способ крепления кровли в очистных забоях

Формула изобретения

Способ крепления кровли в очистных забоях, включающий поддержание обнаженной поверхности кровли путем укладки по ней рулонной затяжки, разматываемой с барабана, установленного у кровли на очистном комбайне, с последующим подведением верхняков секций механизированной крепи под рулонную затяжку при передвижении ее на забой вслед за проходом очистного комбайна, отличающийся тем, что подведение верхняков секций механизированной крепи осуществляют под завальный край рулонной затяжки по ее длине, после этого производят подхватывание забойного края упомянутой рулонной затяжки с помощью анкеров, которые устанавливают в породы кровли пласта с наклоном в направлении подвигания очистного забоя, причем расстояние в каждой полосе рулонной затяжки, протянутой вдоль очистного забоя, принимают из условия устойчивости пород кровли пласта, при этом анкера, устанавливаемые в каждой последующей полосе рулонной затяжки, и анкера, ранее установленные в предыдущей полосе упомянутой затяжки, располагают относительно друг друга в шахматном порядке.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к горной промышленности, а более конкретно к способам крепления кровли в очистном забое с применением рулонного материала и других равноценных средств и может быть использовано при разработке угольных пластов с неустойчивой кровлей.

Известен способ крепления кровли в очистном забое, реализуемый с помощью устройства для затяжки кровли в очистном забое рулонным материалом по авторскому свидетельству СССР N 625047, кл. E 21 D 19/02 и заключающийся в поддержании обнаженной кровли вслед за перемещением выемочной машины по длине лавы путем разматывания рулонного материала и установки под него крепи с последующим поджатием к кровле под воздействием усилия пружины телескопической стойки, которая совместно с барабаном с рулонным материалом смонтирована с помощью кронштейнов на корпусе выемочной машины [1].

Недостатком данного решения является ограниченная область применения, поскольку оно не может быть использовано при неустойчивой непосредственной кровле.

Известен способ крепления кровли в очистных забоях, включающий поддержание обнаженной поверхности кровли путем укладки по ней рулонной затяжки, разматываемой с барабана, установленного у кровли на очистном комбайне с помощью кронштейнов, с последующим подведением верхняков механизированной крепи под рулонную затяжку при передвижении их на забой вслед за проходом очистного комбайна. При этом процесс укладки рулонной затяжки останавливают в случае образования локальных вывалов пород кровли до выпуска их на почву пласта к забою [2].

Недостатком известного решения является недостаточная надежность крепления кровли, поскольку невозможно поддерживать обнаженный участок кровли вдоль лавы на ее сопряжении с пластом.

Другой недостаток заключается в том, что при появлении небольшого вывала в кровле в районе нахождения комбайна прогибается рулонная затяжка, что приводит к временному прекращению работ по выемке угля, поскольку приостанавливается процесс укладки рулонной затяжки до момента скатывания горной массы в призабойное пространство лавы.

Из описанных недостатков следует, что данное техническое решение обладает низкой эксплуатационной надежностью и эффективностью использования при наличии в кровле неустойчивых пород.

Задача, решаемая заявляемым изобретением, заключается в повышении надежности крепления кровли на участке ее обнажения при наличии в ней неустойчивых пород.

Указанная задача решается благодаря тому, что в способе крепления кровли в очистных забоях, включающем поддержание обнаженной поверхности кровли путем укладки по ней рулонной затяжки, разматываемой с барабана, установленного у кровли на очистном комбайне, с последующим подведением верхняков секций механизированной крепи под рулонную затяжку при передвижении ее на забой вслед за проходом очистного комбайна, согласно изобретению, подведение верхняков секций механизированной крепи осуществляют под завальный край рулонной затяжки по ее длине, после этого производят подхватывание забойного края упомянутой рулонной затяжки с помощью анкеров, которые устанавливают в породы кровли пласта с наклоном в направлении подвигания очистного забоя, причем расстояние между анкерами в каждой полосе рулонной затяжки, протянутой вдоль очистного забоя, принимают из условия устойчивости пород кровли пласта, при этом анкера, устанавливаемые в каждой последующей полосе рулонной затяжки, и анкера, ранее установленные в предыдущей полосе упомянутой затяжки, располагают друг относительно друга в шахматном порядке.

