Способ создания полости в твердеющем массиве и устройство для его осуществления

 

Сущность изобретения; на почву выработки укладывают пневмобаллон и устанавливают над баллоном хомуты, которые анкерами закрепляют в угольном массиве. В пневмобаллон подают сжатый воздух под давлением не менее давления, создаваемого столбом твердеющей смеси. После затвердевания закладочной смеси и выпуска сжатого воздуха пневмобаллон извлекают из созданной полости путем выворачивания его эластичных стенок во внутрь баллона. При отработке каждого последующего горизонтального слоя направление извлечения пневмобаллона сменяют на обратное. Устройство содержит лебедку с тяговым канатом и патрубки с крышками. Крышки-зажимы пневмобаллонов с обеих сторон рым-болтами соединены с тяговыми канатами. 2 с.п. ф-лы, 13 ил.

Изобретение относится к горной промышленности, может быть использовано при разработке мощных крутых угольных пластов при создании полости в твердеющем массиве.

Известны способы разработки мощных крутых пластов [1 и 2] в которых даны технические решения образования полостей в твердеющем массиве при разработке мощных пластов крутого падения горизонтальными слоями в нисходящем порядке.

Недостатком этих способов разработки (образование полостей в твердеющем массиве) является большая сложность изоляции стыков металлических секций тюбингов от проникновения литой твердеющей закладки внутрь образуемой полости, трудоемкость монтажно-демонтажных работ при этом.

Цель изобретения устранение указанных недостатков.

Поставленная цель достигается тем, что сначала устанавливают над баллоном хомуты, которые анкерами закрепляют в угольном массиве, затем подают в пневмобаллоны сжатый воздух давлением не менее давления, создаваемого столбом твердеющей смеси, после затвердевания закладочной смеси сжатый воздух из пневмобаллона выпускают и пневмобаллон извлекают из созданной полости путем выворачивания его эластичных стенок во внутрь баллона, причем направление извлечения пневмобаллона из созданной полости при отработке каждого последующего горслоя меняют на обратное.

Для осуществления данного способа разработано устройство, которое снабжено с обеих сторон крышек-зажимов пневмобаллона рым рым-болтами с тяговыми канатами и на сопряжении каждого ската с полосой роликами-шкивами.

На фиг. 1 представлена схема отработки выемочного поля горизонтальными слоями в нисходящем порядке с литой твердеющей закладкой; на фиг.2 разрез II-II фиг. 1, показано вкрест простирания пласта расположение подготавливаемых выработок и отработка горслоев; на фиг.3 разрез V-V фиг. 1 в плоскости одного горслоя; на фиг.4 разрез I-I фиг.1; на фиг.5 разрез III-III фиг.1; на фиг. 6 разрез IV-IV фиг.1 расположение сформированных полостей в закладочном массиве полос горслоев; на фиг.7 порядок извлечения пневмобаллона из сформированной полости в скат и схема проветривания полос при помощи полостей; на фиг. 12,13 показан порядок установки над пневмобаллонами хомутов и их закрепление анкерами в угольном массиве и извлечение пневмобаллона из полости; на фиг.8 патрубок с крышкой и вентилем; на фиг.9 вид по А фиг.8; на фиг.10 крышки-зажимы (фигурные скобы) с рым-болтами и тяговыми канатами; на фиг. 11 вид по Б фиг.10.

Способ и устройство для его осуществления реализуется следующим образом. Мощный крутопадающий пласт делится скатами 1 на блоки 2 (участки), которые отрабатываются горизонтальными слоями 3 в нисходящем порядке с выемкой их полосами 4 по простиранию с литой твердеющей закладкой. Каждый раз во время подготовки полосы к приему закладки на почву полосы укладывается пневмобаллон 5 длиной, равной расстоянию между скатами (длина блока). Пневмобаллон 5 снабжен, с одной стороны, двумя втулками 6, между которыми закрепляется один торец стенок 7 пневмобаллона, а, с другой стороны, двумя крышками-зажимами 8, расположенными с внешней и внутренней его сторон, между которыми закрепляется другой торец 7 пневмобаллона 5. Втулка 6 снабжена крышкой 9 со штуцером 10 с вентилем 11, а крышки-зажимы 8 снабжены рым-болтами 12, к которым прикрепляется с внешней и внутренней сторон пневмобаллона 5 тяговый канат 13, причем внутри пневмобаллона тяговый канат вторым концом прикрепляется (до выпуска из пневмобаллона сжатого воздуха) при помощи крюка 14 к крышке 9, которая при помощи болтов 15 прикрепляется к втулке 6.

