СПОСОБ КРЕПЛЕНИЯ ВЫВАЛЬНОГО ПРОСТРАНСТВА
METHOD OF THREW OUT AREA SUPPORTING

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для крепления вывальных полостей при проходке горной выработки в условиях неустойчивых трещиноватых пород.
Известен способ крепления вывальных полостей между козырьком механизированной крепи и линией очистного забоя путем бурения опережающих шпуров в породах непосредственной кровли и установки в них штанг, представляющих собой стержни из буровой или арматурной стали диаметром 30-36 мм (В.П.Зубов. Особенности управления горным давлением в лавах на больших глубинах разработки. Ленинград, Издательство Ленинградского университета, 1990, стр.97-98).
Однако использование данного способа небезопасно, так как бурение шпуров и установка стержней под вывальным пространством занимают продолжительное время, что может привести к дальнейшему развитию вывалообразования, а следовательно, к травматизму рабочих очистного забоя.
Известен способ крепления вывальных полостей между козырьком механизированной крепи и линией очистного забоя путем подачи в полость различных полимерных материалов (В.П.Зубов. Особенности управления горным давлением в лавах на больших глубинах разработки. Ленинград, Издательство Ленинградского университета, 1990, стр.101-102).
Однако использование данного способа вызывает необходимость создания замкнутого контура в основании вывального пространства, в месте контакта с верхняками механизированной крепи, например размещения каких-либо эластичных материалов и перекрытий по всему контуру вывальных полостей под вывальным пространством, что занимает продолжительное время и может привести к дальнейшему развитию вывалообразования, а следовательно, к травматизму рабочих очистного забоя.
Известен взятый в качестве прототипа способ крепления вывального пространства путем установки перекрытия под вывалом, укладки на перекрытие мягких оболочек и заполнения пустот пенопластом между козырьком механизированной крепи и линией очистного забоя (см. О.Якоби. Практика управления горным давлением. М.: Недра, 1987, стр.139).
Однако использование данного способа небезопасно, так как бурение скважин для заводки отрезков рельс, установка перекрытия и укладка на перекрытия мягких оболочек под вывальным пространством занимает продолжительное время, что может привести к дальнейшему развитию вывалообразования, а следовательно, к травматизму рабочих очистного забоя. К тому же в данном случае при подвигании очистного забоя вывальное пространство уходит в завальное, т.е. время нахождения вывального пространства в рабочей зоне относительно непродолжительно, а при проходе выработки время нахождения вывального пространства над рабочими механизмами и в местах передвижения рабочих может составлять несколько месяцев. Таким образом, крепление вывального пространства должно быть надежным и находиться в устойчивом состоянии продолжительное время. К тому же оставление мягких оболочек в вывальном пространстве удорожает данный способ.
Техническим результатом является повышение надежности и безопасности крепления вывального пространства.
Технический результат достигается тем, что в способе крепления вывального пространства, включающем установку перекрытия под вывалом, укладку мягких оболочек на перекрытие и заполнение пустот закладочным материалом, вывальное пространство перекрывают из закрепленного пространства путем выдвижения консольной крепи, на которую укладывают верхняки постоянной крепи, а на них размещают коробчатое перекрытие с мягкими оболочками, причем коробчатое перекрытие выполнено с проемом и снабжено замковым устройством, а на мягкие оболочки укладывают гибкое перекрытие, после чего верхняки крепи вместе с коробчатым перекрытием, мягкой оболочкой и гибким перекрытием поднимают до контакта коробчатого перекрытия с нижним контуром вывального пространства, а к верхнякам постоянной крепи устанавливают и закрепляют стойки крепи, после чего убирают выдвижную консольную крепь в закрепленное пространство выработки и подают сжатый воздух в мягкие оболочки, при этом гибкое перекрытие поднимают до его контакта с боковой поверхностью вывального пространства, а в верхнюю часть вывального пространства над гибким элементом подают твердеющий материал, при этом давление в мягких оболочках постепенно снижают и постоянно подают твердеющий материал в вывальное пространство, а после опускания гибкого перекрытия на коробчатое перекрытие мягкие оболочки извлекают в выработку.
Способ крепления вывального пространства представлен на фиг.1-8.
