Способ крепления горной выработки

 

Изобретение относится к горному делу и позволяет повысить устойчивость выработки при влиянии очистных работ. При проходке полевого штрека определяют приведенную прочность пород (ПП) кровли и почвы. Затем в штреке устанавливают стационарную арочную крепь и крепь усиления (КУ) под углом 10-30° к нормали напластования . Если ПП кровли меньше Ш1 почвы , то КУ наклоняют в сторону влияния очистных работ. Если ПП кровли вьпие ПП почвы, то КУ наклоняют в, противоположную сторону. Такая установка КУ препятствует образованию складки и предотвращает штрек от чрезмерных смещений в момент его надработки. Это позволяет обеспечить сохранность сечения без проведения ремонта. При этом КУ после отработки одной западной лавы убирают, а перед началом отработки восточной лавы вновь устанавливают. 4 ил. (Л

СОЮЗ СО8ЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)4 Е 21 D ))!)4

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСИОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ определяют приведенную прочность пород (ПП) кровли и почвы. Затем в штреке устанавливают стационарную арочную крепь и крепь усиления (КУ) под углом 10-30 к нормали напластования. Если ПП кровли меньше ПП почвы, то КУ наклоняют в сторону влияЕ ния очистных работ. Если ПП кровли выше ПП почвы, то КУ наклоняют в, противоположную сторону. Такая установка КУ препятствует образованию складки и предотвращает штрек от черезмерных смещений в момент его надработки. Это позволяет обеспечить сохранность сечения беэ проведения

A ремонта, При этом Ку после отработки ю одной западной лавы убирают, а перед началом отработки восточной лавы вновь устанавливают. 4 ил.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3802372/22-03 (22) 11,10.84 (46) 07,01.87. Бюл, И ) (7l) Донецкий политехнический институт (72) М. П. Зборщик, А. С. Чумак,, Н, П. Трухин и В, В. Назимко (53) 622.281(088.8) (56) Типовые паспорта охраны, крепления и поддержания подготовительных выработок беэ целиков. — Л.: ВНИМИ, )980, с. 82, рис. 16. (54) СПОСОБ КРЕПЛЕНИЯ ГОРНОЙ ВЫРАБОТКИ (57) Изобретение относится к горному делу и позволяет повысить устойчивость выработки при влиянии очистных работ. При проходке полевого штрека

ÄÄSUÄÄ 1281679 А1

1281679

Йзобретение относится к горному делу и может быть использовано для обеспечения устойчивости выработок при влиянии развития очистных работ на пластах мощностью до 2,5-3,0 м. 5

Целью изобретения является повышение устойчивости выработки при влиянии очистных работ.

На фиг. 1 изображена схема установки крепи усиления при фронтальной надработке полевого штрека; на фиг. 2 — выкопировка из плана горных работ при фронтальной надработке полевого штрека, на фиг. 3 — выкопировка из плана горных работ при поддержании центрального уклона в условиях влияния развития очистных работ в смежном столбе; на фиг, 4 — разрез

А-Л на фиг. 3 (схема установки крепи 20 усиления в центральном уклоне в момент влияния развития очистных работ).

При проходке полевого штрека 1 определяют приведенную прочность пород 25 кровли 2 и пород почвы 3 по методике

В1ПИИ.

Прочность пород кровли 2 равна

40 МПа, пород почвы 3-70 МПа. Затем в полевом штреке 1 устанавливают ста- 30 циопарную арочную крепь 4 из спецпрофиля СВП-27. 1(ровлю 2 и бока 5 закрывают деревянной затяжкой 6 и забутовыва|от закрепное пространство 7 породой от проходки выработки. В кровле

2 штрека 1 на расстоянии 15 м залегает пласт угля 8 мощностью 1,2 м.

