способ проведения и крепления горных выработок в сложных горно-геологических условиях

Формула изобретения

Способ проведения и крепления горных выработок в сложных горно-геологических условиях, включающий образование разгрузочной полости впереди забоя с неснижаемым опережением и установку постоянной крепи, отличающийся тем, что в разгрузочную полость заводят два ряда пневмобаллонов со щитом, подают сжатый воздух в пневмобаллоны и поднимают щит до уровня верхняка постоянной крепи, после чего укладывают щит на раму постоянной крепи и создают распор между кровлей полости и пневмобаллонами путем подачи сжатого воздуха в пневмобаллоны, затем проводят выемку породы под щитом на шаг установки рам постоянной крепи, а первый ряд пневмобаллонов разгружают и извлекают в закрепленную часть выработки, после чего устанавливают раму постоянной крепи под щитом и снимают распор с пневмобаллонов второго ряда путем выпуска сжатого воздуха и извлекают пневмобаллоны в закрепленную часть выработки, затем проводят разгрузочную полость до первоначальной глубины, после чего операции повторяют.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для проведения и крепления подготовительных выработок в сложных горно-геологических условиях.

Известен способ крепления горных выработок, включающий установку основной крепи технологически заданного профиля, перетяжку кровли и анкерное крепление вспучиваемых пород, причем в зонах вскрытия или присечки вспучивающих пород проводимой горной выработки в почве или бортах последней производят установку полимерных анкеров с одновременным нагнетанием быстротвердеющего полимерного состава сразу во все шпуры в соответствии с принятым паспортом крепления, при этом направления шпуров в почве осуществляют с учетом направления смещения вспучиваемых частей контура выработки (см. патент 2134350, МПК E21D 020|02).

Недостатком указанного способа является невозможность его использования в сложных горно-геологических условиях, так как отсутствуют мероприятия по разгрузке угольного массива от опасных напряжений.

Известен способ защиты горных выработок, включающий бурению шпуров в кровле выработок с конусным уширением в устье каждого шпура, установку в них анкеров с хвостовиками, соединенными гибкими связями, натяжение связей с помощью анкеров, причем шпуры располагаются в точках пересечения осей, параллельных бортам выработки и делящих ее по ширине на шесть равных частей, и окружностей диаметром 0,4 В, описанных из центров, расположенных в точках пересечения осей с четными порядковыми номерами и линиями, перпендикулярными бортам выработки, при этом расстояние между упомянутыми линиями выбирают равным 0,6 В, хвостовики анкеров выполняют в виде петель, которые образуют при помощи сдвоенных анкеров, а в качестве гибких связей используют трос, при этом трос пропускают в петли, а его концы закрепляю т в шпурах (см. патент 2134330, МПК E21D 020|00 E21D 011|00).

Недостатком указанного способа является невозможность его использования в сложных горно-геологических условиях, так как отсутствуют мероприятия по разгрузке угольного массива от опасных напряжений.

Известен способ крепления горных выработок при проведении по выбросоопасным пластам, взятый в качестве прототипа, включающий образование разгрузочной полости (щели) над пластом и установку постоянной крепи (см. Мельников Н.И. Проведение и крепление горных выработок, М., Недра, 1988 стр.325-326).

Недостатком указанного способа является проведение разгрузочной полости без ее крепления, что может привести к вывалообразованиям и снижению безопасности работ.

Техническим результатом является повышение эффективности и безопасности проведения и крепления подготовительных выработок в сложных горно-геологических условиях.

