RU2157453C1

RU2157453C1 - Process of control over roofs across interlinkings of faces with development workings

Info

Publication number: RU2157453C1
Application number: RU99104829A
Authority: RU
Inventors: В.П. Зубов; А.П. Веселов; А.Б. Соколов; Б.А. Ваулин
Original assignee: Санкт-Петербургский государственный горный институт им. Г.В. Плеханова (Технический университет)
Priority date: 1999-03-09
Filing date: 1999-03-09
Publication date: 2000-10-10

Abstract

FIELD: mining industry, underground development of stratified deposits. SUBSTANCE: process consists in keeping of roof across interlinkings of faces with development workings by means of powered supports composed of double sections which are unloaded, moved in direction of advance of face and erected in working positions. Pneumatic balloons are laid on ceilings of sections of support after their unloading and are inflated with compressed air till they thrust outwards between ceilings of sections of support and roof of working when sections of powered interlinking support are set in working positions. Pneumatic balloons are placed between cappings of support of working while strata with unstable rocks of roof are developed and working is supported with frame support. EFFECT: enhanced efficiency of control over roofs across interlinkings of faces with sectional development workings. 1 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при подземной отработке пластовых месторождений (угля, соли, сланца и др.) для повышения эффективности управления кровлей на сопряжениях лав с участковыми подготовительными выработками. The invention relates to the mining industry and can be used in underground mining of reservoir deposits (coal, salt, shale, etc.) to increase the efficiency of roof management at the junctions of lavas with local preparatory workings.

Известны способы управления кровлей на сопряжениях лав с участковыми подготовительными выработками, включающие использование механизированных крепей сопряжения типа ОКСА, состоящими из сдвоенных секций, которые последовательно разгружают, передвигают в направлении подвигания лавы с шагом, равным ширине захвата выемочного комбайна, и устанавливаются в рабочее положение [Широков А.П., Лидер В.И., Петров А.И. Крепление сопряжений лав. Москва. Недра. 1987 г.]. Known methods for controlling the roof on the mates of lavas with local preparatory workings, including the use of mechanized roof supports of the OKSA type, consisting of double sections that are successively unloaded, move in the direction of lava movement with a step equal to the grip width of a mining combine, and are set to working position [Shirokov A.P., Leader V.I., Petrov A.I. Mounting mates lava. Moscow. Bosom. 1987].

Недостатком этих способов является низкая эффективность поддерживания кровли на сопряжениях лав с участковыми подготовительными выработками. Это связано с тем, что при проходке выработки не всегда удается соблюдать ее постоянную высоту. Механизированная крепь сопряжения, имея жесткое прямолинейное перекрытие, не обеспечивает одинаковые условия поддержания по всей длине перекрытия (8 - 10 м), что приводит к возникновению в кровле зон повышенных контурных напряжений и дополнительную нарушенность пород кровли. Кроме того, при подвигании очистного забоя возникает необходимость демонтировать (снимать) ножку крепи выработки, расположенную со стороны лавы с опережением очистного забоя на 1-2 шага установки крепи выработки. Верхние сегменты рамной крепи выработки, не прижатые механизированной крепью сопряжения к кровле выработки, лежат на перекрытиях и фактически не выполняют своей функции: породы кровли выработки ничем не поддерживаются, происходит дополнительное опускание и разрушение пород кровли. The disadvantage of these methods is the low efficiency of maintaining the roof at the junctions of the lavas with the local preparatory workings. This is due to the fact that when driving a mine it is not always possible to observe its constant height. The mechanized support lining, having a rigid rectilinear overlap, does not provide the same conditions for maintaining along the entire length of the overlap (8 - 10 m), which leads to the appearance of zones of increased contour stresses and additional disturbance of the roof rocks. In addition, when moving a face, it becomes necessary to dismantle (remove) the leg of the support for the mine, located on the side of the lava, ahead of the face for 1-2 steps of installing the support for the mine. The upper segments of the frame support lining, not pressed by the mechanized lining of the interface to the working roof, lie on the ceilings and in fact do not fulfill their function: the rocks of the working roof are not supported by anything, additional lowering and destruction of the roofing rocks occurs.

Известен способ управления кровлей на сопряжениях лав с участковыми подготовительными выработками (принятый в качестве прототипа), включающий применение механизированных крепей сопряжения КМ-81СК [Справочник. Машины и оборудование для шахт. Москва. Издательство МГГУ. 1994 г], где в конструкции перекрытий предусмотрены шарниры, соединяющие отдельные элементы перекрытия крепи сопряжения. Применение перекрытий с шарнирными соединениями позволяет более полно вписываться им в конфигурацию кровли выработки. There is a method of controlling the roof on the mates of lavas with precast preparatory workings (adopted as a prototype), including the use of mechanized roof supports for pairing KM-81SK [Reference. Machines and equipment for mines. Moscow. Publishing House of Moscow State University. 1994 g], where hinges are provided in the design of the ceilings, connecting the individual elements of the overlap of the support lining. The use of ceilings with swivel joints allows them to more fully fit into the configuration of the roof of the mine.

