Спосіб охорони гірничих виробок

Спосіб охорони гірничих виробок, що включає установку охоронних споруджень вздовж гірничих виробок, який відрізняється тим, що охоронні спорудження виконують у формі прямокутного паралелепіпеда зі співвідношенням довжини до ширини основи паралелепіпеда не менш ніж 2:1, при цьому довжина основи паралелепіпеда перпендикулярна повздовжній осі виробки, а між охоронними спорудженнями створюють компенсаційну порожнину, ширина якої дорівнює 0,5÷2,0 ширини основи паралелепіпеда, а глибина тотожна довжині основи паралелепіпеда. (19) (21) a200911242 (22) 05.11.2009 (24) 26.04.2011 (46) 26.04.2011, Бюл.№ 8, 2011 р. (72) КАСЬЯН МИКОЛА МИКОЛАЙОВИЧ, НЕГРІЙ СЕРГІЙ ГРИГОРОВИЧ, МОКРІЄНКО ВОЛОДИМИР МИКОЛАЙОВИЧ, ХАЗІПОВ ІГОР ВОЛОДИМИРОВИЧ (73) ДЕРЖАВНИЙ ВИЩИЙ НАВЧАЛЬНИЙ ЗАКЛАД "ДОНЕЦЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ" (56) UA 17453 U, публ. 15.09.2006 SU 831992 А1, публ. 23.05.1981 SU 1751347 А1, публ. 30.07.1992 RU 2078930 C1, публ. 10.05.1997 3 При породах покрівлі, які легко обвалюються, встановлюють один ряд тумб на відстані 1,2÷1,5 м від бровки виробки, а при покрівлях, які середньо обвалюються, встановлюють або два суцільні ряди тумб, або перший ряд суцільний, а другий - в розбіг через тумбу. Між блоками у тумбі кладуть дерев'яні прокладки сумарною товщиною 10-15 % від потужності пласта. Загальними ознаками найбільш близького аналога і пропонованого винаходу є установлення охоронних споруджень вздовж гірничих виробок. Відомий спосіб не забезпечує необхідного технічного результату через такі причини. Даний спосіб пропонує установлення жорстких охоронних споруджень та має обмежену галузь застосування, а саме в стійких породах підошви. Охоронні спорудження встановлюються на межі з виробленим простором суцільною смугою вздовж бічної стінки виробки. Під дією гірського тиску відбувається вдавлення тумб із залізобетонних блоків у породи підошви, що їх підстилають, з наступним переміщенням останніх у порожнину виробки, що призводить до втрати експлуатаційного перерізу гірничої виробки і потребує додаткових ремонтних робіт. В основу винаходу поставлена задача удосконалення способу охорони гірничих виробок, при якому за рахунок особливого розташування охоронних споруджень і їх параметрів розширюється галузь застосування жорстких охоронних споруджень та забезпечується експлуатаційний переріз гірничої виробки без необхідності проведення ремонтних робіт і тим самим підвищується ефективність охорони гірничих виробок від негативного впливу гірського тиску. Поставлена задача вирішується тим, що в способі охорони гірничих виробок, що включає установку охоронних споруджень вздовж гірничих виробок, згідно з винаходом, охоронні спорудження виконують у формі прямокутного паралелепіпеда зі співвідношенням довжини до ширини основи паралелепіпеда не менш ніж 2:1, при цьому довжина основи паралелепіпеда перпендикулярна повздовжній осі виробки, а між охоронними спорудженнями створюють компенсаційну порожнину, ширина якої дорівнює 0,5÷2,0 ширини основи паралелепіпеда, а глибина тотожна довжині основи паралелепіпеда. За рахунок того, що між охоронними спорудженнями, встановленими у формі прямокутних паралелепіпедів, довжина основи яких перпендикулярна повздовжній осі виробки, створюють компенсаційну порожнину, значно зменшується вплив вертикальної компоненти гірського тиску на виробку. Під дією гірського тиску сили, що видавлюють породи підошви, направляються в компенсаційні порожнини, чим досягається зменшення зсувів порід підошви виробки та забезпечується експлуатаційний переріз гірничої виробки без необхідності проведення ремонтних робіт. При цьому можливо використовувати жорсткі охоронні