Способ управления кровлей и посадочная крепь для его осуществления

 

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано для управления кровлей при отработке пологих и крутых тонких, весьма тонких и средней мощности защитных пластов без постоянного присутствия людей в очистном забое. Задачей изобретения является снижение расходов материалов, из которых изготавливают опорные тела, и расширение области применения способа на пласты средней мощности. Способ включает установку нескольких рядов крепи из мягких оболочек, размещенных внутри опор, разгрузку и извлечение оболочек на штрек после опускания кровли на опоры. Вслед за подвиганием призабойной пневматической крепи дополнительно устанавливают в выработанном пространстве ряд посадочной крепи из мягких оболочек, размещенных внутри опор, с расстоянием между рядами, равным 2/3L, где L - шаг обрушения основной кровли, а мягкие оболочки разгружают и извлекают на штрек после смыкания оснований опор, причем основания опоры большей площадью разворачивают к покрывающим или подстилающим породам пласта с меньшим пределом прочности на вдавливание. Посадочная крепь имеет ряд мягких оболочек в опорах, гибкое монтажное приспособление, связанные с тяговыми канатами обводные блоки и лебедки. Каждая из опор выполнена из двух П-образных оснований, входящих одно в другое с перевернутым нижним основанием и скрепленных между собой с двух сторон пальцами с возможностью перемещения верхнего основания относительно нижнего по высоте. Концы верхнего основания имеют податливые наконечники. Внутренняя высота его больше высоты мягкой оболочки в сложенном состоянии. Нижнее основание снабжено удерживающими элементами в виде разъемных хомутов охватывающих бесконечную ветвь тяговой цепи, имеющей упор. 2 с.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к области горного дела и может быть использовано для управления кровлей при отработке как пологих, так и крутых тонких, весьма тонких и средней мощности защитных пластов без постоянного присутствия людей в очистном забое.

Известен способ управления кровлей, включающий установку нескольких рядов пневматической крепи из мягких оболочек, разгрузку и извлечение на штрек после каждой выемки угля на величину шага установки крепи по простиранию пласта ряда пневматической крепи, расположенного со стороны выработанного пространства, и соответствующую установку под обнаженной кровлей у забоя нового [А.С. N 420781, М. Кл. E 21 C 41/04, Б.И. N 11, 1974].

Однако использование указанного способа не позволяет предотвратить резкие осадки основной кровли в момент ее обрушения, что может привести к вывалообразованиям и завалам лав.

Известен способ поддержания кровли, включающий установку в выработанном пространстве нескольких рядов мягких оболочек внутри опорных тел после каждой выемки угля на величину шага установки крепи, а после опускания пород кровли на опорные тела мягкие оболочки извлекают на штрек [А.С. N 840361, М. Кл. E 21 C 41/04, E 21 D 23/00, Б.И. N 23, 1981].

Однако оставление опорных тел в выработанном пространстве с расстоянием между ними по простиранию пласта, равным величине шага установки крепи влечет за собой большой расход дерева, металла, железобетона или других материалов, из которых изготавливают опорные тела. Кроме того известное решение имеет ограниченную область применения, так как раздвижность опорных тел по мощности пласта исключается, а максимальная раздвижность самих мягких оболочек подушкообразной формы составляет 1,2 м. Таким образом на пластах мощностью свыше 1,2 м использование указанного способа исключается.

Задачей изобретения является устранение указанных недостатков: снижение расхода материалов, из которых изготавливают опорные тела, и расширение области применения способа управления кровлей на пласты средней мощности.

Задача решается тем, что в способе управления кровлей, включающим установку нескольких рядов крепи из мягких оболочек, размещенных внутри опор, разгрузку и извлечение оболочек на штрек после опускания пород кровли на опоры, отличающийся тем, что вслед за подвиганием призабойной пневматической крепи дополнительно устанавливают в выработанном пространстве ряд посадочной крепи из мягких оболочек, размещенных внутри опор с расстоянием между рядами, равным 2/3L, где L - шаг обрушения основной кровли, а мягкие оболочки разгружают и извлекают на штрек после смыкания оснований опор, причем основания опоры большей площадью разворачивают к покрывающим или подстилающим породам пласта с меньшим пределом прочности на вдавливание.

