способ поддержания горной выработки при разработке пластовых месторождений

Формула изобретения

Способ поддержания горной выработки при разработке пластовых месторождений, включающий последовательное размещение вдоль выработки под рамами постоянной крепи крепи усиления до входа ее в зону стабилизации горного давления, снятие распора крепи усиления, установку ее за линией очистного забоя, оборудованного секциями механизированной крепи, и формирование в породах почвы пласта щели, отличающийся тем, что щель проводят за крайними секциями механизированной крепи по нормали к напластованию вдоль оси выработки сразу после прохода очистного забоя с последующей установкой охранного элемента между крепью выработки со стороны выработанного пространства и проведенной щелью.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при разработке пластовых месторождений по бесцеликовой технологии.

Известен способ охраны подготовительной выработки, включающий проведение в кровле пласта по нормали к напластованию между охранным элементом и выработанным пространством щели, бурение из выработки в сторону щели шпуров до пересечения со щелью с последующим вводом в них анкеров, а щель - арматурной сетки, и нагнетание в щель быстротвердеющей смеси [1].

Недостатком известного способа является то, что он не обеспечивает эффективной защиты выработки от пучения почвы пласта вследствие отсутствия средств, снижающих напряжения в породах почвы, формируемые зависающей консолью основной кровли. В результате пучения почвы уменьшается сечение охраняемой выработки и, как следствие, нарушаются ее эксплуатационные качества. Кроме того, реализация способа предполагает выполнение трудоемких ручных работ по бурению шпуров в них анкеров, а также работ по введению в щель арматурной сетки.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является способ поддержания горной выработки, включающий последовательное размещение вдоль выработки под рамами постоянной крепи крепи усиления, состоящей из опорных элементов, осуществляющих распор постоянной крепи до входа крепи усиления в зону стабилизации горного давления, снятие распора крепи усиления и установку ее за линией очистного забоя, причем до установки крепи усиления в почве выработки прорезают щель, а парные опорные элементы крепи усиления располагают по противоположным сторонам щели, при этом нарезание щели и установку крепи усиления производят до подхода зоны опорного давления очистного забоя [2].

Недостатками данного способа являются неравномерное перераспределение горного давления по ширине выработки, поскольку напряжения, формируемые зависающей консолью основной кровли передаются в почву через краевую зону пласта, то есть с одной стороны выработки: неравномерное распределение горного давления приводит к смыканию стенок щели и соответственно к образованию складок в почве выработки, что нарушает эксплуатационные качества выработки. Кроме того, реализация способа требует дополнительных трудозатрат по возведению парных элементов крепи усиления по противоположным сторонам щели: вызывает сложности в эксплуатации выработки в связи с наличием щели в почве.

Задача изобретения - сохранение эксплуатационных качеств поддерживаемых за очистным забоем выработок за счет снижения интенсивности получения пород почвы, а также снижение трудоемкости работ по поддержанию этих выработок.

Задача решается за счет того, что для поддержания горной выработки при разработке пластовых месторождений вдоль выработки последовательно размещают под рамами постоянной крепи крепь усиления до входа ее в зону стабилизации горного давления. снимают распор крепи усиления, устанавливают ее за линией очистного забоя, оборудованного секциями механизированной крепи и формируют в породах почвы пласта щель, причем, щель проводят за крайними секциями механизированной крепи по нормали к напластованию вдоль оси выработки сразу после прохода очистного забоя с последующей установкой охранного элемента между крепью выработки со стороны выработанного пространства и проведенной щелью.

В сравнении с изв6стным уровнем техники заявляемое изобретение позволяет уменьшить интенсивность пучения почвы выработок, поддерживаемых за лавой, а также снизить трудоемкость работ по их поддержанию.

Достигается это тем, что в отличие от известных технических решений [1] и [2] , в заявляемом изобретении поддержание выработки обеспечивается механическим обрезом пород почвы в выработанном пространстве от почвы повторно используемой выработки. Обрезная щель в почве за контуром выработки со стороны выработанного пространства приводит к резкому уменьшению напряжений, действующих в плоскости напластования в породах почвы, что снижает интенсивность пучения за счет переноса процесса образования складок в почве из выработки за пределы ее контура, то есть в выработанное пространство.

В результате резко снижаются смещения пород выработки, что позволяет уменьшить, по сравнению с [1] и [2], или исключить число перекреплений выработки и подрывок почвы, а также отказаться от выполнения трудоемких работ, необходимых при реализации указанных способов.

Таким образом предлагаемое изобретение позволяет достигнуть технический результата, который не известен из сведений об уровне техники, то есть имеет изобретательский уровень.

На фиг.1 изображена схема поддержания горной выработки, план; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг.1.

Способ реализуется следующим образом.

По мере подвигания очистного забоя 1, оборудованного секциями механизированной крепи 2, в поддерживаемой выработке 3 под рамы постоянной арочной крепи 4 устанавливают крепь усиления 5. Крепь усиления 5 устанавливают впереди зоны опорного давления, а распор ее сохраняют во всех зонах проявления горного давления вплоть до зоны стабилизации горного давления.

В зоне стабилизации крепь усиления 5 демонтируют и переносят на очередной участок выработки 3 до подхода зоны опорного давления.

После прохода очистного забоя 1 прорезают щель 6 известным средством (не показано) в породах почвы пласта за крайними секциями механизированной крепи 3 по нормали к напластованию вдоль оси выработки. Затем устанавливают охранный элемент 7 со стороны выработанного пространства 8 между крепью выработки 4 и проведенной щелью 6.

Предлагаемый способ поддержания выработки может быть реализован практически в любых горно-геологических условиях.

Для реализации способа могут быть использованы щеленарезные установки.

Источники информации, принятые во внимание при составлении описания изобретения:

1. Авторское свидетельство СССР N 1788270, кл. E 21 D 11/00, 1993.

2. Авторское свидетельство СССР N 1567786, кл. E 21 D 11/14, 1990.