RU2042032C1

RU2042032C1 - Method for support of mine workings

Info

Publication number: RU2042032C1
Authority: RU
Inventors: Ю.М. Погудин; Э.Р. Бехтольд; В.Е. Гейнц
Original assignee: Шахта "Южная" Воркутинского производственного объединения по добыче угля
Priority date: 1992-07-03
Filing date: 1992-07-03
Publication date: 1995-08-20

Abstract

FIELD: mining. SUBSTANCE: after extraction of rock mass with formation of leading hollow drilled along axis of working are blast holes to install anchors in them. Blast holes for anchors are drilled in roof of leading hollow in points of conjugation of hollow with its vertical walls. Leading hollow is made through full working height with cross-section less-than design cross-section of working. In so doing hollow length is taken equal to advance value of breakage face for one cycle. After installation of anchors into blast holes in roof of leading hollow, working cross-section is worked up to design value. Then, permanent frame support is erected with lagging behind breakage face by distance L under protection of anchors. Distance L is selected depending on carrying ability of anchored roof of driven working. EFFECT: increased stability of weak unstable rocks enclosing the working within the design cross-section up to erection of permanent frame support. 3 dwg

Description

Изобретение относится к горному делу, а именно к способам крепления горных выработок с применением опережающей анкерной крепи при подземной разработке месторождений полезных ископаемых. The invention relates to mining, and in particular to methods of securing mine workings using advanced anchorage in underground mining of mineral deposits.

Известен способ крепления горных выработок с помощью анкеров, включающий бурение наклонных опережающих шпуров в направлении проведения выработки и установку в них анкеров, причем после наклонной части бурят криволинейный участок, а потом шпур бурят перпендикулярно к продольной оси выработки [1]
Недостатком известного способа является сложность технологии бурения шпуров с переменным углом наклона по его длине, а также ненадежность работы анкера в процессе расслоения пород, закрепленных на криволинейной части шпура.A known method of securing mine workings using anchors, including drilling inclined leading holes in the direction of the excavation and installing anchors in them, and after the inclined part, drill a curved section, and then drill the drill hole perpendicular to the longitudinal axis of the mine [1]
The disadvantage of this method is the complexity of the technology of drilling holes with a variable angle of inclination along its length, as well as the unreliability of the operation of the anchor in the process of separation of rocks fixed on the curved part of the hole.

Известен также способ крепления горных выработок, предусматривающий проведение опережающей выработки, бурение из нее шпуров впереди забоя основной выработки и установку в них анкеров вне ее сечения, разрушение породы и раскрытие сечения основной выработки, причем анкера устанавливают с заглублением на величину смещения контура основной выработки после ее проведения и выполняют их составными, при этом в пределах сечения основной выработки составные части анкеров выполняют в виде распорных элементов, а разрушение породы производят путем создания усилий распора в этих элементах [2]
Недостатком данного способа является то, что вследствие невозможности совмещения технологических операций по выемке горной массы опережающей выработки и ее крепления, в результате появляется период времени, когда кровля этой выработки окажется обнаженной (не закрепленной) по всей ее ширине, а это может привести к ее обрушению и соответственно снижению устойчивости горной выработки при ее эксплуатации.There is also a method of securing mine workings, which involves conducting advanced workings, drilling holes from it ahead of the face of the main workings and installing anchors outside them, destroying the rock and revealing the cross sections of the main workings, the anchors being set in depth by the amount of displacement of the contour of the main workings after it conduct and perform their components, while within the cross section of the main development, the components of the anchors are in the form of spacers, and the rock is destroyed We are creating a thrust effort in these elements [2]
The disadvantage of this method is that due to the impossibility of combining technological operations for excavating the rock mass of the leading mine and its fastening, the result is a period of time when the roof of this mine is naked (not fixed) over its entire width, and this can lead to its collapse and, accordingly, reducing the stability of the mine during its operation.