спорудження на слабких породах підошви. Область застосування пропонованого способу поширюється для умов розробки вугільних пластів з породами підошви будь-якої стійкості, у тому 94327 4 числі, схильними до здимання. При слабких породах підошви не виключається вдавлення охоронних споруджень, і цим провокується здимання порід підошви у компенсаційні порожнини з метою відведення від виробки сил, що видавлюють. Експериментально встановлено, що охоронні спорудження найбільш ефективно виконувати у формі прямокутного паралелепіпеда зі співвідношенням довжини до ширини основи паралелепіпеда не менш ніж 2:1, при цьому довжина основи паралелепіпеда перпендикулярна повздовжній осі виробки. Якщо співвідношення довжини до ширини менше ніж 2:1, буде спостерігатися здимання порід підошви виробки, що захищається, а якщо більше - економічно недоцільно. Експериментально встановлено, що ширина компенсаційної порожнини дорівнює 0,54÷2,0 ширини основи паралелепіпеда. Якщо ширина компенсаційної порожнини буде менше ніж 0,5 ширини основи паралелепіпеда, то породи, що підстилають охоронні спорудження, будуть видавлюватися у виробку, що охороняється, незалежно від орієнтації охоронних споруджень. Якщо ширина компенсаційної порожнини більше ніж у 2 рази ширини основи паралелепіпеда, то буде спостерігатися утрата стійкості порід покрівлі. Нові ознаки винаходу сприяють підвищенню ефективності охорони гірничих виробок від негативного впливу гірського тиску. Суть пропонованого способу пояснюється кресленнями. На фіг. 1 представлений загальний вид розташування охоронних споруджень, на фіг. 2 графік порівняння зсувів порід підошви найближчого аналога та винаходу. На фігурах: 1 - гірнича виробка, 2 - охоронні спорудження, 3 - компенсаційні порожнини, 4 зсув порід підошви виробки найближчого аналогу, 5 - зсув порід підошви виробки пропонованого винаходу. Спосіб реалізується таким чином. Поза зоною впливу очисних робіт або перед очисним вибоєм широким ходом проводилась гірнича виробка 1. Слідом за вибоєм виробки 1 на відстані 0,4 м від ніжки кріплення з боку виробленого простору вздовж виробки установлювали жорсткі охоронні спорудження 2 у формі прямокутних паралелепіпедів, в основі яких лежав прямокутник, ширина якого дорівнювала 0,8 м, а довжина - 1,6 м. При цьому довжина прямокутника перпендикулярна повздовжній осі гірничої виробки 1. Охоронні спорудження складалися із залізобетонних блоків. Між охоронними спорудженнями 2 утворювали компенсаційну порожнину 3, ширина якої дорівнювала 0,8 м, а глибина - 1,6 м. Аналогічним способом установлювали охоронні спорудження 2 з протилежної сторони гірничої виробки 1. В результаті спостерігалося зменшення видавлювання порід підошви гірничої виробки 1 з 45 % до 9 % від її висоти (фіг. 2), отже зсув порід підошви виробки найближчого аналога 4 значно більше ніж зсув порід підошви виробки пропонованого винаходу 5. У той же час спостерігалось здимання порід підошви в компенсаційних порожнинах 3, яке склало 38 % від висоти охоронного спорудження 2. 5 94327 Цим і забезпечувався експлуатаційний переріз гірничої виробки. Для охорони пластових виробок, підтримуваних за очисним вибоєм, передбачається однобічне встановлення жорстких охоронних споруджень пропонованої форми зі створенням компенсаційних порожнин безпосередньо слідом за лавою з боку виробленого простору. Комп’ютерна верстка А. Крижанівський 6 Запропонований спосіб охорони гірничих виробок забезпечує стійкість пластових виробок, розширює область застосування жорстких охоронних споруджень і, тим самим, підвищується ефективність охорони виробок від негативного впливу гірського тиску. Підписне Тираж 23 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601