Способ упрочнения пород данильченко

 

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано в технологии упрочнения грунтов, горных пород и массивов. Цель изобретения - повышение эффективности поддержания неустойчивой кровли пласта полезного ископаемого . Способ включает бурение шпуров , установку в них армир ующих элементов, герметизацию и нагнетание твердеющей смеси с образованием искусственной кровли, в искусственной кровле бурят шпуры, которые располагают над пластом полезного ископаемого в плоскости , параллельной плоскости напластования пласта в них на глубину, превышающую ширину вынимаемой.полосы полезного ископаемого , устанавливают анкера, под которые до начала выемки очередной полосы заводят и распирают консоли перекрытий секций механизированной крепи, при этом под анкера консоли перекрытий заводят и распирают через опорные элементы, каждым из которых перекрывают не менее трех секций механизированной крепи. 1 з.п. флы. ел С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)з Е 21 0 11 00

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗС)БРЕТЕНИ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ПОЮЩЕМ (21) 4862679/03 (22) 18,06,90 (46) 28.02. 93. Бюл. М 8 (71) Донецкий научно-исследовательский угольный институт (72) И.М,Данильченко, Е.Д,Дубов, Ю.B.Тулис и.А.А.Бандурин (56) Данильченко И;М. и др, Улучшение качества добываемых углей химическим упрочнением пород на шахтах Донбасса. — Уголь, 1986, N- 12, с. 19-21, Авторское свидетельство СССР

1ч. 1555497, кл, Е 21 0 11/ОО, 1990. (54) СПОСОБ УПРОЧНЕНИЯ ПОРОД ДАНИЛ6ЧЕНКО (57) Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано в технологии упрочнения грунтов, горных пород и массивов. Цель изобретения — повышение эффективности поддержания

Изобретение относится к технологии упрочнения грунтов, горных пород и массивов и может быть использовано в различных отраслях народного хозяйства, например, в горной промышленности, в частности при упрочнении боковых пород и угля в очистных выработках шахт.

Целью изобретения является повышение эффективности поддержания неустойчивой непосредственной кровли пласта полезного ископаемого.

Поставленная цель достигается тем. что согласно способу упрочнения пород. включающего бурение шпуров, установку в них армирующих элементов, герметизацию и нагнетание твердеющей смеси с образованием искусственной кровли, в искусственной кровле бурят шпуры, которые располагают над пластом полезного иско,, ЯЦ „, 1798510 A l неустойчивой кровли пласта полезного ископаемого. Способ включает бурение шпуров, установку в них армирующих элементов, герметизацию и нагнетание твердеющей смеси с образованием искусственной кровли, в искусственной кровле бурят шпуры. которые располагают над пластом полезного ископаемого в плоскости, параллельной плоскости напластования пласта в них на глубину, превышающую . ширину вынимаемой полосы полезного ископаемого. устанавливают анкера, под которые до начала выемки очередной полосы заводят и распирают консоли перекрытий секций механизированной крепи, при этом под анкера консоли перекрытий заводят и распирают через опорные элементы, каждым из которых перекрывают не менее трех секций механизированной крепи. 1 з.п. ф-, лы. паемого в плоскости, параллельной плоскости напластования пласта и в них на глубину, превышающую ширину вынимаемой полосы полезного ископаемого, устанавливают анкера, под которые до начала выемки очередной полосы заводят и распирают консоли перекрытий секций механизированной крепи, при этом под анкера консоли перекрытий заводят и распирают через опорные элементы, каждым иэ которых перекрывают не менее трех секций механизированной крепи.

Предложенный способ упрочнения пород от прототипа отличается тем, что в искусственной кровле бурят шпуры, которые располагают над пластом полезного ископаемого в плоскости, параллельной плоскости напластования пласта и в них на глубину, превышающую ширину вынимае1798510 мой полосы полезного ископаемого, устанавливают анкера, под которые до начала выемки очередной полосы заводят и распирают консоли перекрытий секций механизированной крепи, при этом под анкера консоли перекрытий заводят и распирают через опорные элементы, каждым из которых перекрывают не менее трех секций механизированной крепи.

