PL218557B3 - Sposób uszczelniania chodnika przyścianowego utrzymywanego wzdłuż zrobów ściany zawałowej - Google Patents

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest sposób uszczelniania chodnika przyścianowego utrzymywanego wzdłuż zrobów ściany zawałowej, znajdujący zastosowanie w górnictwie podziemnym, w szczególności w warunkach słabo zwięzłych i plastycznych skał spągowych, stanowiący rozwinięcie patentu podstawowego PL 216400.

Znany jest, na przykład z polskiego patentu PL 216400 sposób uszczelniania chodnika przyścianowego utrzymywanego wzdłuż zrobów ściany zawałowej, zgodnie z którym wzdłuż ociosu chodnika, sukcesywnie do postępu eksploatacji, wykonuje się kaszty podporowe, a ocios utrzymywanego chodnika doszczelnia się materiałem wiążącym, względnie tkaniną nieprzepuszczalną, po czym wolne przestrzenie przy ociosie chodnika wypełnia się spienionym środkiem chemicznym o dobranym czasie żelowania. W trakcie wykonywania kasztów podporowych w ich konstrukcji umieszcza się przewody przepustowe, przez które do gruzowiska zawałowego wtłacza się później odpowiednio dobrany środek chemiczny żelujący, natomiast do części przystropowej utrzymywanego chodnika wierci się otwory skierowane nad kaszty podporowe, przez które zatłacza się żelującą piankę. W wyniku uzyskuje się określony pas uszczelnionych przy chodniku zrobów, ograniczający zasadniczo migrację powietrza do zrobów, a także wypływ gazów ze zrobów do chodnika.

Sposób ten spełnia zadania zadowalająco w sytuacji odpowiednio nośnych skał spągowych i wytrzymałych skał stropowych. Przy kasztach podporowych o dużej nośności, wynikającej z materiału na kaszty oraz wypełnienia ich wnętrza skałami i zatłoczonym środkiem wiążącym, nacisk stropu powoduje przy miękkim spągu wyciskanie skał spągowych do przekroju utrzymywanego chodnika przyścianowego. To zaś zmniejsza przekrój czynny tego chodnika, rosną opory przepływu powietrza i w rezultacie powstaje kompresja powodująca tendencje do migracji powietrza do zrobów przez kształtujące się szczeliny spękań w otoczeniu kasztów podporowych. Taki wynik jest niekorzystny ze względów profilaktyki pożarowej, szczególnie w warunkach metanowych.

Celem wynalazku jest taka modyfikacja sposobu uszczelniania chodnika przyścianowego wzdłuż zrobów zawałowych, która zasadniczo ograniczy negatywne zjawiska, mogące wystąpić w warunkach wybierania pokładów węgla przy miękkich i plastycznych spągach.

Istota wynalazku polega na tym, że kaszty podporowe wykonuje się jako wielkogabarytowe o długości większej, niż szerokość, z wewnętrzną ich przestrzenią o małej wytrzymałości na ściskanie, a w trakcie ich wykonywania na wybranych pionowych ściankach wykonuje się warstwę nieprzepuszczalną, zwłaszcza z tkaniny nieprzepuszczalnej. W końcowej fazie robót przestrzenie między ociosem chodnika, a dodatkowym osłonięciem z warstwy nieprzepuszczalnej wypełnia się spienionym środkiem wiążącym, przykładowo pianką silikatową o małej wytrzymałości mechanicznej na ściskanie po zżelowaniu.

W podstawowym wykonaniu ściankę górną kasztów podporowych wykonuje się jako pełną, natomiast ich długość określa się w przybliżeniu na dwukrotną szerokość.

Korzystnym jest, gdy dodatkowe osłonięcie wykonuje się z ciągłej warstwy tkaniny nieprzepuszczalnej osłaniającej na przemian, w formie linii łamanej zasadniczo podobnej w widoku z góry do linii o zarysie sinusoidalnym, powierzchnie odzawałowe kasztów podporowych, oraz ich powierzchnie odociosowe zwrócone ku utrzymywanemu wzdłuż zrobów zawałowych chodnikowi.

