Спосіб проведення гірничих виробок

Способ проведения горных выработок, включающий проведение выработки по по родам, в т.ч. выбросоопасным, комбайном за боем криволинейной формы с ограничением скорости подвигания забоя, о т л и ч а ю щийся тем, что разделяют породы в забое по трассе проводимой выработки по категориям устойчивости и определяют компоненты поля напряжений от горного давления, разрушают массив двухфрезерным исполнительным органом с внедрением в центральной части забоя на глубину, равную безопасной глубине внедрения в массив, при этом расширение выработки до проектного сечения начинают в направлении меньшей составляю щей компоненты напряжений с последующим вращательным движением исполнительного органа, причем разрушение пород осуществляют с изменением скорости обработки забоя и высоты разрушаемого фрезой в радиальном направлении уступа, увеличивая их по мере повышения категории устойчивости пород до технически допустимых значений, а зону работы исполнительного органа отделяют от выработки щитом, установленным с распором в стенки выработки, причем передвижку комбайна производят без внедрения исполнительного органа в забой. Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при проведении горных выработок в сложных горно-геологических условиях, в том числе в условиях выбросоопасности, комбайнами. Известны способы проведения горных выработок с использованием комбайнов избирательного действия и роторного типа [1]. Однако, проведение выработок без решения вопросов безопасности в условиях больших глубин и снижения устойчивости массива снижает эффективность и безопасность применения способов. За прототип принят способ проведения горных выработок по выбросоопасному пласту, комбайном забоем криволинейной формы с ограничением скорости подвигания забоя, при котором проходку опережающе h С > сл О 5423 го слоя и разгрузочной полости ведут под защитой временно оставляемой предохранительной пачки пород [2]. Способ применяется только при проведении выработки смешанным забоем и область его применения ограничивается породами крепостью не выше 6 баллов по шкале проф. М.М. Протодьяконова. Кроме того, выемка пород без учета их устойчивости в связи с действием горного давления приводит к обрушениям в забое и выработке, что снижает эффективность и безопасность работ. Кроме того, при использовании известного способа отсутствует возможность варьирования парамеірами формы и скорости в процессе проходки выработки с учетом устойчивости пород, что снижает эффективность работ. Задачей предложенного изобретения является усовершенствование способа проведения горных выработок за счет выбора порядка разрушения участков забоя, что обеспечивает регламентацию параметров устойчивости пород для повышения безопасности и эффективности проведения выработок. Поставленная задача решается техническим решением, представляющим собой новый способ проведения горных выработок, включающий проведение выработки комбайном забоем криволинейной формы по напряженным, в том числе выбросоопасным породам, с ограничением скорости подвигания забоя, в котором согласно изобретения разделяют породы в забое по трассе проводимой выработки по категориям устойчивости и определяют компоненты поля напряжений от горного давления, разрушают массив двухфрезерным исполнительным органом с внедрением в центральной части забоя на глубину, равную безопасной глубине внедрения в массив, при этом расширение выработки до проектного сечения начинают в направлении меньшей составляющей компонент напряжений с последующим вращательным движением исполнительного органа, причем разрушение пород осуществляют с изменением скорости обработки забоя и высоты разрушаемого фрезой в радиальном направлении уступа, увеличивая их по мере повышения категории устойчивости пород до технически допустимых значений, а зону работы исполнительного органа бтделяют от выработки распертым в ее стенки щитом, причем передвижку комбайна производят 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 без внедрения исполнительного органа в забой. Разделение пород на категории устойчивости и использование для их разрушения в зависимости от конкретной категории сил горного давления за счет изменения концентрации напряжений путем выбора направлен ия рас шир ения выр аботки, регулирования высоты уступа при разрушении и скорости обработки забоя составляют новизну заявляемого технического решения. Эти принципиальные положения до предложенного решения не нашли своего применения в