Способ упрочнения пород, включающий бурение шпуров, установку в них армирующих элементов, герметизацию и нагнетание твердеющей смеси с образованием искусственной кровли, для повышения эффективности поддержания неустойчивой непосредственной кровли пласта полезного ископаемого. (угля) осуществляют следующим образом, В искусственной кровле бурят шпуры, которые располагают над пластом полезного ископаемого в плоскости, параллельной плоскости напластования пласта и в них на глубину; превйщающую ширину вынимаемой полосы полезного ископаемого, устанавливают анкера, под которые до начала выемки очередной полосы угля заводят и распирают консоли йерекрытий секций механизированной крепи; —: под анкера консоли перекрытий заводят и распирают через опорные элементы; каждым из которых перекрывают не.менее трех секций механизированной крепи, Например, в очистном забое, оборудованном механизированным комплексом, требуется упрочнение неустойчивой непосредственной кровли, Ширину зоны упрочняемйх пород кровли принимают кратной ширине вынимаемой полосы угля и равной, например, суточному подвиганию забоя, которое в таких условиях не превышает 2-3 полос.

Кратчайшее расстояние, по которому твердеющая смесь жидких компонентов проникает на абнаженйую поверхность очистйога забоя; принимаем равным 0,9-1 м.

Мощность упрочняемого слоя пород принимаем. в пределах 1-1,2 м.

3атем по известному способу определяют линейные и угловые параметры расположения шпуров в кровле(линию расположения устьев шпурав, т.е, расстояние между ней и верхней плоскостью напластования угольного нласта; длину шпура; глубину герметизации шпура; расстояние между устьями шпуров, угол наклона плоскости расположения шпуров к плоскости напластования пласта; угол наклона шпура, т.е, продольной его оси. к плоскости напластования пласта; угол наклона шпура, т.е, линии его бурения, к линии расположения устьев шпурав; количество шпуров).

Дальше на груди забоя на расчетном расстоянии от верхней плоскости пласта белым мелом проводят линию расположения устьев шпуров. Затем на этой линии намечают вертикальными черточками устья шпуров. Устья шпурав располагают на расчетном расстоянии друг от друга, а шпур

10 бурят па линии, образованной пересечением наклонной плоскости расположения шпурав с плоскостью, перпендикулярной к линии расположения устьев шпурав. Каждый шпур бурят на расчетную глубину.

Пробуренные шпуры герметизируют поочередно через один шпур, причем герметизацию этих шпуров (для нагнетания твердеющей смеси жидких компонентов) осуществляют на расчетную глубину, т.е, 20 герметизацию шпурав для нагнетания твердеющей смеси жидких компонентов выполняют в пределах пласта до точки пересечения его верхней плоскости со iunyрам.

25. Затем начинают нагнетать твердеющую смесь жидких компонентов в шпур до появления ее из соседнего шпура. Такой визуальный контроль в процессе нагнетания гарантирует минимальный. радиус распроЗ0 странения твердеющей смеси жидких компонентов, который .равен, как очевидно, кратчайшему расстоянию между шпурами.

Нагнетаниепрекращают, в соседние шпуры в пределах породного слоя кровли устанавЭБ ливаютармирующие элементы, и эти шпуры герметизируют одним из известных способов, например, при помощи ампул с пенополиуретаном, После этого аналогично нагнетают другие шпуры.

Таким образом, из обрушающихся пород неустойчивой непосредственной кровли на йологих угольных пластах создают искусственную кровлю, представляющую собой уже прочный слой кровли, армированный например металлическими анкерами и упрочнейный, например пенаполиуретаном, который придает слою пород кровли податливость. Такая искусственная кровля на участке, армированном анкерами, т.е, б0 шириной, определяемой длиной указанных айкеров, не раздавливается вышележащими породами, и при проходе комбайна не обрушается, а наоборот удер>кивает неустойчивую непосредственную кровлю и rio55 зваляет успеть передвинуть секции мехкрепи.

