Способ крепления подготовительной горной выработки

(51) 21 11/00 (2006.01) КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ИННОВАЦИОННОМУ ПАТЕНТУ средней мощности и мощным, выбросоопасным,высокогазоносным угольным пластам. Техническим результатом изобретения является повышение несущей способности анкерного крепления за счет обеспечения устойчивости слоев непосредственной кровли выработки и исключения смещения и расслоения вмещающих пород. Технический результат достигается тем, что в способе крепления подготовительной выработки,включающем бурение шпуров по сечению выработка, установку в них сталехимических анкеров через отверстия продольных металлических прогонов подтягиваемых гайками, продольные металлические прогоны выполняют из уголковой стали в которой на концы полок уголка приваривают соединяющие их поперечные полосы по обе стороны от отверстий.(72) Бобнев Юрий Николаевич Демин Владимир Федорович Камаров Рымгали Кумашевич Демина Татьяна Владимировна Демин Виталий Владимирович(73) Республиканское государственное казенное предприятие Карагандинский государственный технический университет Министерства образования и науки Республики Казахстан(54) СПОСОБ КРЕПЛЕНИЯ ПОДГОТОВИТЕЛЬНОЙ ГОРНОЙ ВЫРАБОТКИ(57) Изобретение относится к области горной промышленности, а именно к способам крепления подготовительных горных выработок, особенно, по 20334 Изобретение относится к области горной промышленности, а именно к способам крепления подготовительных горных выработок, особенно, по средней мощности и мощным, выбросоопасным,высокогазоносным угольным пластам. Известен способ крепления подготовительной горной выработки металлической трехзвенной арочной крепью, например КМП-АЗ, включающий установку боковых арочных ножек и верхняка,соединяемых внахлест в узле податливости хомутами, планками, а для боковой устойчивости тремя расстрелами с перекрытием пространства между арками рам затяжкой и забутовкой закрепленного пространства пустой породой Техника и технология горно-подготовительных работ в угольной промышленности. Под редакцией Э.Э. Нильвы. М Недра, 1991, с. 39 . Недостатком этого способа крепления выработки рамной крепью является то,что крепь устанавливается без предварительного распора, т.к. оставляемые пустоты между крепью и горным массивом не дают начального распора вмещающим породам и крепь несет лишь ограждающие функции. Опережающая подготовительный забой зона повышенного опорного горного давления переводит связанный метан из сорбированного в свободное состояние, что требует бурения предохранительных газодренажных скважин (опережение не менее 10 м впереди забоя), что снижает темпы проведения горных выработок (скорость проведения не более 150200 м в месяц). Наиболее близким к заявляемому изобретению является способ крепления подготовительной горной выработки арочной формы анкерной крепью,включающий бурение шпуров, закладку в них химических ампул и установку металлических стержней через отверстия продольных плоских металлических полос(подхватов) и после прокручивания электросверлом стержней и ампул,поджатие сталехимических анкеров гайками Каретников В.Н., Клейменов В.Б., Нуждихин А.Г. Крепление капитальных и подготовительных горных выработок. - М. Недра, 1989, - с. 82, рис. 3.19. Недостатком указанного способа крепления горной выработки является то, что сталехимические анкера с плоскими металлическими полосами являются жесткой конструкцией,не обеспечивающей податливость крепи при просадке кровли, что уменьшает несущую способность анкерного крепления. Задачей изобретения является разработка способа крепления, обеспечивающего повышение несущей способности анкерного крепления за счет обеспечения устойчивости слоев непосредственной кровли выработки и исключения смещения и расслоения вмещающих пород. Технический результат достигается тем, что в способе крепления подготовительной выработки,включающем бурение шпуров по сечению выработки, установку в них сталехимических анкеров через отверстия продольных металлических прогонов, подтягиваемых гайками, продольные металлические прогоны выполняют из уголковой стали, в которой на концы полок уголка приваривают соединяющие их поперечные полосы по обе стороны от отверстий. Способ крепления подготовительной горной выработки иллюстрируется фиг. 1 на фиг. 2 представлен уголковый прогон на фиг. 3. поперечный разрез уголкового прогона в местах отверстий. Способ крепления подготовительной горной выработки заключается в следующем. В подготовительной выработке 1 прямоугольного или трапецевидного сечения бурят рядами шпуры 2 в кровлю 3 и бока 4 выработки в соответствии с отверстиями 5 в продольных металлических прогонах, выполненных из уголковой стали равностороннего уголка 6,которые устанавливаются по ширине выработки. Отверстия в уголковой стали высверливают при изготовлении прогонов с внутренней стороны уголка. Предварительно под металлические прогоны устанавливают металлическую сетку-затяжку 7. В шпуры вставляют химические ампулы 8 (условно показаны только в одном из шпуров) со скрепляющим горные породы раствором и металлические стержни 9. Стержни прокручивают несколько оборотов в шпуре электросверлом для перемешивания содержимого химических ампул,накручивают на резьбовые участки 10 металлических стержней гайки 11 с последующей подтяжкой гаек вручную гаечным ключом. На концы полок уголков в прогонах с обеих сторон каждого из отверстий приваривают поперечные полосы 12, закрепляемые на обоих полках. Такое выполнение анкерного крепления позволит при осадке слоев кровли за счет податливости уголковых прогонов сохранить несущую способность сталехимических анкеров и исключить смещение и расслоение вмещающих пород. Также упрощается технология бурения и установки анкеров в наклонно пробуренные шпуры в кровле за счет наличия направляющего проема между поперечными полосами в уголковом прогоне. Применение предлагаемого способа крепления горной в выработке прямоугольного(трапецевидного) сечения позволит исключить расслоение и обрушение пород непосредственной кровли и боков выработки. Кроме того, с применением анкерного крепления уменьшится газовыделение метана в полость выработки, так как при уменьшении деформаций пород связанный метан во вмещающих породах и в угольном пласте не переходит в свободное состояние, что повысит скорость проходки за счет уменьшения трудоемкости процессов, слагающих производственный цикл. 20334 ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ Способ крепления подготовительной выработки,включающий бурение шпуров по сечению выработки, установку в них сталехимических анкеров через отверстия продольных металлических прогонов, подтягиваемых гайками, отличающийся тем, что продольные металлические прогоны вьполняют из уголковой стали, в которой на концы полок уголка приваривают соединяющие их поперечные полосы по обе стороны от отверстий.