Недостатком данного способа является низкая эффективность управления кровлей. Это связано с тем, что наличие шарниров не обеспечивает полного контакта крепи с кровлей выработки по всей длине перекрытия крепи сопряжения. Наиболее низкая эффективность использования данного способа управления кровлей наблюдается в случаях, когда кровля представлена слабыми породами (глинистыми или песчано-глинистыми сланцами) с пределом прочности на одноосное сжатие менее 30-35 МПа. Это объясняется тем, что при таких породах кровли в местах сопряжения лав с подготовительными выработками наблюдается повышенная интенсивность вывалов пород кровли до 0,2-0,3 м и более. The disadvantage of this method is the low efficiency of roof management. This is due to the fact that the presence of hinges does not provide full contact of the lining with the roof of the mine along the entire length of the overlap of the lining of the interface. The lowest efficiency of using this method of roof management is observed in cases when the roof is represented by weak rocks (clay or sand-clay shales) with a uniaxial compression strength of less than 30-35 MPa. This is due to the fact that with such rocks of the roof in the places where the lavas mate with the preparatory workings, there is an increased intensity of roof rock outfalls up to 0.2-0.3 m and more.

Для более повышенной эффективности управления кровлей в местах, где вывалы произошли, на перекрытие механизированных крепей сопряжения обычно укладывают обрезки деревянных досок, шпальные брусья и другие пиломатериалы. Древесные подушки необходимо подбирать различной толщины, определяемой высотой расстояния между перекрытием механизированной крепи сопряжения и кровлей выработки. Это увеличивает продолжительность операций по передвижке механизированных крепей сопряжения, что в конечном итоге приводит к ухудшению состояния пород кровли в подготовительной выработке. Кроме того, верхняки рамной крепи выработки, которые были прижаты к кровле, деформируются механизированной крепью сопряжения и выходят из строя при опускании пород кровли. For more effective management of the roof in places where outfalls have occurred, trimmed wooden planks, sleeper bars and other lumber are usually laid on the overlap of mechanized pairing supports. Wood cushions must be selected of different thicknesses, determined by the height of the distance between the overlap of the mechanized support lining and the roof of the mine. This increases the duration of operations on the movement of mechanized support braces, which ultimately leads to a deterioration in the condition of the roof rocks in the preparatory development. In addition, the tops of the frame support lining, which were pressed to the roof, are deformed by the mechanized support lining and fail when lowering the roof rocks.

Задачей заявляемого способа является повышение эффективности управления кровлей на сопряжениях лав с участковыми подготовительными выработками. Поставленная задача достигается тем, что на перекрытия секций механизированных крепей сопряжений, состоящих из сдвоенных секций, которые последовательно разгружают, передвигают в направлении подвигания лавы и устанавливают в рабочее положение, после их разгрузки и передвижения укладывают пневмобаллоны, в которые после установки секций механизированной крепи сопряжения в рабочее положение нагнетают сжатый воздух до распора пневмобаллонов между перекрытиями секций крепи сопряжений и кровлей выработки. В рабочем положении перекрытие передвигаемой секции механизированной крепи сопряжения находится на одном уровне с перекрытием распертой секции крепи сопряжения. При отработке пластов с неустойчивыми породами кровли и креплении участковых подготовительных выработок рамной крепью пневмобаллоны располагают между верхними сегментами крепи выработки. The objective of the proposed method is to increase the efficiency of roof management at the mates of lavas with precinct preparatory workings. The task is achieved by the fact that on the overlap of the sections of the mechanized roof supports, consisting of double sections, which are successively unloaded, move in the direction of movement of the lava and set into working position, after unloading and moving, pneumatic cylinders are placed in which, after installing the sections of the mechanized roof support, the working position is injected with compressed air until the pneumocylinders expand between the overlappings of the lining sections of the mates and the roof of the mine. In the working position, the overlap of the movable section of the powered support lining is on the same level as the overlap of the strung section of the support lining. When working out formations with unstable rocks of the roof and attaching precinct preparatory workings with frame support, pneumatic cylinders are located between the upper segments of the support for the development.

