SU1177496A1

SU1177496A1 - Способ поддержания подготовительных выработок, подвергающихся при эксплуатации. влиянию очистных работ

Info

Publication number: SU1177496A1
Application number: SU843715851A
Authority: SU
Inventors: Valerij G Goreltsev; Vladimir S Davydov; Boris V Tsyplakov; Boris M Surovskij; Vladimir I Postnikov
Original assignee: Valerij G Goreltsev; Vladimir S Davydov; Boris V Tsyplakov; Boris M Surovskij; Postnikov Vladimir
Priority date: 1984-03-27
Filing date: 1984-03-27
Publication date: 1985-09-07

Description

Изобретение относится к горному делу и может использоваться в подготовительных горных выработках при их креплении и поддержании, в частности в выемочных выработках, попадающих в процессе эксплуатации в зону влияния очистных работ.

Цель изобретения — снижение стоимости и трудовых затрат по поддержанию подготовительных выработок, повышение их устойчивости и надежности в эксплуатации.

На фиг. 1 изображена часть закрепленной выработки с установленной у груди забоя рамной крепью; на фиг, 2 — разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 —..узел I на фиг. 2; на фиг, 4 — часть закрепленной выработки с созданием в установленной у груди забоя рамной крепи жесткого режима работы; на фиг. 5 — разрез Б-Б на фиг. 4; на фиг. 6 — узел II на фиг. 5; на фиг. 7 — зависимость Ρ = ί(ί) нагружения рамных крепей по длине выработки от положения по отношению к ним очистного забоя; на фиг. 8 — часть закрепленной рамными крепями выработки с примыкающей к ней лаве (вид сверху); на фиг. 9 — разрез В-В на фиг. 8; на фиг. 10 — разрез Г-Г на фиг. 8; на фиг. 11 — разрез Д-Д на фиг. 8.

При возведении крепи используют верхняк 1 крепи, выдвижные части 2 стоек крепи, неподвижные части 3 стоек крепи; упоры 4; замки 5 трения (хомут с плоской планкой и двумя гайками); фиксирующие элементы 6 (вкладыши из спецпрофиля); болтовые замки 7 для закрепления фиксирующих элементов 6; секции 8 механизированного очистного комплекса.

Способ поддержания подготовительных выработок, подвергающихся при эксплуатации влиянию очистных работ, реализуют следующим образом.

Производят проходку подготовительной выработки обычным известным способом, например при помощи проходческого комбайна, и устанавливают после удаления породы у груди забоя рамную крепь. При возведении рамной крепи вначале к кровле устанавливают верхняк 1, который временно удерживают гидравлической стойкой, например, типа ГСК или стойкой трения типа ВК-7. Затем под верхняк 1 устанавливают с обоих сторон стойки крепи, которые предварительно собирают из выдвижных частей 2 и неподвижных частей 3 при скреплении, их между собой с замками 5 трения. После этого временную стойку из под верхняка 1 удаляют.

Для реализации предлагаемого способа поддержания подготовительных выработок выдвижные части 2 стоек крепи снабжены упорами 4, которые изготовлены из отрезков спецпрофиля и присоединены к выдвижным частям стоек 2 жестко, например, сваркой. При установке рамных крепей в выработке образуют зазоры между упорами 4 и

торцами неподвижных частей 3 стоек крепи, которые необходимы будут в дальнейшем для обеспечения податливости рамных крепей в зоне влияния очистных работ. Конструкция упоров 4 приведена на фиг. 3 в двух вариантах (а и б). При варианте а оба торца упора 4 перпендикулярны продоль ной оси стойкй'крепи. При варианте б один /•нижний) из торцов упора 4 имеет скошенную под углом поверхность к продольной оси стойки крепи. Такое конструктивное выполнение упора 4 позволяет в дальнейшем перевести рамную крепь из жесткого режима работы в податливый режим с наименьшей трудоемкостью.

После установки рамы крепи у груди забоя без фиксирующих элементов 6 (фиг. 1 и 2), она может работать в податливом режиме, так как ничто не препятствует перемещениям выдвижных частей 2 стоек крепи относительно неподвижных ее частей 3 при воздействии горного давления на крепь. Однако, величина горного давления, как показывают многочисленные шахтные исследования, до момента разработки выемочного столба, т.е. до момента воздействия очист ных работ на рамные крепи в подготовительной выработке практически остается стабильной или возрастет весьма незначительно. В таких условиях необходимо, чтобы крепь работала в жестком режиме, а не в податливом. Это объясняется тем, что в условиях стационарного горного давления жесткие крепи более эффективны ввиду того, что их несущая способность используется более рационально, чем у податливых крепей. Воспринимая действующие нагрузки со сто роны горных пород жесткие крепи не делают просадок, т.е. обеспечивают стабильность (постоянство) сечения выработки. Они также оказывают одинаковое сопротивление горному давлению по всей протяженности выработки. Снижаются затраты на ремонтновосстановительные работы в выработке, так как в ней не образуется участков с заниженным сечением в отличие от применения податливых рамных крепей. Исходя из этого, в рамной крепи у груди подготовительного забоя (фиг. 4) создают жесткий режим работы путем установки фиксирующих элементов в ее конструкцию. Этими элементами являются фиксирующие элементы 6, которые изготавливают из отрезков спецпрофиля. Они устанавливаются на торцы неподвижных частей 3 сеток крепи под упоры 4 (фиг. 5). Фиксирующие элементы 6 препятствуют до необходимого момента сдвигу выдвижных частей 2 стоек крепи относительно неподвижных ее частей 3, т.е. они исключают конструктивную податливость крепи до нужного времени. Длина фиксирующих элементов 6 определяется величиной требуемой крепи податливости, когда она попадет в зону влияния очистных работ.