Технический результат достигается тем, что в способе проведения и крепления горных выработок в сложных горно-геологических условиях, включающем образование разгрузочной полости впереди забоя с неснижаемым опережением полости и установку постоянной крепи, согласно изобретению в разгрузочную полость заводят два ряда пневмобаллонов со щитом, подают сжатый воздух в пневмобаллоны и поднимают щит до уровня верхняка постоянной крепи, после чего укладывают щит на раму постоянной крепи и создают распор между кровлей полости и пневмобаллонами, путем подачи сжатого воздуха в пневмобаллоны, затем проводят выемку породы под щитом на шаг установки рам постоянной крепи, а первый ряд пневмобаллонов разгружают и извлекают в закрепленную часть выработки, после чего устанавливают раму постоянной крепи под щитом и снимают распор с пневмобаллонов второго ряда путем выпуска сжатого воздуха, и извлекают пневмобаллоны в закрепленную часть выработки, затем проводят разгрузочную полость до первоначальной глубины, после чего операции повторяют.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 показана схема проведения и крепления подготовительной выработки с разгрузочной полостью; на фиг.2 показана схема проведения и крепления подготовительной выработки с разгрузочной полостью, в которой расположены пневмобаллоны со щитом, с выпуском сжатого воздуха из пневмобаллонов; на фиг.3 показана схема проведения и крепления подготовительной выработки с разгрузочной полостью, в которой расположены пневмобаллоны со щитом при подаче сжатого воздуха в пневмобаллоны; на фиг.4 показана схема проведения и крепления подготовительной выработки с разгрузочной полостью, в которой расположен пневмобаллон, и установленной рамой постоянной крепи после подвигания забоя на шаг заходки; на фиг.5 показана схема проведения и крепления подготовительной выработки с разгрузочной полостью, с установленной рамой постоянной крепи после подвигания забоя на шаг заходки и затяжкой между рамами крепи.

На фиг.1, 2, 3, 4 показано: 1 - забой подготовительной выработки; 2 - разгрузочная полость; 3 - пневмобаллоны; 4 - щит; 5 - верхняк постоянной крепи; 6 - стойка постоянной крепи; 7 - затяжка.

Способ крепления осуществляется следующим образом: впереди забоя подготовительной выработки 1 создают разгрузочную полость 2 на глубину 2 м (фиг.1), в которую досылают два ряда пневмбаллонов 3 с уложенным н них щитом 4 (фиг.2). В пневмобаллоны 3 первого и второго рядов подают сжатый воздух. Наличие двух рядов пневмобаллонов позволяет поднимать щит с наклоном для заводки щита на раму постоянной крепи. Поднимают щит до уровня верхняка постоянной крепи, укладывают щит на раму постоянной крепи, (фиг.3), создают распор между кровлей разгрузочной полости и пневмобаллонами путем подачи сжатого воздух в пневмобаллоны, проводят выемку породы под щитом до величины, равной шагу установки рам постоянной крепи (состоящих из верхняков 5 и стоек 6). Первый ряд пневмобаллонов (ближний к рамам крепи) разгружают и извлекают в закрепленную часть выработки. После чего устанавливают раму постоянной крепи под щитом (фиг.4). Снимают распор с певмобаллона второго ряда путем выпуска сжатого воздуха. Извлекают пневмобаллон в закрепленную часть выработки, а между рамами крепи устанавливают затяжку 7 (фиг.5). 3атем проводят разгрузочную полость до первоначальной глубины (фиг.1), после чего операции по досылке в нее пневмобаллонов с уложенным на них щитом, подаче в пневмобаллоны сжатого воздуха, поднятию щита до уровня верхняка постоянной крепи, укладке щита на раму постоянной крепи, созданию распора между кровлей разгрузочной полости и пневмобаллоном, путем подачи сжатого воздух в пневмобаллоны, выемке породы под щитом до величины, равной шагу установки рам постоянной крепи, разгрузке пневмобаллона, ближнего к рамам крепи, и его извлечению в закрепленную часть выработки, установке рам постоянной крепи под щитом, снятию распора с пневмобаллона второго ряда путем выпуска сжатого воздуха, извлечению пневмобаллона второго ряда в закрепленную часть выработки, проведению разгрузочной полости до первоначальной глубины, после чего операции повторяют.

Данный способ проведения и крепления подготовительных выработок позволит повысить эффективность и безопасность проведения и крепления горных выработок в сложных горно-геологических условиях.