В основу изобретения поставлена задача повысить устойчивость окружающих выработку слабых неустойчивых пород в пределах ее проектного сечения в проходческом забое до возведения постоянной рамной крепи. The basis of the invention is the task to increase the stability surrounding the development of weak unstable rocks within its design section in the tunnel face to the erection of a permanent frame lining.

Это решается тем, что в известном способе крепления горных выработок, включающем проведение опережающей выработки сечением, меньшим проектного сечения проводимой выработки, бурение шпуров из опережающей выработки впереди забоя проводимой выработки, установку в них анкеров с последующим добором сечения проводимой выработки до ее проектного контура, согласно изобретению шпуры под анкеры бурят в кровлю проводимой выработки в местах сопряжения вертикальных стенок опережающей выработки с кровлей с наклоном от продольной оси проводимой выработки, причем опережающую выработку выполняют на полную высоту проводимой выработки и длиной, равной величине подвигания проходческого забоя за один цикл, при этом после добора сечения проводимой выработки до ее проектного контура возводят постоянную рамную крепь под защитой анкерной крепи с отставанием от проходческого забоя на расстояние, определяемое несущей способностью заанкерованной кровли проводимой выработки. This is solved by the fact that in the known method of securing the mine workings, which includes conducting a leading workout with a cross section smaller than the design cross section of the conducted work, drilling holes from the leading work ahead of the face of the working work, installing anchors in them, followed by completing the cross section of the working work to its design contour, according to of the invention, bore holes for anchors are drilled into the roof of the mine in the places where the vertical walls of the leading mine are mated with the roof with a slope from the longitudinal axis of mining, and the leading mining is performed to the full height of the mining and with a length equal to the movement of the face for one cycle, while after completing the cross section of the mining to its design contour, a permanent frame lining is erected under the protection of the anchor lining with a distance lagging from the tunneling bottom, determined by the bearing capacity of the anchored roof of the mine.

Предложенный способ крепления горных выработок позволит повысить устойчивость окружающих выработку слабых пород в проходческом забое за счет исключения их расслоения и как следствие обрушения. The proposed method of securing the mine workings will increase the stability of the surrounding weak mining rocks in the face due to the exclusion of their stratification and as a result of collapse.

На фиг. 1 изображена горная выработка, крепление которой осуществляется по предлагаемому способу, продольный разрез; на фиг.2 то же, план; на фиг.3 сечение А-А на фиг.1. In FIG. 1 shows a mine working, the fastening of which is carried out according to the proposed method, a longitudinal section; figure 2 is the same plan; figure 3 section aa in figure 1.

Технология предлагаемого способа крепления при проведении горных выработок реализуется следующим образом. The technology of the proposed method of attachment during mining is implemented as follows.

На полную высоту h проводимой выработки 1 в пределах ее проектного сечения осуществляют выемку горного массива проходческим комбайном с образованием опережающей выработки 2, сечение которой принимают меньшим, чем проектное сечение проводимой выработки, а длину l выполняют равной величине подвигания проходческого забоя за один цикл. Конкретные параметры опережающей выработки зависят от горно-геологических условий боковых пород, а также от габаритов технологического оборудования, применяемого для бурения шпуров 3 под анкеры 4. В качестве технологического оборудования может быть использована, например, переносная установка УПА-2 конструкции Печорниипроекта. To the full height h of the excavation 1, within its design section, the rock is excavated by a tunneling machine with the formation of the leading mine 2, the section of which is taken to be smaller than the design section of the excavation, and the length l is equal to the amount of movement of the face in one cycle. The specific parameters of the forward development depend on the geological conditions of the side rocks, as well as on the dimensions of the technological equipment used for drilling holes 3 for anchors 4. For example, the portable installation UPA-2 of the Pechorniproject design can be used as technological equipment.