Однако участок искусственной кровли, примыкающий непосредственно к призабайнаму пространству, т.е, шириной, определяемой глубиной герметизации шпурав, 1798510 распирают через опорные элементы, каждым из которых перекрывают не менее трех секций механизированной крепи), не раздавливается вышележащими породами и при проходе комбайна не обрушается ни на каком участке, а наоборот удерживает неустойчивую непосредственную кровлю и позволяет успеть передвинуть секции мехкрепи.

Ожидаемый экономический эффект от применения предложенного способа упрочнения пород, например на шахтах Донбасса на одну лаву составит до 50 тыс.руб. в год.

Таких лав 140-150. При этом основными

10

20 факторами экономического эффекта являЮтся повышение эффективности поддержания неустойчивой непосредственной кровли в лавах; снижение непроизводительного труда по уборке обрушившейся породы; повышение производительности очистного комплекса в условиях укрепленных боковых пород; снижение зольности добываемых углей; снижение расхода леса на выкладку клетей; снижение расхода, напри25 мер полиуретанового состава

Формула изобретения

1. Способ упрочнения пород, включающий бурение шпуров, установку в них армирующих элементов, герметизацию и

30 нагнетание твердеющей. смеси с образованием искусственной кровли, о т л и ч à e— шийся тем, что, с целью повышения эффективности поддержания неустойчивой непосредственной кровли пласта полезного ископаемого, в искусственной кровле бурят шпуры, которые располагают над пластом полезного ископаемого в плоскости, параллельной плоскости напластования пласта, и в них нв глубину, превышающую ширину вынимаемой полосы полезного ископаемого, устанавливают анкера, под которые до начала выемки очередной полосы заводят и распирают каналы перекрытий секций механизированной крепи.

2. Способ по и. 1, отличающийся

40 тем; что под анкера консоли перекрытий заводят и распирают через опорные эпеСоставитель И,Данильченко

Техред М,Моргентал Корректор А.Козориз

Редактор Т.Уодакова

Заказ 759 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101 т,е. шириной, равной кратчайшему расстоянию между параллельными относительно друг друга плоскостями, перпендикулярными плоскости напластования угольного пласта, одна из которых проведена через линию расположения устьев шпуров, а другая — через линию, соединяющую задние концы анкеров, при проходе комбайна обрушается и не удерживает неустойчивую непосредственную кровлю, Это объясняется тем, что участок искусственной кровли, образованной известным способом, не" армирован анкерами, примыкает непосредственно к призабойному пространству, что не позволяет качественно пропитать трещиноватый массив пород под давлением жидкими компонентами полиуретанового состава, а главное — тем, что при выемке полосы угля под указанным участком искусственной кровли, последняя выступает над призабойным пространством висячей консолью, которая обрушается под давлением вышележащих пород неустойчивой кровли.

Для устранения этого недостатка известного способа, т,е. для повышения эффективности поддержания неустойчивой непосредственной кровли, после герметизации всех шпуров и нагнетания в них твердеющих составов, в искусственной кровле бурят шпуры, которые располагают над пластом в плоскости, параллельной плоскости напластования пласта и в них на глубину, превышающую ширину вынимаемой полосы угла, устанавливают анкера, под которые . до начала выемки очередной полосы заводят и распирают консоли перекрытий секций, при этом под анкера консоли перекрытий заводят и распирают через опорные элементы, каждым из которых перекрывают не менее трех секций механизированной крепи, В шпурах анкера могут быть закреплены одйим из известных способов, например при помощи ампул с пенополиуретанам.

Искусственная кровля, армированная анкерами, под которые до начала выемки очередной полосы заводят и распирают консоли перекрытий секций механизированной крепи (по второму варианту под анкера консоли перекрытий заводят и менты, каждым из которых перекрывают не менее трех секций механизированной кре50 пи.