способ охраны выемочного штрека

Формула изобретения

Способ охраны выемочного штрека, включающий возведение жестких или ограниченно податливых отдельно стоящих опор, отличающийся тем, что возведение опор производится впереди очистного забоя на расстоянии, превышающем размер зоны опорного давления, в заранее приготовленных нишах.

Описание изобретения к патенту

Предполагаемое изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для охраны выемочных штреков, поддерживаемых на границе с выработанным пространством для повторного использования при бесцеликовой отработке угольных пластов.

Известны бесцеликовые способы охраны повторно используемых выемочных штреков с помощью литых полос из твердеющих материалов, органной крепи, а также искусственными ограждениями (см. Прогрессивные паспорта крепления, охраны и поддержания подготовительных выработок при бесцеликовой технологии отработки угольных пластов. Л. ВНИМИ, 1985, с. 25 39).

Известен способ охраны выемочных штреков отдельно стоящими жесткими или ограниченной податливости опорами (тумбами) из бетонных блоков (см. Борзых А.Ф. и др. Устойчивость железобетонных тумб при охране подготовительных выработок. Уголь, 1985, N 6, с. 14 15).

Основной недостаток, присущий известным способам, состоит в том, что возведение искусственных опор осуществляется вслед за подвиганием очистного забоя в зоне, которая характеризуется интенсивным деформированием поддерживаемых пород. Именно в этой зоне (3 10 м за очистным забоем), как показывают многочисленные наблюдения за проявлениями горного давления в выемочных штреках, реализуется до 70% смещений пород от конечных значений.

В связи с этим, работы по возведению охранных сооружений (опор) во времени и в пространстве совпадают с наиболее активным проявлением горного давления, выраженным интенсивным смещением обширных областей деформированного массива, что значительно снижает эффективность проводимых мероприятий и не способствует сохранению работоспособного состояния выработок.

Как недостаток известных способов следует считать и высокую концентрацию работ в наиболее опасной зоне, какой принято считать сопряжение лавы со штреком.

Целью изобретения является повышение устойчивости выемочных штреков, поддерживаемых на границе с выработанным пространством для повторного использования, и снижение концентрации работ в зоне сопряжения лавы со штреком.

Поставленная цель достигается тем, что мероприятия по реализации способа охраны выемочного штрека, включающего возведение жестких или ограниченно податливых отдельно стоящих опор, осуществляется впереди забоя лавы на расстоянии, превышающем размер зоны опорного давления, в подготовленные ниши. Зона опорного давления для шахт Восточного Донбасса составляет 20 25 м.

Охранная конструкция, возведенная с опережением забоя лавы вне зоны опорного давления, обретает необходимую несущую способность (в случае использования литых опор) и вступает во взаимодействие с поддерживаемыми породами непосредственно после выемки краевой части пласта, т.е. когда породы кровли деформированы в наименьшей степени. Это позволяет значительно сократить размер зоны неупругих деформаций вокруг выработки, снизить нагрузки на крепь и тем самым повысить устойчивость выемочного штрека в целом.

На чертеже показана схема и порядок возведения отдельно стоящих опор с опережением забоя лавы.

В выемочном штреке 1 впереди лавы 2 на расстоянии, превышающем размер зоны опорного давления, со стороны движущегося очистного забоя по угольному пласту устраиваются ниши 3 с размерами по простиранию и восстанию (падению) пласта в плане соответственно 3 и 1,5 м. В оформленных нишах 3 производится выкладка жестких опор 4 из бетонных блоков или возводятся литые опоры из твердеющих смесей, заключенных в оболочку. Выемка ниш 3 осуществляется путем рыхления угля в заданном объеме ослабленным зарядом ВВ с последующей его погрузкой на штрековый скребковый конвейер 5.

Расстояние между нишами принимается равным 2,0 м.

В 5 6 м перед лавой уголь в промежутке между опорами 4 вынимается, тем самым образуется углеспускная печь 6 и появляется дополнительный выход из лавы.

При выемке краевой части пласта заранее сформированные опоры 4 вступают во взаимодействие с поддерживаемыми породами сразу после их обнажения. В этот момент породы кровли деформированы в наименьшей степени, а выработка находится в устойчивом состоянии.

При использовании изобретения появляется возможность разделить в пространстве одновременно выполняемые работы по возведению охранных сооружений и операции, выполняемые на концевом участке лавы (передвижка приводов, лавной крепи и конвейера, крепление сопряжения, выемку машинной ниши и др.), что способствует снижению концентрации работ на сопряжении "лава штрек" и повышает безопасность выполняемых операций.

Апробация способа предусмотрена в рамках работы 0692477000 "Разработка технических решений по повышению устойчивости выемочных штреков на сопряженных с очистными забоями при бесцеликовой выемке угля на больших глубинах", темплан 1994, ШахтНИУИ им А.М.Терпигорева.