Спосіб зведення колоштрекової охоронної смуги

1. Спосіб зведення колоштрекової охоронної смуги, що включає установлювання еластичної ємкості на ґрунт пласта у виробленому просторі й C2 1 3 матеріалом, на шар закладного матеріалу встановлюють напрямну посудину без дна, орієнтують її стінки по нормалі. до ґрунту пласта й заповнюють її матеріалом, що розширюється в об’ємі, склад якого підбирають так, що сумарна тривалість процесів спучування згаданого матеріалу, ущільнення їм закладного матеріалу й переміщення останнього в напрямку ґрунт - покрівля не перевищує часу, затрачуваного на укладання кільцевих пружних елементів, що утворюють ємкість, заповнення її закладним матеріалом і підклинювання лісоматеріалом, причому після підклинювання зашпаровують зазори між кільцевими пружними елементами попередньої й наступної ємкостей ущільнювальними вкладишами, після чого встановлюють другу охоронну стійку, при цьому як закладний матеріал використовують сухе сипуче різної крупності (RU №2055990 С1, кл. Ε21D15/48, опубл. 10.03.1996p.). Зведення охоронної смуги відомим способом супроводжується значними трудовитратами в небезпечних умовах з використанням цінної сировини - лісоматеріалу, однак досягти високої несучої здатності смуги не представляється можливим. Це пояснюється тим, що лісоматеріал не може повністю заповнити підпокрівельний зазор, крім того, модулі міцності закладного твердіючого матеріалу і лісоматеріалу не збігаються, тому при неповнім заповненні лісоматеріалом підподкрівельного зазору з наявністю зазорів, у зводимій охоронній смузі створюються концентратори напруг, що приводить до зниження несучої здатності смуги. Найбільш близьким аналогом пропонованого винаходу є спосіб зведення колоштрекової охоронної смуги, що включає установлювання еластичної ємкості із наповнюючим й повітровідним отворами на ґрунт пласта, яку підвішують за допомогою тримачів до стійки органного ряду з боку штреку й поверхні ніші, заповнення ємкості самотвердіючим закладним матеріалом у вигляді мінерально-цементної в'язкої речовини, припинення заповнення ємкості після виходу з повітровідного отвору матеріалу, і заповнення підпокрівельного зазору лісоматеріалом, (А.Ф. Булат, М.А. Ильяшов и др. Временный технологический регламент по охране подготовительных выработок угольных шахт литыми полосами из твердеющих материалов - Днепропетровск: РИА «Днепр-VAL», 2004. с.29-30). Відомий спосіб не забезпечує досягнення необхідного технічного результату по наступних причинах. Неповний контакт охоронної смуги й покрівлі в умовах заповнення підпокрівельного зазору вручну лісоматеріалом приводить до утворення нерівномірного навантаження на смугу, при цьому її несуча здатність знижується, незважаючи на значні трудовитрати в небезпечних умовах з використанням цінної сировини - лісоматеріалу. В основу винаходу поставлена задача вдосконалення способу зведення колоштрекової охоронної смуги, у якому за рахунок технологічних особливостей забезпечується підвищення площі контакту охоронної смуги й покрівлі, що приводить до підвищення рівномірності навантаження на 88752 4 смугу, забезпечуючи підвищення її несучої здатності при зниженні трудовитрат і виключенні використання цінної сировини. Поставлена задача вирішується тим, що в способі зведення колоштрекової охоронної смуги, що включає установлювання еластичної ємкості на ґрунт пласта у виробленому просторі й заповнення її самотвердіючим закладним матеріалом, припинення заповнення ємкості після виходу з повітровідвідного отвору закладного матеріалу, і заповнення підпокрівельного зазору та установлення і заповнення наступних ємкостей для зведення охоронної смуги, згідно винаходу після виходу закладного матеріалу з повітровідвідного отвору його перекривають, а заповнення підпокрівельного зазору здійснюють витисненням самотвердіючого матеріалу відразу ж після перекриття повітровідвідного отвору шляхом деформування заповненої еластичної ємкості і деформування припиняють, коли буде узгоджено форми поверхні покрівлі, що опирається на охоронну смугу і форми поверхні охоронної смуги. Доцільно деформування ємкості здійснювати шляхом рівномірного її обтискування в нижній частині. Доцільно деформування другої й наступної ємкостей здійснювати шляхом однобічного її обтискування до контакту з раніше зведеною литою смугою. Суть пропонованого способу пояснюється рисунком, на якому показана схема зведення колоштрекової охоронної смуги, де 1 - покрівля; 2 - заповнений підпокрівельний зазор; 3 - еластична ємкість; 4 - обтискувальний прилад; 5 - ґрунт. Спосіб здійснюють таким чином. У виробленому просторі на ґрунт 5 установлюють еластичну ємкість 3 і заповнюють її до верху самотвердіючим закладним матеріалом. Установлювання й заповнення наступних ємкостей для зведення охоронної смуги здійснюють одночасно або послідовно залежно від необхідних умов. Після виходу з повітровідвідного отвору закладного матеріалу, отвір перекривають