способ крепления подготовительных выработок

Формула изобретения

Способ крепления подготовительных выработок, включающий бурение скважин в боках подготовительной выработки, установку верхняков в эти скважины и укладку на верхняки затяжки, отличающийся тем, что в скважины устанавливают составные верхняки и соединяют их хомутами, а под верхняки в скважины досылают мягкую оболочку и подают в нее сжатый воздух, поднимают до контакта верхняков со стенками скважины и распирают концы верхняков в скважинах, а затяжку распирают между верхняками и кровлей пласта, а после опускания пород кровли под действием горного давления до контакта нижней части верхняков со стенками скважины мягкую оболочку разгружают и извлекают из скважины.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области горного дела и может быть использовано при подземной разработке пологих пластов.

Известен способ крепления подготовительных выработок нижележащих слоев мощных угольных пластов, включающий опускание рам крепи из выработок вышележащего слоя в нижележащий, отличающийся тем, что с целью снижения трудоемкости работ по креплению выработок в нижележащем слое на почву выработки вышележащего слоя перед ее погашением укладывают верхняки, соединенные со стойками, располагаемыми поперек выработки, а при проходке выработки по нижележащему слою стойки разворачивают относительно точки закрепления с верхняком, причем стойки крепи укладывают вдоль оси выработки (авт.свид. №1043311, кл. Е21D 11/14).

Недостатками данного способа являются низкая производительность и высокая трудоемкость работ по креплению выработок.

Известен способ крепления горных выработок, включающий установку рам крепи затяжек, заполнение закрепного пространства твердеющим составом, помещаемым в отдельные емкости, отличающийся тем, что с целью повышения устойчивости выработки путем снижения расслоения пород приконтурного слоя перед заполнением закрепного пространства производят установку подхватов и их предварительный распор, а после схватывания твердеющего состава предварительный распор снимают (авт.свид. №1055879, кл. Е21D 11/00).

Недостатками данного способа являются низкая производительность и высокая трудоемкость работ по креплению выработок

Известен способ крепления горных выработок, взятый в качестве прототипа, включающий бурение скважин в боках выработки, установку двух металлических штырей с подвесками и проушинами, в которые укладывают верхняки с затяжкой (см. Н.И.Мельников. Проведение и крепление горных выработок. М.: Недра, 1988, с.194-195).

Недостатком данного способа является отсутствие предварительного распора при установке крепи, что будет способствовать расслоению пород кровли, снижению ее устойчивости и вывалообразованиям.

Техническим результатом является повышение эффективности поддержания пород кровли за счет повышения устойчивости и уменьшения вывалообразования.

Технический результат достигается тем, что в способе крепления подготовительных выработок, включающем бурение скважин в боках выработки, установку верхняков в эти скважины и укладку на верхняки затяжки, согласно изобретению в скважины устанавливают составные верхняки и соединяют их хомутами, а под верхняки в скважины досылают мягкую оболочку и подают в нее сжатый воздух, поднимают до контакта верхняка со стенками скважины и распирают концы верхняков в скважинах, а затяжку распирают между верхняками и кровлей пласта, после опускания пород кровли под действием горного давления до контакта нижней части верхняков со стенками скважины мягкую оболочку разгружают и извлекают из скважины.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 показано поперечное сечение подготовительной выработки, пройденной по пласту угля, со схемой установки крепи (в момент установки верхняка в скважины с разгруженной мягкой оболочкой). На фиг фиг.2 показано поперечное сечение подготовительной выработки, пройденной по пласту угля, со схемой установки крепи (в момент установки верхняка в скважины с загруженной мягкой оболочкой). На фиг.3 показано поперечное сечение подготовительной выработки, пройденной по пласту угля, со схемой установки крепи (после опускания пород кровли, разгрузке мягкой оболочки и ее извлечению из скважины). На фиг.4 - разрез по линии А-А, (с разгруженной мягкой оболочкой). На фиг.5 - разрез по линии Б-Б (с загруженной мягкой оболочкой). На фиг.6 - разрез по линии В-В (после опускания пород кровли, контакта верхняка крепи с боковыми стенками скважины и извлечения мягкой оболочки).

Способ осуществляется следующим образом: проходку выработки осуществляют по пласту угля на полную мощность m, как показано на фиг.1, или при проходке выработки с подрывкой почвы пласта. В боках выработки по пласту угля осуществляют бурение скважин 1 диаметром d больше высоты верхняка h из спецпрофиля на величину (фиг.1). В скважины досылают верхняк шириной b специального профиля, состоящий из двух частей 2 и 3 (фиг.1). К нижним концам составного верняка 2 и 3 приварены пластины 4. Составные части верхняка соединяют между собой с помощью хомутов 5 (фиг.1, 2, 3). На верхняк укладывают затяжку 6, а под верхняк трапециевидного сечения укладывают мягкую оболочку 7 и подают в нее сжатый воздух (фиг.2, 5). Оболочка поднимает верхняк с затяжкой 6 до контакта затяжки с породами кровли пласта, создавая предварительный распор. Под воздействием горного давления, с течением времени, породы кровли будут опускаться, сминая мягкую оболочку 6, а верхняк будет опускаться до контакта со стенками скважины.(фиг.3, 6). Кровля опустилась на величину ' (фиг.3, 6). После чего мягкие оболочки разгружают и извлекают в подготовительную выработку (фиг.6).

Разгрузка пневмобаллонов заключается в выпуске из них сжатого воздуха.

После чего повторяют операции по бурению скважин в боках выработки, установке в них двух частей верхняков, соединение их между собой хомутами, укладке на верхняки затяжки, установке в скважины под верхняки мягких оболочек, разгрузке их после смыкания нижних концов верхняков со стенками скважин и извлечению их в подготовительную выработку.

Использование заявляемого способа крепления подготовительных выработок позволит повысить эффективность поддержания пород кровли, снизить трудоемкость и затраты по возведению крепи.