3

1177496

4

Установка на крепь и конструктивное исполнение фиксирующих элементов 6 показана на фиг. 6 в трех вариантах (а, б, в). При варианте а фиксирующий элемент 6 не закрепляется к выдвижной части 2 стойки крепи, а удерживается в рабочем положении силами трения на торцах его при контакте с неподвижной частью 3 стойки крепи и упором 4. Торцы фиксирующих элементов 6 выполнены и расположены перпендикулярно продольной оси стойки крепи. При варианте б фиксирующий элемент 6 дополнительно закрепляется к выдвижной части 2 стойки крепи болтовым замком 7, состоящим из хомута, плоской планки и двух гаек. Это гарантирует фиксирующий эле^:мент 6 от случайного выпадения при эксплуатации крепи. При варианте в верхний торец фиксирующего элемента 6 имеет скошенную поверхность под углом так, что он входит в плотный контакт со скошенной под углом нижней поверхностью упора 4. При этом фиксирующий элемент 6 также удерживается в рабочем положении от выпадения болтовым замком 7. Конструктивное выполнение узла крепи по варианту в позволяет снизить трудоемкость снятия фиксирующего элемента 6 в нужный момент, так как например, при варианте б фиксирующий элемент 6 может оказаться зажатым между торцом неподвижной части 3 стойки крепи и упором 4, что затруднит его снятие при необходимости.

Установленные таким образом рамные крепи работают все время в жестком режиме до момента начала очистных работ. Из зависимости Р = Г(Ь) нагружения рамных крепей по длине выработки (фиг. 8) видно, что горное давление резко возрастает в зоне влияния очистных работ, т.е. в так называемой зоне опорного давления лавы, и оно имеет практически стабильное значение вне зоны влияния очистных работ, т.е. в так называемой зоне нетронутого массива. Поэтому в зоне нетронутого массива и создают жесткий режим работы рамным крепям (фиг. 9). В зоне опорного давления лавы при интенсивном росте горного давления жесткие крепи быстро разрушаются, так как они не имеют конструктивной податливости. Только податливые крепи могут обеспечить устойчивость выработки в этой зоне, так как при их просадках снижается действующая на них нагрузка. Поэтому в зоне влияния очистных работ рамным крепям создают податливый режим работы, снимая .ранее установленные фиксирующие элементы 6 (фиг. 9) с выдвижных частей 2 стоек крепи (фиг. 10). В результате регулировки режимов работы одной и той же рамной крепи

соответственно зонам проявлений горного давления в выработке достигают оптимального варианта: жесткий режим и жесткая крепь применяется в тех условиях, где она более рациональна, т.е. в условиях стационарного давления, и податливый режим и податливую крепь применяют там, где толь ко она эффективна, т.е. в условиях интенсивного (динамичного) проявления горного давления. Снятие фиксирующих элементов 6, создающих жесткий режим работы рамным крепям в зоне нетронутого массива, производят на границе с зоной опорного давления лавы (фиг. 8) с образованием в рамных крепях податливого режима работы. Размер зоны опорного давления лавы зависит от горно-геологических условий и определяется: для легких условий — 3—6 м впереди секций 8 механизированного очистного комплекса (фиг. 8); для средних условий — 8—16 м впереди очистного фронта; для тяжелых условий до 25 м. Исходя из горногеологических условий и размера зоны влияния очистных работ в каждом конкретном случае определяют границу с зоной нетронутого массива и место, где надо снимать вкладыши и переводить рамные крепи из жесткого режима работы в податливый режим работы.

Длина фиксирующего элемента 6 Ц определяется из величины требуемой податливости крепи в зоне влияния очистных работ В₂ (фиг. 10) и зазора величиной Ез (фиг. 11) между торцовыми частями упоров 4 и неподвижным частями 3 стоек крепи. Зазор £3 нужен для того, чтобы легче демонтировать рамную крепь при извлечении. При наличии этого зазора элементы крепи не оказываются зажатыми друг к другу силами горного давления и демонтаж крепи становится менее трудоемок.

Предлагаемый способ поддержания подготовительных выработок позволяет сохранить неизменным (постоянным) сечение подготовительной выработки вне зоны влияния очистных работ и сократить затраты на перекрепление ранее появляющихся участков с заниженным сечением, обеспечить необходимый запас на податливость крепям в зоне влияния очистных работ, чем гарантируется надежность крепей, а, значит устойчивость и надежность выработки, устранить выемку дополнительного объема пород при проходке для потребной ранее компенсации преждевременных просадок крепей. Кроме того, создается возможность обеспечить малотрудоемкий демонтаж крепей при их извлечении, создать одинаковый равномерный отпор боковым породам крепями на основной части выработки, максимально использовать несущую способность крепей.

1I77496

Фиг.Ц

ю

1177496

/ί

Зона нетронутого массива

Β-\

Зона опорного давления' пабы

Фиг. 8

^ф“^г·⁹ ФигЮ

Claims

СПОСОБ ПОДДЕРЖАНИЯ ПОДГОТОВИТЕЛЬНЫХ ВЫРАБОТОК, ПОДВЕРГАЮЩИХСЯ ПРИ ЭКСПЛУАТАЦИИ. ВЛИЯНИЮ ОЧИСТНЫХ РАБОТ, включающий возведение в выработке рамной крепи, работающей в податливом режиме до ее погашения, отличающийся тем, что, с целью снижения стоимости и трудовых затрат по поддержанию подготовительных выработок, повышения их устойчивости и надежности в эксплуатации, в подготовительных выработках вне зоны влияния очистных работ обеспечивают жесткий режим работы крепи путем установки фиксирующих элементов, а в зоне влияния очистных работ — податливый режим путем снятия фиксирующих элементов.

1177496

/I

Фиг.1

1

1177496