Спосіб охорони виїмкових виробок

1. Спосіб охорони виїмкових виробок, що включає формування охоронної смуги шляхом встановлення опалубки та укладання в неї швидкотверднучого матеріалу, який відрізняється тим, що охоронну смугу формують зі скосом, при цьому висоту скосу та кут скосу охоронної смуги біля покрівлі пласта вибирають в залежності від міцності порід безпосередньої покрівлі пласта, за якими розраховують ширину охоронної смуги біля покрівлі пласта за формулою: С Bк= В , де tga Винахід стосується гірничої справи, а саме до способів охорони та підтримання виїмкових виробок. Відомий спосіб охорони виробок (див. А. с. СРСР №1528914 Μ. Кл. Е21D11/21, 1987, бюл. № 46]. Він включає в себе спорудження у виробленому просторі, біля виїмкової виробки, охоронного цілика (охоронної смуги). Охоронний цілик (смуга) споруджується за допомогою встановлення у виробленому просторі перфорованих труб, в які нагнітають аерозоль твердих часток та аерозоль води з уповільнювачем твердіння матеріалу. На дільниці інтенсивних зміщень порід покрівлі обвалені породи ущільнюються і вихідні компоненти проникають в пустоти. На дільниці стабілізації зміщень порід покрівлі йде затвердіння зв'язуючого матеріалу, що забезпечує монолітність цілика (смуги). Основним недоліком цього способу є те, що затвердіння цілика (смуги) настає лише за зоною інтенсивних зміщень порід покрівлі. В зоні інтенсивних зміщень порід покрівлі з боку виробленого простору виробка не охороняється. Тому вона втрачає свою стійкість та зменшується у поперечних розмірах до недієздатних. Близьким по технічній сутності та результату, який досягається, є спосіб охорони виїмкових виробок [див. А.с. СРСР №1555499 Μ. Кл. Е21D11/00, 1988, бюл. 13]. Він включає створення біля виїмкової виробки, з боку виробленого простору, охоронної смуги з залізобетонних блоків. У верхній частині смуги встановлюють жорсткі прокладки на які встановлюють податливі прокладки та клини. Клини орієнтують вершинами до покрівлі. При навантаженні смуги клини врізаються в породи покрівлі. В місцях врізання клинів, породи покрівлі ламаються та (13) 81856 (11) UA (19) В - ширина охоронної смуги до скосу, м; С - висота скосу охоронної смуги, м; a - кут скосу охоронної смуги, град. 2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що висоту скосу охоронної смуги (С) та кут скосу ( a ) приймають: С = 0,02 м, a = 45° - для порід безпосередньої покрівлі пласта з коефіцієнтом міцності f = 5-7; С = 0,03 м, a = 40° - для порід безпосередньої покрівлі пласта з коефіцієнтом міцності f = 7-9; С = 0,05 м, a = 35° - для порід безпосередньої покрівлі пласта з коефіцієнтом міцності f > 9. C2 Bк - ширина охоронної смуги у покрівлі пласта, м; 3 обвалюються. Основним недоліком цього способу є те, що при підвищенні тиску на охоронну смугу, за рахунок провисання породних прошарків, охоронна смуга, під жорсткою прокладкою та клином, руйнується. Це призводить до зменшення несучої здатності охоронної смуги та збільшенню тиску на виробку. Під дією збільшеного тиску виробка зменшується у своїх поперечних розмірах до недієздатної. Найбільш близьким до заявленого способу є спосіб охорони виїмкових виробок, що включає формування охоронної смуги шляхом встановлення опалубки та укладання в неї швидкотверднуючого матеріалу, при цьому біля покрівлі пласта смугу формують клиновидної форми, розташованої вершиною в напрямку покрівлі пласта [SU, № 969899, кл. Ε21D11/00, опубл. 