для запобігання наступного виходу закладного матеріалу й відразу ж здійснюють деформування заповненої еластичної ємкості для заповнення підпокрівельного зазору 2, що залишився між покрівлею 1 і заповненою еластичною ємкістю 3. Деформування заповнених ємкостей здійснюють обтискувальним приладом 4 по одному із двох режимів: шляхом рівномірного обтискування ємкостей у нижній частині; шляхом рівномірного обтискування першої ємкості в нижній частині й однобічного обтискування до контакту з раніше зведеною литою смугою другої й наступної ємкостей. Після схоплювання самотвердіючого матеріалу, дію обтискувального приладу припиняють. У результаті деформування заповненої еластичної ємкості відбувається витиснення самотвердіючого матеріалу у підпокрівельний зазор і узгодження форми поверхні покрівлі, що опирається на охоронну смугу, і форми поверхні охоронної смуги. При цьому площа контакту між покрівлею й зводимою смугою збільшується до максимально можливої величини, усуваються концентратори 5 напруг у смузі, що приводить до підвищення рівномірності навантаження на смугу, і забезпечує підвищення її несучої здатності. Крім того, збільшується рівномірність площі перетину охоронної смуги, що лежить у горизонтальній площині, що також приводить до збільшення несучої здатності смуги при тій же витраті самотвердіючого матеріалу. Приклад Колоштрекову охоронну литу смугу зводили в північній лаві 3 блоку шахти «ЧервоноармійськаЗахідна» на пласті d4 середньою потужністю близько 2 метрів. Для порівняння властивостей охоронної смуги було виконане зведення ділянок смуги за відомою технологією-найближчому аналогу (контрольна ділянка) і по пропонованому способі (випробувана ділянка). Для цього на контрольній і випробуваній ділянках поблизу покрівлі в дерев'яні стійки забивали цвяхи для підвішування еластичної ємкості. Еластичну ємкість за допомогою розташованих на ній петель підвішували на ці цвяхи. Самотвердіючий закладний матеріал підготовляли за допомогою багатоцільової бетоноукладальної машини МБМ-3 і заповнювали їм ємкість через розташований в верхній частині ємкості отвір для подавання матеріалу, а рівень матеріалу контролювали через повітровідвідний отвір, розташований в верхній частині ємкості. Після виходу закладного матеріалу з повітровідвідного отвору припиняли заповнення ємкості, причому на випробуваній ділянці перекривали в ємкості повітровідвідний отвір і отвір для подавання матеріалу. На контрольній ділянці, після схоплювання матеріалу й придбання їм початкової міцності (приблизно через 60 хвилин після припинення заповнення ємкості) приступали до заповнення підпокрівельного зазору лісоматеріалом. Як правило, на цю операцію йде близько 0,02м.куб. лісоматеріалу й близько 40 хвилин робочого часу двох гірників. На випробуваній ділянці відразу ж після перекриття повітровідвідного отвору здійснювали деформування заповненої еластичної ємкості шляхом рівномірного обтискування ємкості в нижній 88752 6 частині обтискувальним приладом, при цьому ємкість обтискували так, щоб витиснути самотвердіючий матеріал догори й заповнити їм підпокрівельний зазор. Схоплювання матеріалу відбувалося протягом близько 50 хвилин. Після схоплювання самотвердіючого матеріалу дію обтискувального приладу припиняли. У зв'язку з тим, що підподкрівельний зазор був заповнений у результаті обтискування еластичної ємкості, необхідності в подальших операціях по закладці зазору лісоматеріалом не було потрібно, що приводило до зниження трудовитрат й виключення використання лісоматеріалу. При зведенні охоронної смуги другу й наступні еластичні ємкості піддавали однобічному обтискуванню до контакту з раніше зведеною ділянкою литої смуги. Додатково вели вимірювання розмірів литої смуги в найбільшому й найменшому перетині (унизу й угорі еластичної ємкості). Нерівномірність перетину характеризували відношенням розмірів у найбільшому й найменшому перетинах Кнер.с.=Dmax/Umіn. Виявилося, що коефіцієнт нерівномірності перетину для контрольної ділянки становить у середньому1,30, тобто близько 30% перетину смуги принципово не несе ніякого навантаження, а коефіцієнт нерівномірності перетину для випробуваної ділянки становить у середньому 1,05, тобто ефективний перетин смуги по пропонованому способі збільшився приблизно на 25%, що приводить до збільшення несучої здатності смуги без додаткової витрати матеріалу. Створення безпосереднього механічного контакту між зводимою смугою й покрівлею й узгодження контактуючих поверхонь покрівлі й литої смуги усуває концентратори напруг, тобто нерівномірність навантаження на литу смугу зменшується, а несуча здатність збільшується. Таким чином, використання пропонованого способу забезпечує підвищення несучої здатності колоштрекової охоронної смуги при зниженні трудовитрат і виключенні використання цінної сировини. 7 Комп’ютерна верстка О. Рябко 88752 8 Підписне Тираж 28 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