Задача решается тем, что посадочная крепь для управления кровлей, включающая ряд мягких оболочек, заключенных в опорах, гибкое монтажное приспособление, связанные с тяговыми канатами обводные блоки и лебедки, отличающаяся тем, что каждая из опор выполнена из двух П-образных основание, входящих один в другой с перевернутым нижним основанием и скрепленных между собой с двух сторон пальцами с возможностью перемещения верхнего относительно нижнего по высоте, причем концы верхнего основания снабжены податливыми наконечниками, а внутренняя высота его больше высоты мягкой оболочки в сложенном состоянии, при этом нижнее основание снабжено удерживающими элементами в виде разъемных хомутов, охватывающих бесконечную ветвь тяговой цепи, снабженной упором.

Изобретение поясняется чертежами, где на фиг. 1 изображена схема установки посадочной и призабойной пневматической крепи в очистном забое; на фиг. 2 - вид посадочной крепи (опоры) в сечении А-А; на фиг. 3 - вид посадочной крепи (опоры) в плане. На фиг. 1 показано: 1 - вентиляционный штрек; 2 - опора; 3 - бесконечная ветвь тяговой цепи; 4 - обводной блок у вентиляционного штрека; 5 - лебедка на вентиляционном штреке; 6 - линия очистного забоя; 7 - лебедка на откаточном штреке; 8 - механизированная пневматическая крепь; 9 - обводной блок на откаточном штреке; 10 - откаточный штрек; 11 - тяговый канат; 12 - полоса из опорных тел.

На фиг. 2 и 3 показано: 3 - бесконечна ветвь тяговой цепи; 13 - верхнее основание опоры; 14 - мягкая оболочка; 15 - направляющие; 16 - фиксирующие пальцы; 17 - кронштейны; 18 - хомуты; 19 - податливые наконечники; 20 - гибкий трубопровод; 21 - нижнее основание опоры; 22 - гибкое монтажное устройство; 23 - упор на бесконечной ветви тяговой цепи.

