О ного пласта 1; - кратчайшее расстояние г (равное отрезку ХЕ) между шпурами 4; - расстояние й (равное отрезку Е 2) между устьями 3 шпуров 4- угол(угол ПП,) - угол между пло 45 скостями, одка (плоскость Е 1 ПР) изкоторых перпендикулярна к линии ЕНрасположения устьев 3 шпуров 4, адругая (плоскость ЕМЬО), проходящаячерез продольную ось шпура 4, - кплоскости ЕРСН напластования уголько"го пласта 1; - угол Ч" (угол ТЕР)угол наклона плоскости Е 1 КН расположения шпуров 4 к плоскости ЕРСН напластования угольного пласта; - угол5 (угол ЬЕО) - угол наклона шпура(т.е. продолькой его оси ЕЬ) к плоскости ЕРСН напластования угольногопласта 1; - угол ф (угол ЬЕН) - уголнаклона шпура 4 (т.е. ликии его буре ю1 д вдп= здп С = Сд (5 = сйд М = -шРв очистном забое, обор лексомКФ, на тон 5497 б ком пологом пласте Нили Н-в требуется упрочнение ложной кровли; мощ" ность слоя пород Ь, длина зоны обрушающихся пород вдоль лавы 8.Сначала выбирают ширину а зоны упрочняемых пород кровли 2. Ее принима" ют кратной ширине вынимаемой полости угля и равной, например, суточному продвиганию забоя, которое в таких условиях не превышает 2-3 полос.Затем принимают из опыта упрочнения пород непосредственной кровли, обрушаюшейся по мощности, как правило, не менее чем на 1,5-2 м, кратчайшее расстояние.(10,9-1 м) от точки К пересечения верхней плоскости напластования АВСЭ угольного пласта 1 со шпуром 4 до плоскости ЕМБН, проведенной через линию ЕН расположения шпуров 4 перпендикулярно плоскости ЕРСН напластования угольного пласта 1. Этократчайшее расстояние я, по которомутвердеющая смесь жидких компонентов 25 проникает на обнаженную поверхность очистного забоя.ния ЕЬ) к линии ЕН расположения устьев 3 шпуров 4,При этом указанные величины определяют с соблюдением следующих соот 5 ношений: выпь = з 1 п(1 = й = сйд 2-ш ОЗа= -Г- ( г 6 - 2; - с ( .2Ьп Ьш г- Ьп 1 Ьш 1 ш Йшс Йс5 т 1сс в которых: ы - Г + ; с - Ь+ Ь; -,.,гЮ п=1-а; с= После этОго определшпуров 4 ство25 Дальше на груди забоя на расстоянии Ь от верхней плоскости АВСП на - пластования угольного пластабелым мелом проводят линию ЕН расположения устьев 3 шпуров 4.Затем на этой линии ЕН намечают вертикальйыми черточками устья 3 шпуров,4. Устья шпуров располагают на расстоянии е друг от друга, а шнур 4 бурят по линии ЕЬ, образованной пере О сечением наклонной плоскости ЕПН расположения шпуров 4 с плоскостью ВИХР, перпендикулярной к линии ЕН расположения устьев 3 шпуров 4, При этом направление буровой штанге зада ют по диагонали прямоугольного параллелепипеда, используя уголи угол р или уголи уголтак, что продольная ось штанги К любой плоскости напластования угольного пластабудет наклонена под острым углом, равным углу Р , а с линией очистного забоя, которая параллельна линии ЕН расположения устьев 3 шпуров 4, составляет остРый угол, Равный УглУ О . Каждый шпур бурят на глубину, равную величине 1.Пробуренные шпуры герметизируют поочередно через один шпур, причемТаким образом, из сыпучих и ложной кровли 2 натонких поло угольных пластахсоздают искус ную кровлю 2, представляющую с уже прочный слой кровли, арми ный, например, металлическими ми 5 и упрочненный, например, лиуретаном, который придает пород кроили 2 податливость. Т искусственная кровля 2 не разд ется вышележащими породами и п ходе комбайна не обрушается, а рот удерживает неустойчивую не ственную кровлю и позволяет ус передвинуть секции мехкрепи,гихственобой ован- нкера еноп акая авливари про- наобо- посред- петь обре фо рм н и я Способщий бурениласта полетизацию рочнения пород, включаюшпуров наклонно к кровле ного ископаемого, их гернагнетание твердеющей л и ч а ю щ и й с я темповышения эффективности ровли при разработке тонпластов, уться шпуров рас груди забоя ниже кровли еличину, определяемую из смеси, о т что, с цель упрочнения ких пологих полагают на пласта на ыражения герметизацию этих шпуров 4 (для нагнетания твердеющей смеси жидких компонентов) осуществляют на глубину а, т.е. герметизацию шпуров 4 для нагнетания твердеющей смеси жидких компонентов выполняют в пределах угольного пластадо точки К пересечения его верхней плоскости АВСЭ напластования со шпуром 4.Затем начинают нагнетать твердеющую смесь жидких компонентов в шпур до появления ее из соседнего шпура. Такой визуаъный контроль в процессе нагнетания гарантирует минимальныи радиус распространения твердеющей смеси жидких компонентов, который равен кратчайшему расстоянию г (равному отрезку ХЕ) между шпурами 4, Нагнетание .прекращают, в соседние шпуры 4 в пределах породного слоя кровли 2 устанавливают армирующие элементы 5, и эти шпуры герметизируют одним из известных способов, например, при помощи ампул с пенополиуретаном. После этого аналогично нагнетают другие шпуры.ородпри этом расстояние между ними определяют из выражения г, К 1.гдето=. Ь + с 1; а ЭЬ+Ь;с= 1; + 8+ 11 1 - а; 1 сГпьрасстояние от кровли пластадо устьев шпуров;расстояние между устьями шпуров;соответственно мощность слоя и ширина эоны упрочцяемьгх пород кровли;расстояние от груди забоя доточки пересечения шпура скровлей пласта,а шпуры бурят по диагонали прямоугольного параллелепипеда, высота которогоравна сумме расстояний от кровли пласта до устьев шпуров и могутности слояупрочняемых пород кровли, при этомшпуры пересекают пласт и породу и вних дополнительцо устанавливают армирующие элементы, которые располагают 15 в пределах породы, а герметизациювыполняют в пределах пласта, причемтвердеющую смесь нагнетают в шпурычерез один до появления ее из соседних шпуров.М. Максимишинец НТ СССР Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород,Га 101 Заказ 545 Тираж 384 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открмтиям113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5