Спосіб охорони виїмкових виробок

Реферат: Спосіб охорони виїмкових виробок включає спорудження позаду лави біля виїмкової виробки з боку виробленого простору охоронної смуги шляхом встановлення опалубки та заповнення її твердіючою сумішшю. Для зниження навантаження на кріплення та поліпшення експлуатаційних характеристик виїмкових виробок перед заповненням опалубки в її центрі паралельно виїмковій виробці формують смугу з залізобетонних елементів, висота якої дорівнює висоті виробленого простору, а ширину b визначають за формулою b = (0,25  0,35) bc, де bc - ширина охоронної смуги. UA 99351 C2 (12) UA 99351 C2 UA 99351 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Винахід належить до гірничої справи і може бути використаним для охорони від негативного впливу проявів гірничого тиску і забезпечення тривалої стійкості виїмкових виробок. Відомий спосіб охорони підготовчих виробок вугільних шахт [UA 46525 U, кл. E21D11/05, Е21D 19/00, опубл. 25.12.2009p., Бюл. № 24], що здійснюють таким чином. На ділянці підготовчої виробки, що охороняється з боку виробленого простору, між підошвою і покрівлею відпрацьованого пласта укладають одну на іншу залізобетонні плити, між якими розташовують податливі елементи. Як податливі елементи використовують мішки з гірською породою, що витягується на місці безпосередньо з привибійного простору. Дане рішення не дозволяє ефективно здійснювати зниження навантаження на кріплення та поліпшення експлуатаційних характеристик виробок тому, що при підвищенні гірничого тиску мішки з гірською породою стискаються. Це призводить до прогину порід покрівлі в виробленому просторі і, як наслідок, до збільшення навантаження на кріплення та зменшення стійкості виробок. Найближчим по технічній суті до способу, який заявляється, є спосіб охорони виїмкових виробок [Временный технологический регламент по охране подготовительных выработок угольных шахт литыми полосами из твердеющих материалов // Булат А.Ф., Ильяшов М.А., Усаченко Б.М. и др. - Днепропетровск: РИА "Днепр -VAL".-2004.-33 с], що включає спорудження позаду лави біля виїмкової виробки з боку виробленого простору опалубки і заповнення її твердіючою сумішшю та бетонної стінки шириною 0,4-0,5 м. Лита смуга розташовується безпосередньо біля штрека, бетонна стінка за нею. Бетонна стінка зводиться із бетонних блоків довжиною 0,4-0,5 м, що укладаються подібно до цегляної кладки на глинистому (цементному) розчині. Найближчий аналог не дозволяє ефективно здійснювати зниження навантаження на кріплення та поліпшення експлуатаційних характеристик виїмкових виробок тому, що за рахунок провисання породних прошарків в виробленому просторі при підвищенні гірничого тиску верхня крайова частина бетонної стінки руйнується. Це призводить до зменшення її несучої здатності та підвищує навантаження на литу смугу, яка не встигла досягти кінцевої міцності, у результаті чого покрівля зі сторони виробленого простору опускається та зменшується переріз виїмкової виробки. До того ж зведення бетонної стінки на глинистому (цементному) розчині має досить велику трудомісткість, що може призвести до зниження швидкості посування очисного вибою. В основу винаходу поставлена задача удосконалення способу охорони виїмкових виробок шляхом введення нових технологічних операцій, що дозволить забезпечити технічний результат - зниження навантаження на кріплення та поліпшення експлуатаційних характеристик виїмкових виробок. Поставлена задача вирішується за рахунок того, що в способі охорони виїмкових виробок, який включає спорудження позаду лави біля виїмкової виробки з боку виробленого простору охоронної смуги шляхом встановлення опалубки та заповнення її твердіючою сумішшю, згідно з винаходом, перед заповненням опалубки в її центрі паралельно виїмковій виробці формують смугу з залізобетонних елементів, висота якої дорівнює висоті виробленого простору, а ширину b визначають за формулою b=(0,250,35) bc, де bc - ширина охоронної смуги. Причинно-наслідковий зв'язок ознак, що складають