способ крепления подземных выработок комбинированной крепью

Формула изобретения

1. Способ крепления подземных выработок комбинированной крепью, включающий установку временной и постоянной крепи, отличающийся тем, что создают временную штанговую крепь, для чего в шпуры, пробуренные по контуру выработки, через, по меньшей мере, один устанавливают штанги временной крепи, например, распорного типа, один конец которых закрепляют в массиве горных пород за проектной линией забоя, а второй соединяют, например, жимками, с нижней частью штанг, укрепляющих кровлю и бока выработки у груди забоя, свободные от штанг шпуры по контуру выработки заряжают рассредоточенными зарядами ВВ и взрывают вначале заряды контурного ряда, затем заряды рыхления, обнажая установленные штанги временной крепи, под защитой которой производят отгрузку взорванной горной массы, после чего устанавливают постоянную крепь, например, штанговую со стальной сеткой и нанесением набрызгбетона на поверхность выработки.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что после установки постоянной крепи штанги временной крепи извлекают все или частично.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к горной промышленности и предназначено для крепления горных выработок, проходимых в неустойчивых породах.

Известен способ крепления подземных выработок при селективной выемке полезного ископаемого, включающий установку составных штанг в верхней пачке пласта, нижнюю часть которых извлекают перед выемкой верхней пачки пласта, а верхнюю часть оставляют для поддержания кровли выработки. После выемки верхней пачки производят крепление выработки рамной крепью. [1] Недостатком способа является преждевременное обрушение верхней пачки пласта после извлечения штанг.

Наиболее близким по технической сущности к настоящему изобретению является способ крепления подземных выработок комбинированной крепью в нарушенных сильнотрещиноватых скальных породах, включающий установку временной и постоянной крепи, при этом производят взрывание зарядов в забое, оборку кровли выработки, нанесение на поверхность выработки набрызгбетона, отгрузку горной массы, бурение шпуров через набрызгбетонное покрытие, установку штанг и навешивание стальной сетки [2] - прототип.

Недостатками способа являются:

- необходимость приостановления работ в забое для набора прочности набрызгбетонного покрытия;

- необходимость сокращения длины уходки, т.к. навал породы, создаваемый взрывом в забое при обычной уходке, не позволяет вести работы по креплению выработки;

- необходимость ремонта крепи из набрызгбетона после очередного взрыва.

Эти недостатки снижают скорость проходки выработок и удорожают проходческие работы.

Изобретение при его осуществлении позволяет получить технический результат, выраженный в сокращении материальных затрат и повышении скорости проходческих работ при обеспечении их безопасности.

Указанный технический результат достигается тем, что в известном способе крепления подземных выработок комбинированной крепью, включающем установку временной и постоянной крепи, временную крепь создают штанговую, для чего в шпуры, пробуренные по контуру выработки, через, по меньшей мере, один устанавливают штанги временной крепи, например, распорного типа, один конец которых закрепляют в массиве горных пород за проектной линией забоя, а второй соединяют, например, жимками с нижней частью штанг, укрепляющих кровлю и бока выработки у груди забоя, свободные от штанг шпуры по контуру выработки заряжают рассредоточенными зарядами ВВ и взрывают вначале заряды контурного ряда, затем заряды рыхления, обнажая установленные штанги временной крепи, под защитой которой производят отгрузку взорванной горной массы, после чего устанавливают постоянную крепь, например штанговую со стальной сеткой и нанесением набрызгбетона на поверхность выработки, а штанги временной крепи извлекают все или частично.

Новыми признаками в предлагаемом способе являются:

- установка штанг в шпуры через, по меньшей мере, один, пробуренные для создания контурного ряда;

- контурная отрезная щель создается взрывом шпуров на компенсационное пространство, которым является шпур с установленной в нем штангой.

Преимуществами предложенного способа являются:

- создание не зависимой от навала взорванной горной массы в забое временной крепи, предотвращающей преждевременные вывалы;

- сохранение длины уходки, а следовательно, и скорости проходки выработки;

- исключение операции по нанесению набрызгбетона на поверхность выработки перед отгрузкой взорванной горной массы;

- исключение ремонта крепи из набрызгбетона.

Предлагаемый способ отличается от прототипа вышеизложенной последовательностью операций. Изложенные в данной совокупности признаки отсутствуют в известных решениях и обеспечивают получение положительного эффекта. Предлагаемый способ обладает свойствами, не совпадающими со свойствами отличительных признаков известных решений.

Анализ известных решений показал, что сущность заявляемого решения в них не раскрыта, она не очевидна, характеризуется новой совокупностью признаков, что позволяет считать его соответствующим критерию "новизна" и "изобретательский уровень".

На фиг. 1 изображено расположение шпуров в забое выработки; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1.

Способ осуществляется следующим образом.

Бурят ряды шпуров для зарядов ВВ контурного ряда 1, 2 и зарядов рыхления 3. В шпуры 1, пробуренные по контуру выработки, устанавливают штанги 4, например, распорного типа, один конец которых 5 закрепляют в массиве за проектной линией забоя 6, а второй соединяют, например жимками 7, с нижней частью штанг 8, укрепляющих кровлю и бока выработки у груди забоя, шпуры 1 контурного ряда, в которые установлены штанги, не заряжают, остальные шпуры 2, в которые не установлены штанги, заряжают рассредоточенными зарядами ВВ. Заряжают шпуры 3 зарядов рыхления. После взрыва контурного ряда и зарядов рыхления обнажаются установленные в контурном ряду штанги 4, которые служат временной крепью, отгружают горную массу и устанавливают постоянную крепь, например штанговую со стальной сеткой 9 и нанесением набрызгбетона 10 на поверхность выработки, а штанги временной крепи извлекают все или частично.

Пример конкретного выполнения способа. С целью полного раскрытия технической сущности и преимуществ предлагаемого изобретения приведен пример, где исходные данные приняты следующие.

Величина уходки - 200 см.

Длина штанг - 250 см.

Расположение трещин - хаотическое. Расстояние между шпурами контурного ряда 20 см. Сетка штангования кровли и боков выработки 0,40,4 м.

Штанги распорного типа.

Бурят шпуры контурного ряда и для зарядов рыхления. В шпуры контурного ряда через один устанавливают штанги, остальные шпуры контурного ряда и шпуры для рыхления заряжают ВВ. Концы штанг крепят посредством замка в массиве пород; жимками к штангам постоянной крепи у груди забоя. Производят взрывание зарядов контурного ряда, затем зарядов рыхления. Обнажаются штанги, установленные в контурном ряду, которые служат временной крепью, под защитой которой производят отгрузку горной массы и установку постоянной крепи - штанговой со стальной сеткой и нанесением набрызгбетона, а штанги временной крепи извлекают.

При отработке следующей уходки операции повторяют.

Предлагаемое изобретение при его осуществлении позволяет предотвратить преждевременные вывалы пород кровли; исключить нанесение слоя набрызгбетона на поверхность выработки после взрыва контурных зарядов и зарядов рыхления; исключить сокращение длины уходки забоя; исключить ремонт временной крепи из набрызгбетона. Изложенное позволяет: сократить материальные затраты на проходку подземных выработок; обеспечить высокую скорость проходческих работ при обеспечении их безопасности.

Источники информации

1. Авт. св. СССР 514098. Способ крепления временной штанговой крепью при селективной выемке полезного ископаемого. МПК Е 21 С 41/06, 1976.

2. Мостков В. М. Подземные сооружения большого сечения. М., "Недра", 1974, 59 с.