Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ КРЕПЛЕНИЯ ГОРНЫХ ВЫРАБОТОК

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для крепления подготовительных выработок.

Известен способ крепления горных выработок, включающий бурение шпуров, размещение сетки вблизи стенок выработок, установку арочной крепи и нанесение набрызг-торкрет бетона. В забое выработки между оконтуривающими шпурами бурятся шпуры с длиной, кратной уходу выработки за цикл, указанные шпуры размещают в пределах проектного контура выработки. В шпуры вводятся штанги, которые соединяются с аналогичными штангами предыдущей установки. Между штангами и стенками выработки размещают сетку, последнюю вместе со штангами анкерами прижимают к стенкам выработки с помощью арочной крепи, а затем наносят набрызг-торкрет бетон (патент RU №2348811, опубл. 10.03.2009)

Недостатком указанного способа является установка крепи без предварительного распора, что может привести к вывалообразованиям и снижению безопасности работ.

Известен способ крепления горных выработок, включающий бурение шпуров в местах сопряжения боков выработки с кровлей и установку поддерживающего верхняка. Бурение шпуров осуществляют на глубину l, которую рассчитывают по формуле l=С+×l, где С - зона отжима боковых пород выработки, характеризующая их нарушенность, а Δl - участок шпура, следующий за зоной отжима С и превышающий последнюю по ее длине на 20-30% в зависимости от прочности боковых пород выработки, причем установку верхняка осуществляют из отдельных, как минимум, двух элементов путем введения их торцевых концов в шпуры и соединения выступающих в выработку концов этих элементов между собой с помощью скоб с гайками и планками. После установки верхняка, в составных элементах которых предварительно выполнены отверстия, с отставанием от проходческого забоя на расстояние, определяемое устойчивостью пород в кровле выработки, бурят шпуры в кровлю выработки через упомянутые отверстия и с помощью анкеров, вводимых в шпуры, поджимают составной верхняк к кровле выработки (патент RU №2282032 опубл. 20.08.2006)

Недостатком указанного способа является установка крепи без предварительного распора, что может привести к вывалообразованиям, травматизму и снижению безопасности работ.

Известен способ крепления горных выработок, включающий выдвижение из закрепленного постоянной крепью пространства к забою подготовительной выработки прогонов, рабочего полка, настила и установку постоянной крепи (см. Хорошун В.И., Яковлев B.C., Полухин В.А. Временная крепь горизонтальных горных выработок. - Экспресс-информация ЦНИЭИуголь. - М., 1979).

Недостатком указанного способа является установка постоянной крепи без предварительного распора, что может привести к вывалообразованиям, травматизму и снижению безопасности работ.

Известен способ крепления горных выработок, взятый в качестве прототипа, включающий выдвижение из закрепленного постоянной крепью пространства к забою подготовительной выработки прогонов, с уложенными на них рабочего полка и настила, установку постоянной крепи, укладку на настил пневмобаллона с верхняком и затяжкой, подачу в пневмобаллон сжатого воздуха, поднятие верхняка с затяжкой до уровня верхняков постоянной крепи, заводку затяжки на крепь постоянной крепи, создание распора между верхняками крепи и кровлей выработки путем подачи сжатого воздуха в пневмобаллон, крепление к верхнякам крепи стоек, после чего пневмобаллоны разгружают и прогоны с рабочим полком, настилом и пневмобаллоном перемещают в закрепленное пространство выработки, а после подвигания забоя выработки на цикл операции повторяют (патент RU №2418170, опубл 10.05.2011)

Недостатком указанного способа является создание предварительного распора только в центральной части верхняка к тому же при создании значительного предварительного распора происходит большой изгиб консоли выдвижной крепи, что может привести к его поломке, вывалообразованиям, травматизму и снижению безопасности работ

Техническим результатом является повышение эффективности и безопасности крепления подготовительных выработок.