суть винаходу, і технічного результату, що досягається, пояснюється так. Функціонування способу, згідно з запропонованим винаходом, полягає в тому, що для зменшення негативного впливу на стан виїмкової виробки від виробленого простору, який утворюється внаслідок ведення очисних робіт за лавою та є причиною збільшення гірничого тиску, з боку виробленого простору споруджується охоронна смуга шляхом встановлення опалубки та заповнення її твердіючою сумішшю, причому перед заповненням опалубки в її центрі паралельно виїмковій виробці формують смугу з залізобетонних елементів, наприклад, залізобетонних затяжок, висота якої дорівнює висоті виробленого простору, а ширину b визначають за формулою b=(0,250,35) bc, де bc - ширина охоронної смуги. У випадку, коли ширина b0,35 bc значно зростають матеріальні і трудові витрати на зведення смуги з залізобетонних елементів. До досягнення твердіючою сумішшю необхідної міцності на стискання смуга з залізобетонних елементів створює опір породам покрівлі, що осідають, та за рахунок того, що вона утримує зависаючий породний масив в виробленому просторі на відстані від виїмкової виробки, сприяє відсуненню від неї максимуму опорного тиску. В подальшому після затвердіння суміші вся конструкція охоронної смуги буде створювати опір породам покрівлі, що осідають. 1 UA 99351 C2 5 10 15 20 25 Таким чином на кріплення виїмкової виробки буде впливати значно нижчий гірничий тиск, що допоможе зберегти її експлуатаційні характеристики. Приклад. Суть винаходу пояснюється кресленнями. На фіг. 1 надана принципова схема способу охорони виїмкових виробок. На фіг. 2 - розріз А-А фіг. 1. Схема способу охорони виїмкових виробок містить: 1- лава, 2 - виїмкова виробка, 3 - вироблений простір, 4 - опалубка, 5 - твердіюча суміш, 6 смуга з залізобетонних затяжок, 7 - нагнітаючий трубопровід, 8 - кінцева секція механізованого кріплення, 9 - зворотна консоль кінцевої секції механізованого кріплення, 10 - епюра опорного тиску над смугою з залізобетонних затяжок. Спосіб охорони виїмкових виробок виконується так. Після посування лави 1 з боку виробленого простору 3 біля виїмкової виробки 2 споруджують опалубку 4 та в її центрі паралельно виїмковій виробці 2 формують смугу з залізобетонних затяжок 6, висота якої дорівнює висоті виробленого простору 3, а ширина визначається за формулою b=0,3 bс, де bс - ширина охоронної смуги. Наприклад ширина охоронної смуги bс=2 м, тоді ширина смуги з залізобетонних затяжок дорівнює 0,6 м. Потім по нагнітаючому трубопроводу 7 із сторони зворотних консолей 9 кінцевих секцій механізованого кріплення 8 заповнюють опалубку 4 твердіючою сумішшю 5 до досягнення необхідної міцності якої основне навантаження породного масиву, який зависає в виробленому просторі 3, сприймає смуга з залізобетонних затяжок 6. Розташування смуги з залізобетонних затяжок 6 на відстані від виїмкової виробки 2 сприяє утворенню максимуму опорного тиску над нею, це відображено на епюрі опорного тиску 10. Після затвердіння суміші 5 вся конструкція охоронної смуги підтримує породний масив, який зависає в виробленому просторі 3. Це зменшує вплив гірничого тиску на стан виїмкової виробки 2 та запобігає деформуванню її кріплення. Застосування способу охорони виїмкових виробок дозволяє створити сприятливі умови та суттєво знизити матеріальні і трудові витрати на підтримання виїмкових виробок. ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 30 35 Спосіб охорони виїмкових виробок, що включає спорудження позаду лави біля виїмкової виробки з боку виробленого простору охоронної смуги шляхом встановлення опалубки та заповнення її твердіючою сумішшю, який відрізняється тим, що перед заповненням опалубки в її центрі паралельно виїмковій виробці формують смугу з залізобетонних елементів, висота якої дорівнює висоті виробленого простору, а ширину b визначають за формулою b=(0,250,35) bc, де bc - ширина охоронної смуги. 2 UA 99351 C2 Комп’ютерна верстка А. Крижанівський 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 3