способ крепления подготовительных выработок

Формула изобретения

1. Способ крепления подготовительных выработок, включающий бурение полостей в стенках выработки, возведение крепи из спаренных верхняков, одни концы которых размещают в указанных полостях, другие свободные концы ориентируют навстречу друг другу, прижатие верхняков к кровле выработки с применением распорного элемента, имеющего на торце плиту, выполнение в стенке выработки дополнительной полости со стороны смежного выемочного столба и перемещение верхняка из погашаемой части выработки по ее ширине с размещением свободного конца в дополнительной полости, отличающийся тем, что до возведения крепи распорный элемент устанавливают по оси выработки с распором между кровлей и почвой, а при прижатии верхняков к кровле выработки используют дополнительную плиту, которую размещают на подвижной части распорного элемента соосно с основной плитой и под ней, при этом встречно направленные свободные концы верхняков ориентируют между основной и дополнительной плитами по каждую сторону подвижной части распорного элемента с последующим поджатием указанных концов верхняков путем поднятия дополнительной плиты распорного элемента в сторону кровли и фиксации ее с помощью замка, при этом по мере подхода очистного забоя к верхняку, подлежащему перемещению из погашаемой части выработки, опускают дополнительную плиту, предварительно ослабив замок, по подвижной части распорного элемента с сохранением его распора между кровлей и почвой, а затем после перемещения верхняка и размещения его свободного конца в дополнительной полости вновь поднимают дополнительную плиту с прижатием ее к спаренным верхнякам крепи.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к горному делу, а именно, к креплению подготовительных выработок, проводимых широким забоем и сохраняемых для повторного использования в условиях бесцеликовой охраны при отработке двух смежных выемочных столбов.

Известен способ крепления подготовительных выработок, включающий возведение крепи, имеющей ориентированные параллельно линии очистного забоя верхняки с затяжками, прижатие верхняков к кровле выработки с помощью поддерживающих элементов, причем до возведения крепи в стенках выработки образуют полости, а при установке крепи используют спаренные верхняки, одни концы которых размещают в указанных полостях, а другие ориентируют навстречу друг другу, причем поддерживающие элементы устанавливают под встречно направленные концы верхняков /2/.

Недостатком известного способа является необходимость поддержания большого пролета выработки, включая ее погашаемую часть после прохода первой лавы до зоны стабилизации смещений пород кровли, а это требует значительных трудозатрат по возведению временной крепи на этом участке и сохранению поддерживаемой части выработки для повторного использования.

Кроме того, реализация данного способа характеризуется необходимостью применения большого количества материалов.

Известен способ крепления подготовительных выработок, включающий бурение полостей в стенках выработки, размещение в них концов верхняков, свободные концы которых в каждом ряду располагают навстречу друг другу и параллельно подвиганию очистного забоя, прижатие верхняков к кровле выработки распорным элементом, причем в стенках выработки выполняют дополнительные полости, а свободные концы каждого верхняка ориентируют с возможностью независимого перемещения по ширине выработки и дополнительной полости с помощью хомутов, которые устанавливают на распорном элементе /2/.

Недостатком известного способа является невозможность обеспечить постоянное поджатие верхняков к кровле во время перемещения одного из них из погашаемой части выработки в сохраняемую ее часть на участке сопряжения с очистным забоем из-за необходимости снятия предварительного распора крепи выработки для выполнения указанной операции. Кроме того, после перемещения верхняка в заданное положение необходимо вновь распереть крепь в кровлю выработки, что приводит к ее "топтанию" и, как следствие, к расслоению пород кровли и соответственно снижению устойчивости выработки. В результате появляется опасность обрушения расслоившихся пород кровли в выработку.

В основу изобретения поставлена задача повысить устойчивость выработки, используемой повторно, за счет снижения деформации пород кровли путем постоянного сохранения распора крепи на период ее эксплуатации.

Поставленная задача достигается тем, что в известном способе крепления подготовительных выработок, включающем бурение полостей в стенках выработки, возведение крепи из спаренных верхняков, концы которых размещают в указанных полостях, а другие свободные концы ориентируют навстречу друг другу, прижатие верхняков к кровле выработки с применением распорного элемента, имеющего на торце плиту, выполнение в стенке выработки дополнительной полости со стороны смежного выемочного столба и перемещение верхняка из погашаемой части выработки по ее ширине с размещением свободного конца в дополнительной полости, согласно изобретению, до возведения крепи распорный элемент устанавливают по оси выработки с распором между кровлей и почвой, а при прижатии верхняков к кровлю выработки используют дополнительную плиту, которую размещают на подвижной части распорного элемента соосно с основной плитой и под ней, при этом встречно направленные свободные концы верхняков ориентируют между основной и дополнительной плитами по каждую сторону подвижной части распорного элемента с последующим поджатием указанных концов верхняков путем поднятия дополнительной плиты распорного элемента в сторону кровли и фиксации ее с помощью замка, при этом по мере подхода очистного забоя к верхняку, подлежащему перемещению из погашаемой части выработки, опускают дополнительную плиту, предварительно ослабив замок, по подвижной части распорного элемента с сохранением его распора между кровлей и почвой, а затем после перемещения верхняка и размещения его свободного конца в дополнительной полости вновь поднимают дополнительную плиту с прижатием ее к спаренным верхнякам крепи.

