Спосіб спорудження кріплення для гірничих виробок

Винахід відноситься до галузі гірничої справи і може бути використаний в вугільній і гірничодобувній промисловості при спорудженні кріплення для гірничих виробок, кріплення сполучення випускних отворів (дучок) з виробкою доставки руди, що підлягає багаторазовим динамічним навантаженням при вибухах накладних зарядів вибухових речовин і їхньому ремонті. Відомий спосіб кріплення гірничих виробок, включаючий проходку виробок, спорудження несучого і демпферного шару, в якому в якості податливого матеріалу використовують пневматичні еластичні балони (А.с. СРСР №318700, кл. E21d5/10, опубл. 1971, Бюл. №32). Причинами, що перешкоджають досягненню технічного результату, є складність способу спорудження кріплення, зумовлена необхідністю попереднього виготовлення спеціальних еластичних ємкостей з наповнювачем; забезпечення їхньої герметичності, що призводить до значного подорожчання і ускладнення способу. Найбільш близьким по технічній суті до винаходу, що заявляється, є прийнятий за прототип спосіб кріплення підготовчої виробки податливим рамним кріпленням, включаючий проходку виробки, спорудження демпферного шару з низькомодульного матеріалу і несучого шару, кріплення по контуру виробки. В якості матеріалу для спорудження демпферного шару використовують пінопласт (А.с. СРСР №887812, кл. E21D1//00, опубл. 1981, Бюл. №45). Поряд з тим, що в способі демпферний шар з пінопласта рівномірно розподіляє навантаження на кріплення, він має ряд недоліків. Для спорудження демпферного шару згідно прототипу необхідно, заздалегідь виготовити заготовку з пінопласту різної форми, що вимагає спеціального обладнання і технологічного процесу. Матеріал, що використовується для виготовлення заготовки є дефіцитним, дорогим і при горінні виділяє токсичні речовини. Все це ускладнює і здорожчує спосіб. В основу винаходу поставлена задача вдосконалити спосіб спорудженая кріплення для гірничих виробок, шляхом використання відходів промисловості автомобільного транспорту, забезпечити зменшення кількості операцій в способі і скоротити час на спорудження кріплення і за рахунок цього значно спростити і здешевити спосіб. Поставлена задача вирішена тим, що в способі спорудження кріплення для гірничих виробок, включаючрму проходку виробки, спорудження по контуру виробки несучого і демпферного шару, згідно винаходу демпферний шар споруджують з відпрацьованих автомобільних шин, що фіксують, шляхом їх розклинювання між поверхнею виробки і несучого шару. Крім того, спорудження демпферного шару здійснюють з відпрацьованих автомобільних шин різних розмірів в сукупності з заздалегідь виготовленими з них заготовками, шляхом їх розрізання в поперечному або радіальному напрямках. Заявляема сукупність признаків, що характеризує спосіб, дозволила виключити дорогі операції, пов'язані з попереднім виготовленням податливих елементів, шляхом яких споруджують демпферний шар, а також значно здешевити спосіб за рахунок того, що в якості податливого матеріалу для спорудження демпферного шару використовують відпрацьовані автомобільні шини, тобто непридатна сировина. Крім того, використання відпрацьованих шин, тобто відходів виробництва дозволяє визволити складські площі під їхнє зберігання і виключити проблему їхньої переробки і регенерації, як вкрай неефективні і екологічно брудні технології. На фіг.1 показана виробка після її закріплення згідно зі способом, що заявляється; на фіг.2 схема укладки одношарових елементів автомобільних шин внахльостку; на фіг.3 - схема укладки двошарових елементів автомобільних шин. Приклад здійснення способу. Після проходки виробки 1 на чергову заходку водночас зводять несучий 2 і демпферний 3 шари кріплення. Монтаж елементів несучого 2 і демпферного 3 шарів здійснюють знизу вверх. При суцільному несучому 2 шарі, з бетону, дерева, листового металу і ін., демпферний 3 шар споруджують з цільних автомобільних шин 4 і їхніх заготовок в один або декілька шарів. Заготовки виконують шляхом розрізання автомобільних шин 4 в радіальному і поперечному напрямках. При розрізанні автомобільної шини 4 в радіальному напрямку і одержують заготовку в вигляді двошарових сегментних елементів 5 з зазором між шарами рівним ширині її протекторної частини. При розрізанні автомобільної шини 4 в поперечному напрямку і одержують заготовку в вигляді одношарових елементів 6. В якості клинів 7 при фіксації демпферного 3 шару використовують елементи 5, 6. При перфорованому несучому 2 шарі, наприклад, металева сітка, демпферний3 шар по несучому 2 шару, виконують із заготовок у вигляді одношарових сегментних елементів 6, що вкладають внахльостку (фиг.2), а простір, що залишився вільним заповнюють цілосними автомобільними шинами 4 або елементами 6, наприклад, по схемі наведеній на фіг.3. Такий спосіб виконання демпферного шару запобігає падінню кусків породи в виробку 1. Пропонуємий спосіб дозволяє зменшити витрати деревини при спорудженні кріплення гірничих виробок і значно здешевити спосіб за рахунок використання вторинної сировини. Наприклад, при проходці виробки площею поперечного перетину 10м2 витрачається близько одного кубічного метру деревини, вартістю 150грн/м3. Заміна деревини відпрацьованими автомобільними шинами дозволяє при проведенні 1000м гірничих виробок зекономити 150тис. грн. В теперішній час на рудних і вугільних шахтах проходять сотні кілометрів виробок. Спосіб згідно винаходу випробуваний в промислових умовах. Випробування проводили на горизонті 1035м РУ ім. Кірова при спорудженні кріплення в вентиляційному збиральному штреку і вентиляційному квершлазі під шахту В-1. Згідно паспорту кріплення виконували з арок з установкою між ними сітки, розміри ячейки якої дорівнювали 100 ´ 100мм. Забутовку простору між кріпленням покрівлі і стінами виробки виконували з відпрацьованих автомобільних шин автомобілів "ЗІЛ" і "КамАЗ". При цьому шини заздалегідь розрізали по діаметру на куски довжиною 0,8 1,1м. Укладку кусків автомобільних шин виконували по мірі установки затяжки в арках, що забезпечувало вільний доступ в простір між кріпленням і стінами виробки і добру якість робіт. Автомобільними шинами було забучено 4м кріплення гірничих виробок. В результаті випробувань установлено, що забутовка демпферного шару автомобільними шинами має високі амортизаційні якості і забезпечує більш рівномірний розподіл навантаження на арочне кріплення, підвищуючи його несучу спроможність і дозволяє економити велику кількість деревини. Крім того, автомобільні шини виготовлені з синтетичного каучука, не гниють, що забезпечує довговічність кріплення і повторне використання шин після погашення виробок.