Способ крепления подготовительной горной выработки

(51) 21 11/00 (2009.01) 21 29/045 (2009.01) КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ИННОВАЦИОННОМУ ПАТЕНТУ Способ крепления подготовительной горной выработки, при котором слои вмещающих пород,крепят анкерами и располагают их под углом к напластованию, отличающийся тем, что анкера располагают вперед направленными в зону с повышенным напряженным состоянием,расположенными углом по фронту проводимой выработки, определяемым по формуле гдеи- соответственно направления угла действия вертикального и бокового векторов напряжений. Технический результат от применения предполагаемого способа состоит в предотвращении деформации горных пород при их обнажении в процессе проведения горной выработки и повышении устойчивости контуров выработки, а также в снижении затрат на ее поддержание, ремонт при эксплуатации, снижении вероятности создания аварийных ситуаций во время ведения горных работ и обеспечении надежного выполнения возложенных функций данной выработкой. Разработанные технологические решения прошли практическую апробацию при креплении подготовительных выработок анкерной крепью в условиях шахт Шахтинская, Саранская и им. Кузембаева УД АО АрселорМиттал Темиртау и показали положительные результаты. Устойчивость подготовительных выработок,закрепленных анкерной крепью, повысилась на 10-15 .(72) Цай Бронислав Николаевич Исабек Туяк Копейулы Демин Владимир Федорович Тутанов Серик Куспанович Камаров Рымгали Кумашевич Журов Виталий Владимирович Исабеков Ерен Туякович Демин Виталий Владимирович Шевцов Александр Анатольевич Демина Татьяна Владимировна Балабас Анна Юрьевна Евстратенко Роман Петрович(73) Республиканское государственное казенное предприятие Карагандинский государственный технический университет Министерства образования и науки Республики Казахстан(56) Задавин Г.Д., Коршунов Г.И., Шик В.М. Крепление подготовительных выработок канатными анкерами. Санкт-Петербург- Воркута, 2007, .93(54) СПОСОБ КРЕПЛЕНИЯ ПОДГОТОВИТЕЛЬНОЙ ГОРНОЙ ВЫРАБОТКИ(57) Способ крепления подготовительной горной выработки относится к области горной промышленности и может быть использован при подземной разработке пластовых полезных ископаемых при проведении горнопроходческих работ. Задачей изобретения является обеспечение производства работ по креплению в зоне с повышенными напряжениями в приконтурных породах. 22676 Способ крепления подготовительной горной выработки относится к области горной промышленности и может быть использован при подземной разработке пластовых полезных ископаемых при проведении горнопроходческих работ. Известен способ крепления подготовительной горной выработки, при котором вмещающие приконтурные породы крепят анкерной крепью с ориентировкой их в продольном сечении и перпендикулярно к направлению проходки выработки (Л.Н. Насонов, Механика горных пород и крепление горных выработок, М. Недра, 1969. с. 218-219). Недостатком такого способа является ненадежное схватывание приконтурных слоев пород, что приводит к их расслоению и значительной деформации контуров выработки. Наиболее близким к заявляемому решению является способ проведения подготовительной горной выработки, при котором боковые породы крепят анкерами, расположенными под углом к напластованию, но с ориентировкой по каждому из продольных сечений выработки. (Г.Д. Задавин, Г.И. Коршунов, В.М. Шик. Крепление подготовительных выработок канатными анкерами, Санкт-ПетербургВоркута, 2007. с. 93). Недостатком такого способа является только сшивка анкерованием слоев пород в каждом из продольных сечений выработки. Учитывая, что эпюра опорного (повышенного) горного давления,приводящая к росту напряженно-деформированного состояния пород располагается впереди забоя подготовительной выработки, а в этой зоне нет крепления и после отбойки на глубину проходческого цикла, здесь сразу же произойдет расслоение и трещинообразование приконтурных пород. Крепление же в этой зоне производится лишь при обнажении контура проводимой выработки. Это обуславливает отставание фронта работ по креплению от распространения зон с повышенным опорным давлением. Задача изобретения является обеспечение производства работ по креплению в зоне с повышенными напряжениями в приконтурных породах. Поставленная задача достигается тем, что в способе крепления подготовительной горной выработки, при котором слои вмещающих пород,крепят анкерами и располагают их под углом к напластованию, отличается тем, что анкера располагают вперед направленными в зону с повышенным напряженным состоянием,расположенными углом по фронту проводимой выработки, определяемым по формуле гдеи- соответственно направления угла действия вертикального и бокового векторов напряжений. Сущность изобретения поясняется чертежами. На фиг. 1 изображен продольный вид способа крепления подготовительной горной выработки на фиг. 2 - вид в плане на фиг. 3-схема крепления горной выработки примера. Способ осуществляется следующим образом. Зона повышенного опорного горного давления 1(величиной 1,3-1,5 Н, где- плотность вмещающих пород, т/м 3 Н - глубина проведения выработки, м) располагается в кровле и бокам контура выработки и примыкает непосредственно к подвижной плоскости 2 проходческого забоя и ее волна 3 выходит наперед фронта продвижения выработки. При отбойке очередного цикла 4 горной массы по фронту 5 продвижения выработки в кровле и бока бурят шпуры и устанавливают соответственно анкера 6 и 7 наперед в зону повышенных напряжений, чем достигается сшивка боковых пород в этой зоне. Угол расположения крепежных анкеров составляет гдеи- соответственно направления угла действия вертикального и бокового векторов напряжений. Технический результат от применения предполагаемого способа состоит в предотвращении деформации горных пород при их обнажении в процессе проведения горной выработки и повышении устойчивости контуров выработки, а также в снижении затрат на ее поддержание, ремонт при эксплуатации, снижении вероятности создания аварийных ситуаций во время ведения горных работ и обеспечении надежного выполнения возложенных функций данной выработкой. Пример осуществления способа. Разработанные технологические решения прошли практическую апробацию при креплении подготовительных выработок анкерной крепью в условиях шахт Шахтинская, Саранская и им. Кузембаева УД АО АрселорМиттал Темиртау. Разработанная технология позволяет применять этот способ в сложных горно-геологических условиях, в том числе неустойчивых кровель,например для условий залегания пластов шахты Саранская УД АО АрселорМиттал Темиртау. Проведенный эксперимент по увеличению устойчивости выработки на конвейерном штреке 71 к 10-в на протяжении пяти метров на каждый анкер согласно проекта на ремонтно-восстановительные работы на главном откаточном квершлаге 4-го горизонта, был установлены с наклоном в сторону забоя на 45. Выработка закреплена анкерами длиной 2,4 м диаметром 0,022 м с четырьмя ампулами КАКС-П. При проверке через 6 суток было установлено, что произошла деформация выработки лишь на 3-5 мм (обычно деформация в два раза больше). При проверке через 12 суток деформация увеличилась лишь на 10 . Кровля,анкерированная установленной наперед под 45 крепью, позволила уменьшить смещения породного 22676 контура в полость выработки в 2,5, а нагрузку на крепь - в 1,5 раза. Применение наперед установленной анкерной крепи позволит эффективно эксплуатировать ее, в том числе в зоне влияния очистных работ с безремонтным ее поддержанием. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ Способ крепления подготовительной горной выработки,при котором слои вмещающих пород,крепят анкерами и располагают их под углом к напластованию, отличающийся тем, что анкера располагают вперед направленными в зону с повышенным напряженным состоянием,расположенными углом по фронту проводимой выработки,определяемым по формуле гдеисоответственно направления действия вертикального и бокового векторов напряжений.