Причинно-следственная связь между совокупностью существенных признаков заявляемого изобретения и достигаемым техническим результатом заключаются в следующем.

Подведение верхняков механизированной крепи под завальный край рулонной затяжки и подхватывание ее забойного края с помощью анкеров исключает образование вывалов породы, так как рулонная затяжка, закрепленная с обеих сторон по ее длине, находится в напряженно натянутом состоянии, что предотвращает образование ее прогиба.

При этом установку анкеров в породы кровли пласта осуществляют с наклоном в направлении подвигания очистного забоя, что позволит скрепить неустойчивые породы в кровле сразу после ее обнажения над комбайном с тем, чтобы при выемке следующего цикла избежать расслоения пород и, как следствие, образования вывалов.

Принятие шага установки анкеров в каждой полосе в зависимости от горно-геологических условий залегания пласта, в частности от устойчивости вмещающих пород, позволит варьировать его параметрами.

Установка анкеров относительно друг друга в смежных полосах в шахматном порядке обеспечит равномерное закрепление пород кровли по всей площади ее обнажения вплоть до обрушения за секциями механизированной крепи.

Таким образом, заявляемое изобретение с учетом раскрытых технических эффектов позволит решить поставленную задачу - повысить надежность крепления кровли при наличии в ней неустойчивых пород, то есть достигается технический результат, который явным образом не следует из сведений об уровне техники, а поэтому оно имеет изобретательский уровень.

На фиг. 1 показана схема расположения очистного оборудования в забое, продольный разрез (секции механизированной крепи условно не показаны); на фиг. 2 - сечение по А-А фиг. 1; на фиг. 3 - сечение по Б-Б фиг. 1.

По мере выемки очередной полосы угля очистным комбайном 1 по обнаженному участку кровли укладывают рулонную затяжку 2, разматываемую с барабана 3, закрепленного на очистном комбайне 1 с помощью, например, кронштейнов 4.

Вслед за подвиганием очистного комбайна 1 под завальную сторону рулонной затяжки 2 подводят верхняки секции механизированной крепи 5 вдоль длины упомянутой стороны рулонной затяжки 2. Затем бурят шпур 6 с наклоном в сторону подвигания очистного забоя 7 и устанавливают в него анкер 8, причем шпур 6 располагают на участке сопряжения очистного забоя 7 с кровлей и на расстоянии от ранее пробуренного шпура 6, равном шагу установки анкеров 8.

Кроме того, каждый анкер 8, устанавливаемый в разматываемую вслед за комбайном 1 полосу рулонной затяжки 2, ориентируют так, чтобы он находился в промежутке между ранее установленными соседними анкерами 8 предыдущей полосы рулонной затяжки 2.

В результате после выемки каждого цикла угля очистным комбайном 1 по длине очистного забоя 7 анкера 8, устанавливаемые в каждой последующей полосе рулонной затяжки 2, по отношению к анкерам 8, ранее установленным в предыдущей полосе рулонной затяжки 2, располагаются в шахматном порядке. Причем шаг установки анкеров 8 в каждой полосе рулонной затяжки 2 и наклон их в сторону подвигания очистного забоя принимают из условия устойчивости пород кровли пласта.

Принятая схема расположения анкеров 8 по всей площади обнаженной кровли и параметры их заложения обеспечивают опережающее крепление кровли по длине очистного забоя и, как следствие, ее устойчивость в момент обнажения за очистным комбайном 1.

Таким образом, реализация заявляемого способа позволит повысить надежность крепления кровли в очистных забоях при наличии в ней неустойчивых пород за счет предотвращения расслоения и, как следствие, исключения просыпания в призабойное пространство лавы.

Источники информации, принятые во внимание при составлении описания изобретения:

1. Авторское свидетельство СССР N 625047, кл. E 21 D 19/02. 1976.

2. Авторское свидетельство СССР N 815308, кл. E 21 D 19/02, 1978 (прототип).