Спосіб кріплення підготовчої виробки при розробці крутих пластів з підошвами, схильними до сповзання

Реферат: Спосіб кріплення підготовчої виробки при розробці крутих пластів з підошвами, схильними до сповзання, включає проведення підготовчої виробки її підтримання в експлуатаційному стані, за рахунок анкерування порід підошви пласта. Анкерами з бокової поверхні виробки закріплюють тільки сповзаючий по підошві пласта шар порід, близький до вугільного пласта, при цьому один анкер встановлюють горизонтально, а другий під кутом β=α/2 (де α кут падіння пласта, град), до підошви виробки. UA 67858 U (54) СПОСІБ КРІПЛЕННЯ ПІДГОТОВЧОЇ ВИРОБКИ ПРИ РОЗРОБЦІ КРУТИХ ПЛАСТІВ З ПІДОШВАМИ, СХИЛЬНИМИ ДО СПОВЗАННЯ UA 67858 U UA 67858 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до гірничої промисловості, а саме до охорони гірничих виробок, пройдених в породах, схильних до сповзання, анкерним кріпленням. Відомий спосіб охорони виробки, який включає буріння шпурів в масиві навколо виробки і установку анкерного кріплення, устя шпурів розташовують у вершинах квадрату, одна сторона якого паралельна поздовжній осі виробки, друга - лінійно апроксимує контур поперечного перерізу, а напрямки шпурів визначаються більшими діагоналями куба, для якого зазначений квадрат є боковою гранню. (UA № 38093А, МПК6 E21D 3/02, опубл. 15.05.2001 р.). Використання такого способу не забезпечує належного захисту від сповзання пластів, тому що не враховуються гірничо-геологічні і гірничотехнічні умови експлуатації виробки. Найбільш близьким по технічній суті аналогом до способу, що заявляється, є спосіб кріплення гірничих виробок (UA, № 30195 А, МПК6 E21D 21/00, опубл. 15.11.2000 p.), який включає визначення розподілу зміщень породи на контурі виробки з урахуванням гірничогеологічних і гірничотехнічних умов її експлуатації, буріння шпурів і установку на дільниці контуру, що примикає до складки попарно скріпленого кінцями загального елемента анкера, орієнтуючи їх вздовж крил складки і під кутом один до одного. При реалізації способу найближчого аналога анкери встановлюють без урахування можливості знаходження виробки у породах схильних до сповзання, та проблем, що викликає даний фактор, тобто вплив сповзаючих порід на виробку не враховується. Це не дає можливості використовувати природну міцність гірських, і тому не дозволяє мінімізувати розшарування порід і їх сповзання. Крім того використання відомого способу потребує використання значної кількості анкерів, так як анкери встановлюються по всьому контуру виробки, що призводить до суттєвих матеріальних витрат. В основу корисної моделі поставлена задача удосконалення способу кріплення підготовчої виробки при розробці крутих пластів з підошвами, схильними до сповзання, в якому за рахунок врахування особливостей руйнування шаруватих порід підошви виробки, забезпечується можливість створення в підошві несучої конструкції з заанкерованих порід, що дозволяє зберегти природну міцність порід, зменшити їх розшарування та значно скоротити витрати на анкери та їх установку. Поставлена задача вирішується тим, що в способі кріплення підготовчої виробки при розробці крутих пластів з підошвами, схильними до сповзання, який включає проведення підготовчої виробки, її підтримання в експлуатаційному стані, за рахунок анкерування порід підошви пласта, згідно корисної моделі закріплюють анкерами з бокової поверхні виробки тільки сповзаючий по підошві пласта шар порід, близький до вугільного пласта, при цьому один анкер встановлюють горизонтально, а другий під кутом β=α/2 (де α кут падіння пласта, град), до підошви виробки. Вибір розташування анкера під кутом β=α/2 (де α кут падіння пласта, град), до підошви виробки дає можливість отримати максимально можливу площу доторкання анкера, а анкер розташований горизонтально до підошви виробки виконує допоміжну підтримуючу функцію. Суть пропонованого способу пояснюється кресленням, на якому зображена схема кріплення виробок, пройдених в породах, схильних до сповзання, де 1 - виробка; 2 - шаруваті породи підошви; 3 - кріплення; 4 - покрівля виробки; 5 - анкери, 6 - поверхня підошви виробки. Пропонований спосіб кріплення підготовчої виробки, при розробці крутих пластів з підошвами, схильних до сповзання, здійснюють наступним чином. У виробці 1, що знаходиться у шаруватих породах підошви 2, які схильні до сповзання, встановлюють основне кріплення 3 технологічно заданого профілю, здійснюють затягування покрівлі 4 і анкерне кріплення порід 2 підошви пласта 1, що є потенційно сповзаючими з орієнтацією осі анкерів 5 у напрямку прогнозованого зміщення порід, що схильні до сповзання, тобто, у напрямку перпендикулярному нашаруванню порід, при цьому анкери встановлюють на ділянці бокової поверхні виробки. Встановлення анкерів з урахуванням особливостей руйнування порід підошви, схильних до сповзання, дозволяє максимально використовувати несучу спроможність анкера. Закріплення сповзаючого шару величиною 0,3-0,84 м двома анкерами, один з яких розташований під кутом β=α/2 (де α кут падіння пласта), а другий горизонтально до підошви виробки, дозволяє зберегти природну міцність шаруватих порід, при зменшенні кількості встановлених анкерів, що призводить не тільки до зниження експлуатаційних витрат, але й запобігає сповзанню, надає можливість знизити кількість витрат робочого часу на кріплення анкерів. Приклад Спосіб було реалізовано у підготовчій виробці шириною 5 м з шаруватими породами підошви потужністю 0,3-0,8 м, які схильні до сповзання, з вугільним пластом потужністю 0,4-0,6 м, і з кутом падіння 65 градусів. Було встановлено металеве арочне кріплення, здійснено 1 UA 67858 U 5 затягування покрівлі металевою сітчастою затяжкою і здійснено анкерне кріплення порід підошви, схильної до сповзання, яку складають глинясті сланці. Анкери встановлювали в бокову поверхню підготовчої виробки. Причому один анкер встановлювали горизонтально підошві виробки, а другий під кутом β=α/2=32,5 град., де α - кут падіння пласта рівний 65 град. Відстань між встановленням пари анкерів вибрана залежно від міцності вміщуючих порід, і дорівнювала 1,8 м. Використання заявленого способу забезпечує можливість створення в підошві несучої конструкції з заанкерованих порід, що дозволяє зберегти природну міцність порід, зменшити їх розшарування та значно скоротити витрати на анкери та їх установку. 10 ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 15 Спосіб кріплення підготовчої виробки при розробці крутих пластів з підошвами, схильними до сповзання, який включає проведення підготовчої виробки її підтримання в експлуатаційному стані, за рахунок анкерування порід підошви пласта, який відрізняється тим, що анкерами з бокової поверхні виробки закріплюють тільки сповзаючий по підошві пласта шар порід, близький до вугільного пласта, при цьому один анкер встановлюють горизонтально, а другий під кутом β=α/2 (де α - кут падіння пласта, град.), до підошви виробки. Комп’ютерна верстка Л.Литвиненко Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 2