30.10.1982 p.]. Ознаки найближчого аналога, що співпадають з суттєвими ознаками пропонованого винаходу: формування охоронної смуги шляхом встановлення опалубки та укладання з неї швидкотверднуючого матеріалу. Відомий спосіб не забезпечує необхідного технічного результату тому, що формування біля покрівлі пласта охоронної смуги клиновидної форми призводить до розрізання безпосередньої покрівлі пласта і, як наслідок, до її обвалювання. Обвалювання безпосередньої покрівлі пласта призводить до порушення вище залягаючих породних шарів, знижуючи стійкість виїмкової виробки. В основу винаходу поставлена задача забезпечення стійкості виїмкової виробки. Поставлена задача вирішується тим, що cпосіб охорони виїмкових виробок включає формування охоронної смуги шляхом встановлення опалубки та укладання в неї швидкотверднуючого матеріалу, охоронну смугу формують зі скосом, при цьому висоту скосу та кут^охоронної смуги біля покрівлі пласта вибирають в залежності від міцності порід безпосередньої покрівлі пласта, за якими розраховують ширину охоронної смуги біля покрівлі пласта за формулою: С Bк = В tga , м; де: Вк - ширина охоронної смуги у покрівлі пласта, В- ширина охоронної смуги до скосу, м; С- висота скосу охоронною смуги, м; a - кут скосу охоронної смуги, град. Висоту (С) та кут (α ) скосу охоронної смуги приймають: С = 0,02м, a = 45 - для порід безпосередньої покрівлі пласта з коефіцієнтом міцності f = 5 - 7; С = 0,03м, a = 40 °- для порід з f = 7 - 9; С = 0,05м, a = 35 °- для порід з f > 9. Сутність способу, що заявляється, пояснюється малюнком. На фіг.1 наведена схема розташування охоронної смуги, де: 1 - очисний вибій; 2 механізоване кріплення; 3 - виїмкова виробка; 4 81856 4 вироблений простір; 5 - опалубка; 6 - охоронна смуга; 7 -безпосередня покрівля. На фіг.2. -розріз А-А. Спосіб охорони виїмкових виробок здійснюється наступним чином. Після посування вибою 1 механізованого кріплення 2 біля виїмкової виробки 3 з боку виробленого простору 4 встановлюють опалубку 5 та заливають її твердіючими речовинами. Після їх затвердіння знімають опалубку 5 і охоронна смуга 6 сприймає гірничий тиск порід покрівлі 7. Для забезпечення працездатності охоронної смуги 6 її ширину в покрівлі пласта визначають за формулою. Висоту скосу (С) охоронної смуги приймають 2; 3; 5 см, відповідно, для порід безпосередньої покрівлі з коефіцієнтом міцності по шкалі професора М. М. Протодьяконова f =5...7; f = 7...9; f > 9. Кут (a) скосу охоронної смуги 6 приймають 45°; 40°; 35°, відповідно, для порід безпосередньої покрівлі 7 з коефіцієнтом міцності по шкалі професора М. М. Протодьяконова f = 5...7; f = 7...9; f > 9. Ширина (В) оборонної смуги до скосу визначається за формулою, наведеною у наступних джерелах інформації: [Указания по рациональному расположению, охране и поддержанию горных выработок на угольных шахтах СССР. - Л.: ВНИМИ. - 1986, с. 14. 2. Носач O.K., Кольчик Є Л., Пілюгін B.I. Управління станом масиву гірських порід. - Донецьк: РВА ДонДТУ, 2000, с 83 – 84]. Ширину охоронної смуги B до скосу визначають за формулою: В=Р/Р л.n. м, де Ρ навантаження на охоронну смугу, кН/м2; Рл.n.несуча здатність охоронної смуги з швидкотвернуючого матеріалу, що дорівнює 14000кН/м2. Використання способу, що заявляється дозволить підвищити стійкість виїмкових виробок, що знизить витрати на їх підтримання та охорону. 5 81856 6