На фиг.1 показан общий вид подготовительной выработки, где показано вывальное пространство, которое перекрыто выдвижной консольной крепью, на которой уложены верхняки постоянной крепи, жесткое и гибкое перекрытие с мягкой оболочкой в спущенном состоянии. На фиг.2 показан узел крепления выдвижной крепи к рамам постоянной крепи. На фиг.3 показан вид вывального пространства, которое перекрыто жестким и гибким перекрытием и мягкой оболочкой в спущенном состоянии, а под жестким перекрытием установлены рамы постоянной крепи. На фиг.4 показан узел Б и укрупненно вид вывального пространства, которое перекрыто жестким и гибким перекрытием и мягкой оболочкой в спущенном состоянии. На фиг.5 показана полость вывала, частично заполненная твердеющим материалом (например, пенопластом), которая также перекрыта жестким и гибким перекрытием и мягкой оболочкой, заполненной сжатым воздухом. На фиг.6 показана полость вывала, заполненная твердеющим материалом, которая также перекрыта жестким и гибким перекрытием и мягкой оболочкой в спущенном состоянии. На фиг.7 показан вид сверху настила, у которого имеется проем для извлечения мягкой оболочки из вывального пространства. На фиг.8 показана полость вывала, заполненная твердеющим материалом, перекрытая жестким и гибким перекрытием.
На фиг.1-8 показаны: 1 - подготовительная выработка; 2 - вывальное пространство; 3 - прогоны; 4 - рабочий полок; 5 - жесткое (коробчатое) перекрытие; 6 - верхняк постоянной крепи; 7 - стойка постоянной крепи; 8 - скобы; 9 - мягкая оболочка: 10 - патрубок для подачи сжатого воздуха; 11 - упоры; 12 - гибкое перекрытие; 13 - шланг для подачи твердеющего материала; 14 - твердеющий материал (например, пенопласт); 15 - проем в настиле; 16 - замковое устройство.
Сущность данного способа заключается в следующем: при проходке подготовительной выработки 1 в условиях неустойчивых боковых пород происходят вывалообразования пород и образуется вывальная полость 2 (фиг.1). Вывальную полость 2 перекрывают путем выдвижения из закрепленного пространства выдвижной консольной крепи, состоящей из прогонов 3 рабочего полка 4, жесткого (коробчатого) перекрытия 5. Концы выдвижной крепи прикреплены к раме постоянной крепи, состоящей из верхняка 6, стойки 7, с помощью скоб 8 (фиг.2). На прогоны 3 укладывают верхняки постоянной крепи 6, а на верхняки - жесткое (коробчатое) перекрытие 5, на которое укладывают мягкую оболочку 9 с патрубком 10 для подачи сжатого воздуха. К жесткому (коробчатому) перекрытию 5 по краям мягкой оболочки прикрепляют упоры 11 высотой больше высоты мягкой оболочки в спущенном состоянии. Мягкую оболочку перекрывают гибким перекрытием 12 (выполненным, например, в виде конвейерной ленты). Через жесткое (коробчатое) перекрытие 5 пропускают шланг 13 для подачи твердеющего материала 14. В настиле предусмотрен проем 15 с замковым устройством 16 для извлечения мягкой оболочки из вывального пространства. После перекрытия вывального пространства 2 жестким (коробчатым) перекрытием 5 с мягкой оболочкой 9 в спущенном состоянии и гибким перекрытием 12 жесткое (коробчатое) перекрытие вместе с верхняками 6 постоянной крепи, гибким перекрытием и мягкой оболочкой поднимают до контакта жесткого (коробчатого) перекрытия 5 с нижней поверхностью вывального пространства. К верхнякам 6 постоянной крепи прикрепляют стойки 7 постоянной крепи (фиг.3, 4). Выдвижную консольную крепь убирают в закрепленную часть выработки. В мягкие оболочки 9 с помощью патрубка 10 подают сжатый воздух и поднимают гибкое перекрытие 12 до контакта с боковой поверхностью вывального пространства. С помощью шланга 13 подают твердеющий материал 14 в частично незакрепленную часть вывального пространства над гибким перекрытием 12 (фиг.5). После чего давление в мягкой оболочке постепенно снижают, постоянно подавая твердеющий материал в вывальную полость, при этом настил опускается, а полость заполняется твердеющим материалом (фиг.6). После опускания гибкого перекрытия 12 на упоры 11 мягкие оболочки 9 с помощью замкового устройства 16 через проем 15 извлекают в горную выработку 1 (фиг.7). Подают твердеющий материал до полного заполнения вывального пространства (фиг.8).
Применение данного способа позволит повысить надежность и безопасность производства работ при креплении вывального пространства.