В сравнении с известным уровнем техники заявляемый способ при его осуществлении за счет обеспечения сохранения распора крепи, таким образом не выводя ее из работы при выполнении операций по перемонтажу крепи для поддержания сохраняемой части выработки, позволяет уменьшить смещение и расслоение пород кровли, а, следовательно, повысить устойчивость выработки и обеспечить безопасные условия ее эксплуатации.

Благодаря наличию дополнительной плиты, которую устанавливают на подвижной части распорного элемента соосно с основной плитой и под ней, размещенной на торцевой части упомянутого элемента, образует пространство, в котором ориентируют встречно направленные свободные концы верхняков с последующим их прижатием к кровле выработки путем поднятия дополнительной плиты и ее фиксации, вводя таким образом крепь выработку.

Такое размещение свободных концов верхняков позволяет при подходе лавы, практически не выводя крепь из работы, выполнять перестановку одного из ее элементов, без снятия распора с распорного элемента, т.е. с крепи. А это исключает многократное воздействие на породы кровли, выражающееся в ее "топтаний".

В результате достигается выше описанный технический результат и решается поставленная задача разработан способ крепления подготовительных выработок, который позволил повысить их устойчивость и сохранить в эксплуатационном состоянии для повторного использования при отработке смешного выемочного столба.

Таким образом, из вышеизложенного следует, что достигнутый технический результат явным образом не следует из сведений об известном уровне техники и поэтому заявляемое изобретение имеет изобретательский уровень.

На фиг. 1 показана схема возведения крепи выработки, общей для двух сопрягаемых между собой выемочных столбов, вид в плане; на фиг. 2 сечение по А-А фиг. 1; на фиг. 3 сечение по Б-Б фиг. 2.

По мере проведения подготовительной выработки 1, начиная от ее забоя, возводят металлическую рамную крепь. Для чего в стенках 2,3 выработки 1 бурят полости 4,5. Полость 4 бурят со стороны разрабатываемого выемочного столба 6, а полость 5 -со стороны смежного с выработкой 1 выемочного столба 7. Затем по оси выработки 1 между кровлей и почвой устанавливают распорный элемент 8. Распорный элемент 8 выполняют из двух частей: неподвижной 9 и подвижной 10, соединенных между собой узлом податливости 11. Причем до установки распорного элемента 8 на торцевой его части размещают плиту 12 для взаимодействия его с кровлей выработки 1, а на подвижной части 10 дополнительную плиту 13, которая соосна с плитой 12 и расположена под ней.

Далее в полости 4 и 5 заводят концы спаренных верхняков 14 и 15, при этом другие свободные концы этих верхняков ориентируют навстречу друг другу и располагают между плитами 12 и 13 по каждую сторону подвижной части 10 распорного элемента 8. После этого верхняки 14 и 15 вместе с уложенной на них затяжкой 16 прижимают к кровле выработки 1 путем перемещения дополнительной плиты 13 по подвижной части 10 распорного элемента 8 с последующей фиксацией его с помощью замка 17.

Подготовительная выработка 1 является общей для двух очистных забоев 18 и 19.

При подходе очистного забоя 18 и верхнему 14 очередной рамы крепи в стенке 3 выполняют дополнительную полость 20 со стороны смежного выемочного столба 7. Затем производят перемещение верхняка 14 из погашаемой части выработки 1 по ее ширине в сторону дополнительной полости 10, предварительно ослабив замок 17 и переместив дополнительную плиту 13 в сторону почвы по подвижной части распорного элемента 8, при этом распор указанного элемента 8 между кровлей и почвой сохраняют на весь период перемещения верхняка 14. После заведения свободного конца верхняка 14 в дополнительную полость 20 поднимают и фиксируют дополнительную плиту 13 на распорном элементе 8 с помощью замка 17. В качестве приспособления для подъема и опускания дополнительной плиты 13 может быть использован, например, домкрат.

В результате на сопряжении очистного забоя 18 с выработкой 1 возведена крепь повышенной несущей способности, поскольку ее работа в период перемонтажа не нарушалась вследствие постоянного сохранения распора крепи в это время, чем исключается "топтание" кровли.

В дальнейшем после перемонтажа крепи возводят охранную крепь 21 между рамами крепи выработки 1 в районе расположения распорного элемента 8.

При отработке смежного выемочного столба 7 используют вновь возведенную крепь с усиленными рамами.

Таким образом, предложенный способ позволяет осуществить крепление выработки с обеспечением надежной работы крепи в период отработки двух смежных выемочных столбов.

Источники информации, принятые во внимание при составлении описания изобретения.

1. Патент Российской Федерации N 2009326, кл. E 21 D 11/14, 1989.

2. Патент СССР N 179663, кл. E 21 D11/00, 1990.