W warunkach plastycznych i mało zwięzłych spągów skłonnych do wyciskania korzystnym jest, gdy kaszty podporowe wypełnia się pianką żelującą o bardzo małej wytrzymałości na ściskanie.

Dodatkowo korzystnym jest, gdy strukturę spągu w obszarze wnętrza podstawy kasztu podporowego osłabia się, co umożliwia wyciskanie spągu do wnętrza kasztów podporowych w miejsce wypiętrzania spągu do wnętrza utrzymywanego chodnika.

W najprostszym wykonaniu spąg we wnętrzu obrysu podstawy kasztu podporowego nawierca się według określonej dla danych warunków siatki wierceń otworami osłabiającymi wytrzymałość struktury warstw spągowych.

Zasadniczą zaletą sposobu według wynalazku jest zapewnienie szczelności ociosu odzawałowego utrzymywanego chodnika z jednoczesnym ukierunkowaniem odkształcania się skał spągowych i ich wypiętrzania do wnętrza kasztów podporowych, zamiast do przestrzeni czynnej chodnika. Wykonanie dodatkowego osłonięcia linii kasztów podporowych warstwą z materiału nieprzepuszczalnego układanego, patrząc od góry, wzdłuż linii łamanej pozwala na izolowanie każdego kasztu podporowego wzdłuż jego trzech powierzchni bocznych, co w zasadniczy sposób podwyższa skuteczność zapobiegania migracjom gazów. Ponieważ zaś w miarę upływu czasu przestrzeń wewnętrzna kasztów podporowych wyPL 218 557 B3 pełnia się skałą wyciskaną ze spągu, możliwości tworzenia się szczelin migracyjnych dla powietrza i gazów ulęgają zmniejszeniu, mimo postępującego kruszenia warstwy wypełniającej przestrzenie między ociosem utrzymywanego chodnika, a kasztami podporowymi. Proponowany sposób zmniejszania wytrzymałości skał spągowych pod pustą przestrzenią wewnątrz kasztów podporowych jest bardzo prosty i realizowany może być w pierwszej fazie budowy kasztu podporowego za pomocą powszechnie używanych narzędzi, będących na wyposażeniu w obrębie wyrobiska eksploatacyjnego. Sposób według wynalazku jest szczególnie przydatny przy eksploatacji węgla o dużej skłonności do samozapalenia, a także w rejonach o dużym zagrożeniu metanowym.

Wynalazek został bliżej objaśniony w przykładzie wykonania na rysunku, gdzie fig. 1 przedstawia schematycznie fragment utrzymywanego chodnika przyścianowego z zaznaczoną strefą zawałową w widoku z góry, a fig. 2 - schemat poglądowy chodnika utrzymywanego z fragmentem strefy zawałowej w przekroju poprzecznym.

