способ крепления горных выработок

Формула изобретения

СПОСОБ КРЕПЛЕНИЯ ГОРНЫХ ВЫРАБОТОК, включающий установку рам арочной крепи, затяжку кровли, создание изоляции части закрепного пространства за верхним элементом арочной крепи от всего закрепного пространства и от элементов крепи, размещение в закрепном пространстве между верхними элементами арочной крепи герметичных эластичных оболочек, нагнетание в них сжатого воздуха, заполнение изолированной части закрепного пространства твердеющим составом, поддержание давления в герметичных эластичных оболочках в течение всего времени схватывания состава, отличающийся тем, что изоляцию создают за счет размещения на затяжке над верхними элементами крепи полос из водонепроницаемого материала с карманами на концах и размещения герметичных эластичных оболочек между затяжкой и кровлей с опорой на края соседних полос из водонепроницаемого материала.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при креплении подготовительных и капитальных выработок со сводчатой формой поперечного сечения, проводимых преимущественно буровзрывным способом с образованием неровного породного контура.

Известен способ крепления горных выработок, включающий установку анкерной крепи с подхватами, укладку на подхваты твердеющей смеси, предварительно помещенной в герметичные эластичные оболочки и натяжение анкеров до разрушения оболочек (авт.св. N 1065062). Недостатком способа при его использовании в выработках со сводчатой формой поперечного сечения и неровным породным контуром является невозможность обеспечения контакта твердеющей смеси с породами кровли по всему ее контуру после разрушения оболочки вследствие вытекания части смеси из подхвата, обусловленного ее подвижностью.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является способ крепления горных выработок, включающий возведение рамной крепи, установку затяжки, размещение между крепью и затяжкой эластичных баллонов с твердеющим составом, установку с обеих сторон от эластичных баллонов с твердеющим составом скрепленных с рамами желобчатых фиксаторов с зазором между стенками последних и эластичными баллонами, размещение в указанных зазорах эластичных емкостей и заполнение их сжатым воздухом, поддержание давления в эластичных емкостях в течение всего срока твердения состава, выпускание воздуха из эластичных емкостей и снятие их вместе с фиксаторами [1] Недостатками способа являются отсутствие адгезии твердеющего состава, помещенного в эластичный баллон, к породному контуру кровли и как следствие дополнительная пригрузка крепи весом твердеющего состава; невозможность повышения прочности нарушенных пород приконтурного слоя кровли.

Целью изобретения является повышение устойчивости горной выработки.

Достигается это тем, что в способе, включающем установку рам арочной крепи, затяжку кровли, размещение в закрепном пространстве герметичных эластичных оболочек, нагнетание в них сжатого воздуха, заполнение пустот за верхними элементами крепи твердеющим составом, поддержание в течение всего времени схватывания состава давления в герметичных эластичных оболочках, выпускание воздуха и извлечение их для повторного использования, твердеющий состав нагнетают в пространство между наполненными сжатым воздухом герметичными эластичными оболочками, предварительно уложив на затяжку над верхними элементами крепи полосы из водонепроницаемого материала с карманами на концах.

В результате такого крепления твердеющий состав проникает в трещины и макропоры горной породы и упрочняет приконтурный слой кровли, что повышает устойчивость выработки. Распор рамной крепи обеспечивается за счет давления сжатого воздуха, заключенного в герметичных эластичных оболочках, что позволяет при технологической необходимости производить нагнетание твердеющего состава на удалении от проходческого забоя без снижения устойчивости выработки.

На фиг. 1 показана схема возведения крепи; на фиг. 2 разрез по А-А на фиг. 1; на фиг. 3 разрез Б-Б на фиг. 1; на фиг. 4 разрез по В-В на фиг.1.

В забое проводимой горной выработки устанавливают металлическую арочную крепь 1, на верхние элементы которой укладывают полосы 2 из водонепроницаемого материала с карманами 3 с обоих концов. Затем кровлю выработки перекрывают затяжкой 4, на которую укладывают герметичные эластичные оболочки 5 так, чтобы их длинные стороны стыковались над рамами крепи 1, и наполняют сжатым воздухом до достижения давления 0,7 ати. Для исключения прилипания твердеющего состава к эластичным оболочкам 5 из стенки в местах возможного контакта с твердеющим составом 6 предварительно покрывают смазочным материалом. В зазор между герметичными эластичными оболочками 5 нагнетают твердеющий состав, а после затвердевания состава из герметичных эластичных оболочек 5 выпускают воздух и извлекают их для повторного использования через незатянутые межрамные пролеты в боках выработки.

Использование предлагаемого способа крепления горных выработок позволяет частично восстановить прочность нарушенных пород приконтурного слоя кровли, создать адгезионную связь между породами кровли и затвердевшим составом, обеспечить совместную работу системы крепежная рама затвердевший состав породы кровли без увеличения расхода твердеющего состава.