Пласт 8 отрабатывают лавой 9 по восстанию длиной 200 м. При подходе лавы 9 к штреку 1 на расстояние длины 40 зоны опорного давления, равной в данных условиях 65 м, в штреке 1 на участке 10 длиной 330 м, подверженному влиянию надработки, устанавливают крель 11 усиления под углом 15 по 45 отношен по нормали 12 к напластованию, причем эту крепь ll усиления наклоняют в сторону падрабатывающей лавы 9, так как породы кровли 2 менее прочные, чем породы почвы 3. Распорпое усилие в крепи 11 усиления создают из расчета 260 к!!/м . При прохождении надраЯ батывающей лавы 9 над штреком 1 максимальная нормальная компонента напряжений 6 поворачивается на угол 55

1 около 15 по часовой стрелке (фиг. 1) и возрастает в 2-3 раза по абсолютной величине. В результате этого развиваются смещения в кровле 2 и почве 3 в виде выдавливающихся в полость штрека складок, ось которых ориентирована под углом 75 к горизонту или о под углом 15 к нормали к напластованию. Именно под этим углом установлена крепь 11 усиления, препятст вующая образованию складки и предохраняющая штрек от черезмерных смещений в момент его надработки.

Натурные эксперименты, аналитические расчеты и результаты физического моделирования свидетельствуют о том, что угол поворота тензора напряжений зависит от ряда факторов. Однако наиболее значимыми из них являются угол залегания пород и направление движения надрабатывающей лавы. Установлено, что отклонение главной нормальной компоненты напряжений всегда происходит относительно нормали к напластованию в сторону, совпадающую с дви-: жением лавы. Величина угла отклонения зависит от следующего обстоятельства.

Если влияющая лана движется .со стороны восстания, угол отклонения близок к 10-150.

Если лава движется со стороны падения, отклонение составляет около

25-30 . При горизонтальном залегании пород или надработке уклонных выработок и квершлагов угол отклонения равен примерно 20, В случае установки согласно способ крепей усиления с распорным уси лием или продольной прочностью порядка 40-60 т обеспечивается снижение дополнительных смещений в процессе надработки выработки в 2-3 раза, что позволяет обеспечить сохранность сечения в эксплуатационном состоянии без проведения ремонта.

Вертикальное расположение крепей усиления, как показала практика, в случае фронтальной надработки выработок не дает никаких результатов, Таким образом, за счет снижения затрат на ремонт выработок после их надработки обеспечивается экономический эффект по сравнению с известным способом в пределах 60-80 руб (пог. метр).

Влияние развития очистных работ очень часто испытывают магистральные штреки и основные уклонные выработки после сдачи шихты в эксплуатацию. При расположении уклона, например, в предварительно разгруженной от горного давления зоне и бесцеликовом

1281679

Уиг. 1

330m развитии очистных работ выработка теряет устойчивость из-за исчезновения эоны разгрузки.

На фиг. 3 приведен типичный пример влияния развития очистных работ на центральный уклон. Уклон 13 расположен в почве пласта в зоне 14 разгрузки. Прочность пород кровли равна 60 МПа, пород почвы 40 МПа.

Перед отработкой 1-й западной лавы

15 в уклоне 13 устанавливают крепь

11 усиления и наклоняют ее по отношению к нормали 12 к напластова- . нию под углом 20 в сторону, протис) воположную 1-й западной лаве 15 (фиг. 4). После отработки 1-й -западной лавы 15 крепь ll усиления убирают, а перед началом отработки 1-й восточной лавы 16 вновь устанавли= вают,- но с наклоном в сторону, противоположную 1-й восточной лаве 16, Формула изобретения

Способ крепления горной выработки, включающий определение прочности пород кровли и почвы, установку стационарной крепи и крепи усиления, fp отличающийся тем, что, с целью повышения устойчивости выработки при влиянии очистных работ, крепь усиления устанавливают под углом 10-ЗОО относительно нормали на15 пластования, при этом при прочности пород кровли, меньшей прочности пород почвы, крепь усиления наклоня-, ют в сторону влияния оч 1стных работ, а при прочности пород кровли вьппе

20 прочности пород почвы крепь усиления наклоняют в противоположную сторону.

1281679

Составитель Л. Березкина

Техред М.Ходанич Корректор О, Луговая

Редактор Г. Волкова

Заказ 7232/25

Тирай 455 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР, по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4