После образования опережающей выработки 2 в ее кровлю бурят шпуры 3 под анкеры 4 с расположением их в местах сопряжения каждой вертикальной стенки опережающей выработки 2 с кровлей с наклоном от продольной оси проводимой выработки 1. After the formation of the leading generation 2, bore holes 3 are drilled into its roof under the anchors 4 with their location at the junctions of each vertical wall of the leading generation 2 with the roof with an inclination from the longitudinal axis of the conducted generation 1.

Такое расположение анкеров заранее обуславливает "скрепление" пачек слоев слабых пород кровли проводимой выработки в зоне, расположенной выше добираемых впоследствии участков 5. This arrangement of anchors in advance determines the “bonding” of packs of layers of weak rocks of the roof of the mine in the zone located above subsequently acquired sections 5.

В пробуренные шпуры устанавливают анкеры любых конструкций, например винтовые анкеры, с подхватами 6, ориентированными перпендикулярно продольной оси проводимой выработки (фиг.2). Возможно расположение подхватов параллельно оси выработки 1. In the drilled holes, anchors of any structures are installed, for example screw anchors, with grabs 6 oriented perpendicular to the longitudinal axis of the excavation (Fig. 2). Perhaps the location of the pickups parallel to the axis of the output 1.

После возведения анкеров 4 в кровле опережающей выработки проходческим комбайном производят добор сечения проводимой выработки до ее проектной величины. After the construction of anchors 4 in the roof of the leading mine workings by a tunneling machine, the section of the mine is carried out to its design value.

Затем с отставанием от проходческого забоя 7 под защитой анкеров 4 на расстояние L возводят постоянную рамную крепь 8. Расстояние L выбирают из условия несущей способности заанкерованной кровли проводимой выработки. Последнюю определяют расчетным методом по несущей способности анкерной крепи. Then, behind the tunnel face 7, under the protection of the anchors 4, a constant frame support 8 is erected to the distance L. The distance L is selected from the condition of the bearing capacity of the anchored roof of the excavation. The latter is determined by calculation by the bearing capacity of the anchor support.

Далее операции технологического процесса в проходческом забое повторяются в описанной последовательности. Next, the operations of the technological process in the face are repeated in the described sequence.

В результате опережающего возведения анкеров по предлагаемому способу исключается возможность расслоения и обрушения слабых боковых пород в призабойное пространство проводимой выработки 1 до возведения постоянной рамной крепи, т. е. достигается повышенная устойчивость окружающих выработку 1 боковых пород. As a result of the anticipatory construction of anchors by the proposed method, the possibility of delamination and collapse of weak lateral rocks into the bottomhole space of the excavation 1 until the construction of a permanent frame lining is achieved, i.e., increased stability of the lateral rocks surrounding the excavation 1 is achieved.

Кроме того, перенос операции по возведению постоянной рамной крепи из проходческого забоя позволяет снизить трудоемкость работ по креплению выработки и увеличить скорость ее проведения. Трудоемкость работ по креплению снижается за счет уменьшения расстояния доставки вручную в проходческий забой элементов рамной крепи. In addition, the transfer of the operation of erecting a permanent frame lining from the tunneling face allows you to reduce the complexity of work on securing the mine and increase its speed. The complexity of the fastening is reduced by reducing the distance of delivery manually in the face of the elements of the lining frame support.

Claims

METHOD FOR MOUNTING MINING PRODUCTION FASTENING, including carrying out the leading production with a cross section smaller than the design section of the conducted working out, drilling holes from the leading working ahead of the face of the conducted working with a slope from its longitudinal axis, installing anchors with the subsequent completion of the working working section to its design contour, characterized in that holes for anchors are drilled into the roof of the mine in the places where the vertical walls of the leading mine are connected to the roof, and the mine is full height driven working and length equal magnitude podviganiya tunnel face per cycle, wherein after transoms sectional driven working to its design contour erecting permanent frame supports protected by roof bolting with a lag from the tunnel face by a distance determined by the load capacity anchored roof driven working.