известных способах проведения горных выработок. Комплекс приемов и операций по регламентации параметров устойчивости массива пород, включающий разделение пород по категориям устойчивости, определение компонент напряжений, расширение выработки в направлении меньшей компоненты, изменение скорости и высоты уступа разрушения в зависимости от категории у тойчивости, распор щита в стенки выработки и передвижке комбайна без внедрения в массив, позволяют повысить безопасность и эффективность проведения выработок. Способ осуществляется следующим образом. После монтажа комбайна с двухфрезерным исполнительным органом и распором щита в стенки выработки по геологоразведочным данным или специальными лабораторными исследованиями устанавливаются категории устойчивости пород, пересекаемых забоем по трассе проводимой выработки, расчетным путем оцениваются компоненты напряжений горного давления. Проведение выработки начинается с внедрения сведенными фрезами на максимальную глубину в центре забоя, не превышающую безопасную глубину внедрения в массив. После обработки массива в центре с безопасными величинами скорости, устанавливаемыми нормативными документами, в направлении меньшей составляющей компонент напряжений производят расширение выработки путем разведения фрез на расстояние, не превышающее их диаметр, с минимально возможным уступом в случае выбросоопасных пород и максимальным - в случае устойчивых пород высшей категории. Завершив расширение, производят роторный поворот исполнительного органа до очередного расширения, которое осуществляют в установленном направлении с параметрами уступа и скорости обработки забоя, определяемы 5423 ми для разрушаемой категории устойчивости пород и увеличиваемыми по мере ее повышения. После обработки забоя исполнительным органом производят передвижку комбайна без внедрения в массив и цикл по разрушению пород повторяют. При проведении выработки по выбросоопас ному угольному пласту внедрение в массив и расширение выработки производят над или под 10 угольным пластом. Пример конкретного выполнения. Способ реализуется в Донбассе при проведении на глубине 1050 м откаточного штрека в выбросоопасной толще пород пологого падения с пересечением забоем в 15 центре невыбросоопасного песчаника прочностью 70 МПа, под ним - выбросоопасного песчаника низкой степени выбросоопасности прочностью 90 МПа, над ним - песчанистого сланца прочностью 60 МПа. В 20 соответствии с классификацией (см. Заславский Ю.З и др. Расчет параметров крепи глубоких пахт, Киев, 1977, с. 95-98) устанавливаем: 25 уН _25 _лое Ri 70 R2 уН_ 25 R3 60 90 ' 30 чт о с о от в е тс т ву е т с р е д н е й ус т о й ч и в ос т и (ц ен т р и по чв а) и н еуст о йч и во й к ат е го р и и (кр о вл я ), гд е у И - г о р н о е д а вл е н и е, R 35 пред ел проч нос т и пр и с ж ати и. Д л я пров ед ен ия в ы р а б от к и исп о л ь зу етс я ко м б а й н к о м Упорядник В.Васильев Замовлення 607 Техред М.Моргентал бинированного (избирательно роторного) действия сдвухфрезерным наполнительным органом и распорным щитом в стенки выработки конструкции Донгипроуглемаш. Внедрение начинается с почвы выработки подъемом органа к центру с максимальным внедрением на глубину 0,5 м в центре забоя, что соответствует безопасной глубине внедрения при наличии выбросоопасных пород, затем вращением органа на 180° обрабатывается забой в центре со скоростью обработки 1,5 м/ч, что составляет среднюю скорость между безопасной (0,5 м/ч) и технически возможной (2,2 м/ч) для категории средней устойчивости пород. Расширение выработки производится в горизонтальном направлении, так как Огор=ЯуН = 6,3 МПа < оьврт " 25 МПа, где а - горное давление. После расширения на расстоянии 0.5 м, что соответствует обработке забоя без уступа, характерной и необходимой для выбросоопасных пород, производят поворот исполнительного органа на 180° со скоростью обработки забоя 1,0 м/ч, что характерно для средней степени выбросоопасности пород. Затем цикл по расширению и обработке забоя повторяют без изменения скорост и и уступа р аз руше ни я, так к ак разрушаются выбросоопасные и неустойчивые породы до образования проектного сечения выработки. С максимально опущенным исполнительным органом без внедрения в массив производится передвижка комбайна и последующая обработка забоя по принятой схеме. Коректор О.Густи Тираж Підписне Державне патентне відомство УкраТни, 254655, ГСП, КиТв-53, Львівська пл., 8 Виробничо-видавничий комбінат "Патент", м. Ужгород, вул.Гагаріна, 101