Способ управления кровлей осуществляется следующим образом. Вслед за призабойной пневматической крепью 8 за завальным рядом крепи на сопряжении с вентиляционным штреком 1 устанавливают посадочную крепь. На почву пласта укладывают нижнее основание опоры 21 П-образной формы. К нижнему основанию опоры 21 со стороны линии очистного забоя 6 и с завальной стороны закрепляют по два кронштейна 17, в которые устанавливают фиксирующие пальцы 16. Кроме того к этому основанию по концам ниже кронштейнов со стороны очистного забоя закрепляют нижние части хомутов 18, на которые укладывают завальную ветвь бесконечной тяговой цепи 3, и скрепляют между собой обе части хомутов 18 таким образом, чтобы тяговая цепь свободно перемещалась в направляющих хомутов. Прикрепляют к завальной ветви бесконечной тяговой цепи 3 упор 23 таким образом, чтобы он контактировал с ближайшим к вентиляционному штреку 1 хомутов 18. В нижнее основание опоры 21 укладывают монтажный канат 11 и прикрепляют его к основанию опоры. К верхнему основанию опоры 13 закрепляют направляющие 15 и податливые наконечники 19, изготовленные из дерева, плотной резины и т.д. и укладывают верхнее основание 13 на нижнее 21 таким образом, чтобы фиксирующие пальцы 16 вошли в направляющие 15, а податливые наконечники контактировали с внутренней поверхностью нижнего основания опоры 21. К забойной ветви бесконечной тяговой цепи 3 прикрепляют канат лебедки 5, расположенной на вентиляционном штреке 1. Включают лебедку и через обводные блоки 4 и 9, расположенные со стороны вентиляционного и откаточного штреков соответственно, перемещают опорные тела, составленные из нижнего и верхнего оснований до откаточного штрека 10. Отсоединяют канат лебедки 5 от забойной ветви бесконечной тяговой цепи 3 и закрепляют его к завальной ветви бесконечной тяговой цепи 3. Включают лебедку 5 и перемещают завальную ветвь бесконечной тяговой цепи 3 с упором 23 к вентиляционному штреку 1. После чего операции с новым нижним и верхним основаниями опоры, повторяют до тех пор, пока опорные тела, придвинутые вплотную друг к другу, не займут пространство между откаточным 10 и вентиляционным штреками 1. Таким образом, создается искусственная полоса 12 из опорных тел 2, составленных из нижнего 21 и верхнего 13 оснований. После чего к тяговому канату 11 прикрепляют мягкие оболочки 14 с помощью гибкого монтажного устройства выполненного в виде монтажного каната и хомутов. С помощью монтажного каната 22 мягкую оболочку 14 охватывают по талии и скрепляют монтажный канат например с помощью хомута. Мягкую оболочку 14 соединяют с гибким трубопроводом 20. Включают лебедку 7, расположенную на откаточном штреке 10, и затягивают мягкую оболочку 14 с гибким трубопроводом 20 в полосу опорных тел 12. Операции по скреплению мягких оболочек 14, монтажным канатом с помощью хомутов соединению их с гибким трубопроводом 20 и затягиванию внутрь опорных тел 12 повторяют до тех пор пока мягкие оболочки 14 не займут пространство внутри опорных тел 2 между откаточным 10 и вентиляционным 1 штреками. После чего по гибкому трубопроводу 20 подают сжатый воздух в мягкие оболочки 14. Распираясь в опорных телах мягкие оболочки 14 поднимают по фиксирующим пальцам 16 и направляющим 15 верхние основания опоры 13 до соприкосновения с кровлей пласта. Рассоединяют ветвь бесконечной тяговой цепи 3 и с помощью лебедки 5, расположенной на вентиляционном штреке 1, извлекают завальную ветвь бесконечной тяговой цепи 3 на вентиляционный штрек 1. С помощью лебедки 7, расположенной на откаточном штреке 10, и тягового каната 11 затягивают завальную ветвь бесконечной тяговой цепи 3 вдоль завального ряда механизированной пневматической крепи 8. Охватывают обводные блоки 4,9 бесконечной тяговой цепью 3 и соединяют ее. Приступают к выемке полезного ископаемого и перемещению механизированной пневматической крепи 8 вслед за выемкой угля. По мере выемки угля, подвигания линии очистного забоя 6 и сближения боковых пород, опорные полосы 12 будут воспринимать нагрузку от вышележащих слоев пород непосредственной и основной кровель, при этом верхнее основание опоры 13 будет смещаться относительного нижнего основания 21 по направляющим 15 и фиксирующим пальцам 16. Когда мягкая оболочка 14 сожмется и податливый наконечник 19 войдет в соприкосновение с внутренней поверхностью нижнего основания опоры 21, мягкую оболочку разгружают, к монтажному канату 22 подсоединяют тяговый канат 11 и извлекают мягкие оболочки на вентиляционный штрек 1. После выемки угля и передвижки призабойной пневматической крепи на величину равную 2/3L, где L - шаг обрушения основной кровли и осмотра мягких оболочек на вентиляционном штреке 1 операции по соединению верхней и нижней частей опоры у вентиляционного штрека 1, перемещению их вдоль очистного забоя до откаточного штрека 10 до тех пор пока опорные тела, придвинутые вплотную друг к другу, не займут пространство между откаточным 10 и вентиляционным штреками 1, затягиванию мягких оболочек в опоры, загрузке и разгрузке мягких оболочек, извлечению их на штрек повторяют.

Таким образом, предлагаемый способ управления кровлей и посадочная крепь для его осуществления позволяют снизить расходы дерева, металла, железобетона или других материалов, из которых изготавливают опорные тела, а также расширить область применения указанного способа на пласты средней мощности.

Формула изобретения

1. Способ управления кровлей, включающий установку нескольких рядов крепи на мягких оболочек, размещенных внутри опор, разгрузку и извлечение оболочек на штрек после опускания пород кровли на опоры, отличающийся тем, что вслед за подвиганием призабойной пневматической крепи дополнительно устанавливают в выработанном пространстве ряд посадочной крепи из мягких оболочек, размещенных внутри опор, с расстоянием между рядами, равным 2/3L, гле L - шаг обрушения основной кровли, а мягкие оболочки разгружают и извлекают на штрек после смыкания оснований опор, причем основание опоры большей площадью разворачивают к покрывающим или подстилающим породам пласта с меньшим пределом прочности на вдавливание.

2. Посадочная крепь для управления кровлей, включающая ряд мягких оболочек, заключенных в опорах, гибкое монтажное приспособление, связанные с тяговыми канатами обводные блоки и лебедки, отличающаяся тем, что каждая из опор выполнена из двух П-образных оснований, входящих одно в другое с перевернутым нижним основанием и скрепленных между собой с двух сторон пальцами с возможностью перемещения верхнего относительно нижнего по высоте, причем концы верхнего основания снабжены податливыми наконечниками, а внутренняя высота его больше высоты мягкой оболочки в сложенном состоянии, при этом нижнее основание снабжено удерживающими элементами в виде разъемных хомутов, охватывающих бесконечную ветвь тяговой цепи, снабженной упором.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3