При использовании данного способа на всей протяженности жесткого прямолинейного перекрытия механизированной крепи сопряжения имеется полный контакт пород кровли выработки с пневмобаллонами, уложенными на перекрытие крепи сопряжения. When using this method, for the entire length of the rigid rectilinear overlap of the mechanized support lining, there is full contact of the rocks of the working roof with the air cylinders laid on the overlap of the lining of the interface.

Применение данного способа позволяет получить максимальный положительный эффект при креплении участковых вспомогательных выработок рамной арочной крепью и отработке пластов со слабыми породами кровли. The application of this method allows you to get the maximum positive effect when attaching precinct auxiliary workings frame arch support and mining layers with weak roof rocks.

Сущность заявляемого способа поясняется чертежами, где на фиг. 1 показан вид механизированной крепи сопряжения ОКСА сбоку с уложенными на перекрытие механизированной крепи и накачанными сжатым воздухом пиевмобаллонами; на фиг. 2 показано поперечное сечение участковой подготовительной выработки в месте ее сопряжения с лавой; фиг. 3 - вид сверху механизированной крепи сопряжения ОКСА с уложенными на перекрытие механизированной крепи и накачанными сжатым воздухом пневмобаллонами, где:
1 - перекрытие крепи сопряжения;
2 - гидравлические стойки;
3 - поддерживающие кронштейны;
4 - предлагаемые пневмобаллоны;
5 - верхние сегменты рамной крепи выработки.The essence of the proposed method is illustrated by drawings, where in FIG. 1 shows a side view of the mechanized roof support of the OKSA conjugation with the pneumo-cylinders laid on the roof of the powered roof and pumped with compressed air; in FIG. 2 shows a cross-section of a precast preparatory mine at its interface with the lava; FIG. 3 is a top view of the mechanized lining pairing OKSA with pneumatic cylinders laid on the roof of the mechanized lining and pumped up with compressed air, where:
1 - overlapping support lining;
2 - hydraulic racks;
3 - supporting brackets;
4 - proposed pneumocylinders;
5 - the upper segments of the frame support lining.

При реализации заявленного способа управления кровлей на сопряжении лавы с участковой подготовительной выработки выполняют следующие операции: опускают одно из перекрытий сдвоенных рам механизированной крепи сопряжения 1 (ОКСА) и передвигают в направлении движения очистного забоя на расстояние, равное ширине захвата выемочного комбайна (0,55 м). На переднюю консоль перекрытия механизированной крепи сопряжения 1 укладывают пневмобаллон 4 таким образом, чтобы при поднятии перекрытия механизированной крепи сопряжения 1 баллон 4 попал в пространство между верхними сегментами рамной крепи выработки 5. Перекрытие механизированной крепи сопряжения 1 поднимают до прижатия его к верхним сегментам крепи выработки 5, после чего подают сжатый воздух в пневмобаллон 4 до его распора между перекрытием секции механизированной крепи сопряжения и кровлей выработки. When implementing the claimed method of controlling the roof at the interface between the lava and the local preparatory mine, perform the following operations: lower one of the overlaps of the double frames of the mechanized support lining 1 (OKSA) and move in the direction of movement of the working face at a distance equal to the width of the grip of the mining combine (0.55 m ) A pneumatic balloon 4 is placed on the front console of the overlap of the powered support lining 1 so that when lifting the overlap of the powered support lining 1, the balloon 4 falls into the space between the upper segments of the frame support lining 5. The overlap of the powered support lining 1 is raised until it is pressed against the upper segments of the working lining 5 and then compressed air is supplied to the pneumatic balloon 4 until it expands between the overlap of the section of the powered support lining and the roof of the mine.

Максимальный положительный эффект в управлении кровлей на сопряжениях лав с участковыми вспомогательными выработками, закрепленными рамной арочной крепью, можно получить, применяя данный способ при отработке пластов со слабыми породами кровли. The maximum positive effect in the management of the roof at the junctions of the lavas with the district auxiliary workings secured by the frame arch support can be obtained by using this method when working out formations with weak roof rocks.

Claims

1. The method of controlling the roof at the junctions of the lavas with the precast preparatory workings, which consists in maintaining the roof at the junctions of the lavas with the preparatory workings with mechanized support brackets, consisting of twin sections that are consistently unloaded, moved in the direction of the lava movement and set into the working position, characterized in that on the overlap of the sections of the lining of the joints after their unloading, pneumatic cylinders are laid, in which, after the installation of the sections of the mechanized support of the pair operating position, compressed air is injected to thrust between the bellows sections overlaps lining interfaces and generation roof.

2. The method according to claim 1, characterized in that during the development of formations with unstable rocks of the roof and fixing the workings with frame support, pneumatic cylinders are located between the upper ends of the workout support.