Над пневмобаллоном 5 для удержания его от всплытия в процессе заполнения полосы 4 твердеющей смесью устанавливаются металлические хомуты 16, прикрепляемые к угольному массиву 17 полимерными анкерами 18. Затем в пневмобаллон подается через штуцер 10 сжатый воздух под давлением не менее давления, создаваемого столбом твердеющей смеси, после затвердевания которой сжатый воздух из пневмобаллона 5 выпускают через штуцер 10 с вентилем 11, и затем снимают крышку 9 со штуцером 10 и вентилем 11.

Тяговый канат 13, расположенный внутри пневмобаллона 5, прикрепляют к лебедке 19, находящейся на вентиляционном горизонте, и приступают к извлечению пневмобаллона 5 из твердеющего массива, 19^а, причем на сопряжении полосы 4 со скатом 1 устанавливают ролик-шкив 20, который позволяет вытягивать пневмобаллон 5 в скат 1. Образованная таким способом в твердеющем массиве полость 21 позволяет проветривать забой 22 полосы 4 нижерасположенного горслоя 3 за счет общешахтной депрессии, причем свежая струя воздуха 23 поступает по скату 1 в полосу 4, омывает забой 22 и в виде исходящей струи 24 по полости 21 вышележащего (отработанного и заложенного твердеющей закладкой) горслоя 3 и ската 1 поступает на вентиляционный горизонт 25.

Извлеченный пневмобаллон 5 устанавливают на почву полосы нижележащего горслоя 3 и выполняют в той же последовательности все операции, изложенные выше по монтажу и извлечению пневмобаллона 5, причем его извлечение производят в обратном направлении по сравнению с извлечением в вышележащем горслое.

Литература 2. Авторское свидетельство 768084, кл. E 21 C 41/18, 1980.

Авторское свидетельство 826035, кл. E 21 F 16/02, 1981.

Формула изобретения

1. Способ создания полости в твердеющем массиве, включающий обработку мощных пластов угля крутого падения горизонтальными слоями в нисходящем порядке с выемкой их полосами по простирания, размещение опалубки на почве каждого слоя, закладку выработанного пространства литой твердеющей смесью, отличающийся тем, что в качестве опалубки используют пневмобаллон, над которым устанавливают хомуты, закрепляемые в угольном массиве, перед закладкой в пневмобаллон подают воздух давлением не менее давления, создаваемого столбом твердеющей смеси над ним, после затвердевания закладочного массива выпускают сжатый воздух из пневмобаллона и извлекают его путем выворачивания эластичных стенок во внутрь пневмобаллона, причем направление размещения пневмобаллона и его извлечение из выработанного пространства при отработке каждого последующего слоя меняют на обратное.

2. Устройство для создания полости в твердеющем массиве, включающееся пневмобаллон с герметизирующими элементами на торцах и штуцером на одном из них, отличающееся тем, что оно снабжено лебедкой с тяговым канатом и роликами-шкивами, установленными на сопряжении каждого ската с выемочной полосой, один из герметизирующих элементов выполнен в виде соприкасающихся друг с другом крышек-зажимов с рым-болтами на их внешних сторонах для крепления тяговых канатов, а другой в виде двух втулок с крышкой, при этом штуцер установлен на внешней поверхности крышки, а на внутренней ее поверхности закреплен тяговый канат.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7, Рисунок 8, Рисунок 9, Рисунок 10, Рисунок 11, Рисунок 12, Рисунок 13