Способ управления труднообрушающейся кровлей

 

СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ТРУДНООБРУШАЮЩЕЙСЯ КРОВЛЕЙ, включающий принудительное разупрочнение пород зависающего массива основной кровли вдоль линии очистного забоя и его обрущение , отличающийся тем, что, с целью повышения безопасности работ по управлению труднообрушающейся кровлей в очистных забоях, зависающий массив основной кровли обрущают послойно через каждый цикл подвигания очистного забоя путем нарушения сплошности массива пород потоком СВЧ-энергии, причем поток СВЧгэнергии направляют перпендикулярно напластованию , пород зависающего массива основной кровли через интервал, равный диаметру излучающего устройства.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК з(5ц Е 21 С 41 04

13, ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

93M80T;.-, ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3629222/22-03 (22) 29.07.83 (46) 23.07.84. Бюл. № 27 (72) Г. А. Катков, А. А. Журило, А. В. Подобедов, Ю. Н: Захаров и С. С. Красновский (71) Ордена Октябрьской Революции и ордена Трудового Красного Знамени институт горного дела им. А. А. Скочинского (53) 622.275 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР № 582402, кл. Е 21 С 41/04, 1979.

2. Авторское свидетельство СССР № 796426, кл. Е 21 С 41/04, 1979 (прототип).

ÄÄSUÄÄ 1104276 A (54) (57) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ТРУДНООБРУШАЮШЕЙСЯ КРОВЛЕЙ, включающий принудительное разупрочнение пород зависающего массива основной кровли вдоль линии очистного забоя и его обрушение, отличающийся тем, что, с целью повышения безопасности работ по управлению труднообрушающейся кровлей в очистных забоях, зависающий массив основной кровли обрушают послойно через каждый цикл подвигания очистного забоя путем нарушения сплошности массива пород потоком СВЧ-энергии, причем поток СВЧ;энергии направляют перпендикулярно напластованию. пород зависающего массива основной кровли через интервал, равный диаметру излучающего устройства.

1104276

Изобретение относится к горнодобывающей промышленности и может быть использовано для управления труднообрушающейся кровлей очистных выработок при разработке пластовых месторождений.

Известен способ управления труднообрушающейся кровлей при первичных и последующих насадках с помощью взрыва (1).

Однако данный способ недостаточно безопасен.

Наиболее близок к предлагаемому спо- 1о соб управления труднообрушающейся кровлей, включающий принудительное разупрочнение пород зависающего массива основной кровли вдоль линии очистного забоя и его обрушения (2) .

Однако известный способ также характеризуется недостаточной безопасностью.

Цель изобретения — повышение безопасности работ по управлению труднообрушающейся кровлей в очистных забоях.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу управления труднообрушающейся кровлей, включающему принудительное разупрочнение пород зависающего массива основной кровли вдоль линии очистного забоя и его обрушение, зависающий массив основной кровли обрушают послойно через каждый цикл подвигания очистного забоя путем нарушения сплошности массива пород потоком СВЧ-энергии, причем поток СВЧ-энергии направляют перпендикулярно напластованию пород зависающего массива основной кровли через интервал, равный диаметру излучающего устройства.

На фиг. 1 показана технологическая схема обработки кровли, вид сбоку; на фиг. 2то же, вид сверху; на фиг. 3 — общий вид

СВЧ-установки.

Способ осуществляется следующим образом.

Выработанное пространство очистного забоя закреплено как индивидуальными 40 стойками 1 в несколько рядов, так и механизированными крепями. Между рядами крепи вдоль лавы при помощи каната 2, от лебедок 3, установленных в откаточном и вентиляционном штреках, вслед за комбайном 4 перемещается на лыже СВЧ-генератор 5, излучающая линзовая антенна 6 которого направлена на кровлю 7. СВЧ-генератор 5 подключен к источнику 8 питания, установленному в откаточном штреке, и получает энергию по кабелю 9, сматываемому (разматываемому) на бобину 10, укрепленную на СВЧ-генераторе 5. Пульт 11 управления работой антенны 6, лебедками 3 и компрессором 12 также расположен на

СВЧ-генераторе.

Предлагаемый способ управления труднообрушающейся кровлей основан на том, что при воздействии СВЧ-излучения на кровлю поглощение его по глубине происходит неравномерно. Прослои пород, как правило, содержат глинистые компоненты, отличающиеся повышенным содержанием влаги, и поэтому являются зонами интенсивного поглощения СВЧ-энергии и нагрева пород.

В то же время другие зоны существенно слабее (на порядок и более) поглощают

СВЧ-энергию и нагреваются также слабее.

Прослои имеют пониженную прочность на растяжение, поэтому при достижении ими температуры 120 — 140 происходит расслое ние кровли под действием давления образующегося пара.

I1ðè продвижении излучающей антенны зоны расслоение соединяются между собой, образуя полосу расслоения. Глубина проникновения СВЧ-излучения в породу определяется ее электрофизическими свойствами, длиной электромагнитной волны (частотой излучения), формой и размерами излучающего устройства (антенны) .

Температура на поверхности кровли 7 в зоне облучения при любых режимах работы СВЧ-установки (от кратковременных включений до постоянного режима) никогда не превышает 150 С. Для этого от компрессора 12 через излучающее устройство (антенну 6) подается струя сжатого воздуха давлением 8 — 10 атм, которая обдувает зону облучения, охлаждая слои горных пород на глубину до 5 м. Магнетрон электрически сблокирован с компрессором

12, поэтому без включенного компрессора

12 нельзя включить магнетрон. В данном случае используется компрессор, предназначенный для охлаждения излучающего устройства, но повышенной мощности.

Перед посадкой кровли устанавливают лебедки 3 на откаточном и вентиляционном штреках, перегоняют СВЧ-генератор 5 в верхнюю часть лавы, устанавливают его на расстоянии 1,8 — 2,0 м от вентиляционного штрека и производят настройку СВЧгенератора, которая сводится к установлению зазора 1 — 2 см между антенной 6 и кровлей 7, затем антенна 6 закрепляется на

СВЧ-генераторе 5. Включает в работу магнетрон СВЧ-генератора 5. Необходимое время прогрева 4,5 — 5,0 мин может контролироваться оператором по хронометру или ав. томатически по реле времени. Все последующие зоны прогрева располагаются по линии посадки через 3,5 — 4,0 м между центрами зон облучения.

Таким образом, труднообрушающаяся кровля путем нарушения сплошности пород основной кровли потоком СВЧ- энергии приводится к условиям средне- и легкообразующейся кровли. Пи этом по ослабленным прослоям пород по контактам напластования происходит расслоение толщи основной кров ли и в дальнейшем послойное ее обрушение

1104276

Фиг.2

Составитель В. Пушкарский

Техред И. Верес Корректор С. Черни

Тираж 565 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Редактор А. Козориз

Заказ 5008124 за пределами поддерживаемого пространства.

Предлагаемый способ позволит повысить управление кровлей по сравнению с буровзрывными -работами по ослаблению кровли, уменьшить трудоемкость и простоту обслуживания установки, повысить скорость обработки кровли параллельно с очистными работами и увеличить безопасность работ, которые производятся заранее в зак5 репленном пространстве.