способ подготовки к первичной посадке труднообрушаемой кровли криолитозоны

Формула изобретения

Способ подготовки к первичной посадке труднообрушаемой кровли криолитозоны, включающий проведение конвейерного и вентиляционных штреков, проходку монтажной камеры у границы выемочного столба, установку в ней механизированного комплекса, механическое и тепловое воздействие на породы кровли, отличающийся тем, что в процессе проведения конвейерного и вентиляционного штреков, начиная с расстояния от границы выемочного столба, равного ожидаемому первичному шагу обрушения, прорезают в кровле пласта щели в сторону выемочного столба на глубину не менее 1,5 м с углом наклона плоскости щелей к горизонтальной плоскости не менее 45°, а после прорезания щелей в них подают горячий воздух от локальных калориферов.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для подготовки к первичной посадке труднообрушаемых пород кровли криолитозоны.

Известен способ подготовки и управления первичной посадкой кровли криолитозоны, включающий проведение конвейерного и вентиляционного штреков, проходку монтажной камеры, отработку выемочного столба механизированным комплексом с воздействием тепла на породы кровли [1] - прототип.

Недостатками известного способа являются:

- сложность подачи в скважины теплоносителя (пара или горячей воды);

- трудность приготовления теплоносителя в выработках;

- точечный локальный разогрев пород вокруг скважин.

Технической задачей являлось создание вдоль подготовительных горных выработок продольных свободных зон растепленных пород, исключающих защемление обрушаемой плиты кровли.

Предлагаемый способ отличается тем, что в процессе проведения конвейерного и вентиляционного штреков, начиная с расстояния от границы выемочного столба, равном ожидаемому первичному шагу обрушения, прорезают в кровле пласта щели в сторону выемочного столба на глубину не менее 1,5 м с углом наклона плоскости щелей к горизонтальной плоскости не менее 45°, а после прорезания щелей в них подают горячий воздух от локального калорифера.

Введенный в формулу изобретения такой существенный признак, как то что в кровле пласта в процессе проведения конвейерного и вентиляционного штреков прорезают щели в сторону выемочного столба, позволяет организовать плоскости отрыва обрушаемой плиты и устранить ее защемление на границах обнажения.

Существенный признак о том, что прорезание пород кровли начинают с расстояния от границы выемочного столба, равного ожидаемому первичному шагу обрушения, дает возможность значительно уменьшить площадь первичного обрушения, чем обеспечить безопасность работающих и применяемого оборудования.

Следующий существенный признак о том, что щели прорезают на глубину не менее 1,5 м, необходим для надежного последующего образования плоскостей отрыва обрушаемой плиты.

Существенный признак о том, что щели прорезают с углом наклона на плоскости к горизонтальной плоскости не менее 45°, с одной стороны упрощает удаление породной мелочи из щели в процессе резания, а с другой стороны направленность щелей при этом совпадает с направлениями плоскостей отрыва обрушаемой плиты.

Существенный признак о том, что после прорезания щелей в них подают горячий воздух от локальных калориферов, обеспечивает дополнительное снижение прочности мерзлых пород выше прорезаемых щелей, что так же положительно влияет на отрыв обрушаемой плиты.

Предлагаемый способ поясняется чертежами, где на фиг.1 показан в плане участок выемочного столба, подготавливаемого к первичной посадке кровли, на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1, на фиг.3 - разрез Б-Б на фиг.1.

Условные обозначения, принятые на чертежах: 1 - выемочной столб; 2 - конвейерный штрек; 3 - вентиляционный штрек; 4 - кровля пласта; 5 - пласт; 6 - прорезаемые щели; 7 - механизированный комплекс.

Способ выполняют следующим образом.

При оконтуривании выемочного столба 1 конвейерным штреком 2 и вентиляционным штреком 3 на расстоянии от границы выемочного столба 1, равном ожидаемому первичному шагу обрушения кровли, прорезают в кровле 4 пласта 5 щели 6 в сторону выемочного столба 1, на глубину не менее 1,5 м с углом наклона плоскости щелей 5 к горизонтальной плоскости не менее 45°. Прорезание щелей 6 осуществляют с помощью буровой машины, либо используя специальные насадки на проходческий комбайн. После окончания работ по проведению конвейерного и вентиляционного штреков 2 и 3 и прорезания щелей 6 в последние подают горячий воздух от локальных калориферов, чем растепляют окружающие мерзлые породы.

Таким образом, указанная подготовка к первичной посадке труднообрушаемых многолетне-мерзлых пород позволяет значительно уменьшить шаг первичного обрушения кровли, что снизит нагрузки на механизированный комплекс 7, позволит избежать динамических и воздушных ударов, обезопасить горнорабочих участка.

Преимуществами данного способа являются:

- создание в кровле вдоль оконтуривающих выработок дополнительных свободных пространств, что значительно уменьшает шаг первичной посадки кровли;

- улучшается безопасность для горнорабочих;

- исключаются поломки механизированного комплекса.

Источники информации

1. Технологические схемы очистных и подготовительных работ для шахт области многолетней мерзлоты, учитывающие применение систем и средств регулирования теплового режима. М., Изд. ИГД им. А.А.Скочинского, 1987, - C.11-12.