Технический результат достигается тем, что в способе крепления горных выработок, включающем выдвижение из закрепленного постоянной крепью пространства к забою подготовительной выработки прогонов, с уложенными на них рабочего полка и настила, установку постоянной крепи, укладку на настил пневмобаллона с верхняком и затяжкой, подачу в пневмобаллон сжатого воздуха, поднятие верхняка с затяжкой до уровня верхняков постоянной крепи, заводку затяжки на крепь постоянной крепи, создание распора между верхняками крепи и кровлей выработки путем подачи сжатого воздуха в пневмобаллон, крепление к верхнякам крепи стоек, разгрузку пневмобаллона и перемещение, причем прогоны с настилом и рабочим полком снабжены дополнительными пневмобаллонами, создающие распор по всему периметру верхняков постоянной крепи, в которые подают сжатый воздух после укладки затяжки на рамы постоянной крепи и установки индивидуальной стойки под рабочим полком выдвижной крепи.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 показана схема подготовительной выработки закрепленной металлической податливой крепью и расположение спущенных пневмобаллонов, верхняков постоянной крепи и затяжки на настиле выдвижной крепи для возведения постоянной крепи; на фиг.2 показана схема крепления рабочего полка и настила к рамам постоянной крепи; на фиг.3 показан разрез по линии Б-Б; на фиг.4 показана схема расположения распертых пневмобаллонов между настилом временной выдвижной крепи, верхняками с затяжкой и кровлей выработки с установкой индивидуальной стойки под рабочим полком выдвижной крепи; на фиг.5 показана схема расположения распертых пневмобаллонов между настилом временной выдвижной крепи, верхняками с затяжкой и кровлей выработки с установкой индивидуальной стойки под рабочим полком выдвижной крепи и установкой стоек крепи к верхнякам постоянной крепи; на фиг.6 показан разрез по линии В-В.

На фиг.1 показано: 1 - подготоительная выработка; 2 - стойки крепи; 3 - верхняк крепи; 4 - затяжка; 5 - рабочий полок; 6 - прогоны; 7 - настил (предохранительный полок), 8 - пневмобаллоны, 9 - скобы для крепления настила и предохранительного полка к рамам постоянной крепи.

Способ крепления осуществляется следующим образом: в закрепленной части подготовительной выработки 1, закрепленной металлическими стойкими 2 с верхняками 3 и затяжкой 4 с рабочего полка 5, уложенного на прогоны 6, на настил (предохранительный полок) 7 укладывают пневмобаллоны 8 и 9, на который укладывают верхняк крепи 3 и затяжку 4. Пневмобаллоны 8 располагают по центру верхняка, а пневмобаллоны 9 по бокам верхняка 3. Выдвигают к забою выработки прогоны 6, подвешенные к рамам постоянной крепи с помощью скоб 10 (фиг.2). Устанавливают индивидуальную стойку 11 под рабочим полком выдвижной крепи за вторым рядом пневмобаллонов у забоя подготовительной выработки. Установка индивидуальной стойки позволяет снизить крутящий момент на консольную часть выдвижной крепи, исключить ее разрушение, что может привести к вывалообразованиям и травматизму рабочих.. Подают в пневмобаллоны 8 сжатый воздух и поднимают верхняки 4 с затяжкой до уровня верхняков постоянной крепи, заводят затяжку на крепь постоянной крепи. После установки затяжки на крепь постоянной крепи, увеличивают давление в пневмобаллонах 8 до рабочего состояния (0,5 МПа) и одновременно подают сжатый воздух в пневмобаллоны 9 до рабочего состояния (0,5 МПа)… Создают распор между верхняками крепи и кровлей выработки. Затем к верхнякам крепи 3 крепят стойки 2 и укладывают затяжку 4 по периметру выработки. После чего пневмобаллоны 8 и 9 разгружают, снимают индивидуальную стойку 11 и прогоны 6 с рабочим полком, настилом и пневмобаллонами 8 и 9 перемещают в закрепленное пространство выработки, а после подвигания забоя выработки на цикл операции по выдвижению к забою прогонов с рабочим полком, настилом, пневмобаллонами, верхняками и затяжкой, установке индивидуальной стойки под рабочим полком выдвижной крепи, подаче в пневмобаллоны сжатого воздуха, поднятию верхняков с затяжкой до уровня верхняков постоянной крепи, заводке затяжки на крепь постоянной крепи, созданию распора между верхняками крепи и кровлей выработки путем подачи сжатого воздуха в пневмобаллоны, установке стоек крепи, разгрузке пневмобаллона, снятию индивидуальной стойки, перемещению настила с рабочим полком и пневмобаллонами в закрепленное пространство выработки повторяют.

Данный способ крепления подготовительной выработки позволит повысить надежность и безопасность горных работ.