Wzdłuż ociosu 1 utrzymywanego chodnika 2 (fig. 1) sukcesywnie za postępem frontu ściany wykonuje się kaszty podporowe 3, w których konstrukcji umieszcza się przewody przepustowe 4, które jednymi końcami wprowadzone są do przestrzeni chodnika 2, a drugimi - do zawału 5 za kasztami podporowymi 3 i które służą do zatłaczania do zawału 5 pianki silikatowej o długim okresie żelowania. Na kasztach podporowych 3 wykonuje się dodatkowe osłonięcie 6 z tkaniny nieprzepuszczalnej, którą pokrywa się na przemian powierzchnię odzawałową 3 a kasztów podporowych 3 i powierzchnię odociosową 3b tych kasztów 3, co tworzy w widoku z góry linię łamaną o zarysie zbliżonym do sinusoidy. Przewody przepustowe 4 przechodzą na wylot przez dodatkowe osłonięcie 6. Kaszty podporowe 3 (fig. 2) mają ponadto zamkniętą ściankę górną 3c, a ich wnętrze 7 jest wypełnione pianką chemiczną wiążącą 8 o bardzo małej wytrzymałości na ściskanie. Nad kasztami podporowymi 3 wierci się otwory podstropowe 9, przez które zatłacza się piankę silikatową o długim czasie żelowania, natomiast przestrzenie 10 pomiędzy ociosem 1 utrzymywanego chodnika 2 a kasztami podporowymi 3 i dodatkowym osłonięciem 6 zapełnia się pianką silikatową 8. Przy budowie kasztów podporowych 3, we wnętrzu ich obrysu podstawy, w spągu 11 wykonuje się otwory wiertnicze 12 osłabiające wytrzymałość skał spągowych, dzięki czemu pod naciskiem górotworu spąg 11 zostaje wypiętrzony zgodnie z kierunkiem A do wnętrza 7 kasztów podporowych 3, co przez określony czas chroni chodnik 2 przed wyciskaniem skał spągowych.

Claims (6)

1. Sposób uszczelniania chodnika przyścianowego utrzymywanego wzdłuż zrobów ściany zawałowej, zwłaszcza w warunkach plastycznych skał spągowych, w którym w przestrzeni odzawałowej wzdłuż ociosu utrzymywanego chodnika, sukcesywnie do postępu ściany wykonuje się kaszty podporowe, ocios utrzymywanego chodnika wzdłuż kasztów podporowych doszczelnia się materiałem wiążącym i/lub tkaniną nieprzepuszczalną, przy czym w trakcie budowy kasztów w ich konstrukcji umieszcza się przewody przez które później do gruzowiska zawałowego zatłacza się spieniony środek wiążący, a sukcesywnie za budową kasztów podporowych w części przystropowej wierci się otwory skierowane nad kaszty podporowe i przez nie również zatłacza się środek wiążący, natomiast w końcu wolne przestrzenie pomiędzy ociosem utrzymywanego chodnika, gruzowiskiem zawałowym i kasztami podporowymi wypełnia się żelującą pianką uszczelniającą, według patentu PL 216400, znamienny tym, że kaszty podporowe (3) wykonuje się jako wielkogabarytowe z wewnętrzną ich przestrzenią (7) o małej wytrzymałości na ściskanie, a w trakcie ich wykonywania na wybranych pionowych ściankach (3a, 3b) wykonuje się dodatkowe osłonięcie (6), zwłaszcza z tkaniny nieprzepuszczalnej, natomiast w końcowej fazie robót w przestrzenie (10) między ociosem (1) utrzymywanego chodnika (2), a dodatkowym osłonięciem (6) z warstwy nieprzepuszczalnej wypełnia się spienionym środkiem wiążącym (8).

2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że kaszty podporowe (3) wykonuje się z pełną ścianką górną (3c), przy ich długości (l) w przybliżeniu dwukrotnej w stosunku do szerokości (s).

3. Sposób według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że dodatkowe osłonięcie (6) wykonuje się z ciągłej warstwy tkaniny nieprzepuszczalnej osłaniającej na przemian, w formie linii łamanej, powierzchnie odzawałowe (3a) kasztów podporowych (3) oraz ich powierzchnie (3b) skierowane w stronę ociosu (1) utrzymywanego chodnika (2).

4. Sposób według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że kaszty podporowe (3) wypełnia się pianką żelującą (8) o bardzo małej wytrzymałości na ściskanie.

PL 218 557 B3

5. Sposób według zastrz. 1 albo 4, znamienny tym, że strukturę spągu (11) w obszarze obrysu wewnętrznego podstawy kasztu podporowego (3) osłabia się.

6. Sposób według zastrz. 5, znamienny tym, że w spągu (11) we wnętrzu obrysu podstawy kasztu podporowego (3) wierci się otwory (12) osłabiające wytrzymałość jego struktury.