RU2428566C1

RU2428566C1 - Development method of gently sloping coal beds

Info

Publication number: RU2428566C1
Application number: RU2010115311/03A
Authority: RU
Inventors: Анатолий Николаевич Осипов (RU); Анатолий Николаевич Осипов; Александр Васильевич Булкин (RU); Александр Васильевич Булкин; Лев Митрофанович Гусельников (RU); Лев Митрофанович Гусельников; Марина Николаевна Иванова (RU); Марина Николаевна Иванова
Original assignee: Анатолий Николаевич Осипов; Александр Васильевич Булкин; Лев Митрофанович Гусельников; Марина Николаевна Иванова
Priority date: 2010-04-16
Filing date: 2010-04-16
Publication date: 2011-09-10

Abstract

FIELD: mining.

SUBSTANCE: method involves preparation of extraction pillars and attachment of conveyor and ventilation openings so that coal pillar remains between openings of developed extraction pillar and subject to mining. Ventilation opening of extraction pillar subject to mining is performed together with coal extraction in the developed pillar with advance of its mining face by not less than the length of the support pressure zone of that mining face. Additional attachment is made behind the mining face of the extraction pillar, at some distance from the latter, which corresponds to the length of section of increased stresses of that opening in affected zone of the worked-out area of extraction pillar within the limits of which the increased rock jointing zone is formed in peripheral massif. After ventilation opening is performed through the length corresponding to the length of section of increased stresses, boundary of increased rock jointing zone is determined again and attachment cycle is repeated again.

EFFECT: increasing stability of rocks in roof of ventilation opening, improving the conditions of its support and maintaining its working condition during the whole service life.

3 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к горной промышленности, а более конкретно к способам разработки пологих угольных пластов системами длинных столбов при их подготовке спаренными выработками и может быть использовано при решении вопросов поддержания спаренной вентиляционной выработки подлежащего отработке столба позади очистного забоя отрабатываемого столба в условиях влияния выработанного пространства этого столба с целью сохранения ее эксплуатационного состояния в течение всего срока службы от проведения до погашения.The invention relates to the mining industry, and more particularly to methods for developing flat coal seams with long pillar systems when preparing them with paired workings and can be used to solve issues of maintaining a paired ventilation workout of a column to be mined behind a mining face of a mined column under the influence of the mined space of this column with the purpose of maintaining its operational condition throughout the entire service life from holding to maturity.

Известны из технической литературы способы разработки угольных пластов длинными столбами при бесцеликовой схеме отработки пластов и при отработке пластов с оставлением целика угля между спаренными выработками, используя при этом традиционную технологию охраны и поддержания горных выработок как выработок, сохраняемых для повторного использования, так и спаренных выработок в период воздействия на них горного давления. Эта технология основана на применении средств усиления основной крепи с целью снижения смещений пород кровли горных выработок в зоне влияния опорного давления впереди очистного забоя, а также в зоне активного сдвижения и обрушения кровли позади очистного забоя при бесцеликовой схеме отработки пластов, создавая тем самым условия поддержания кровли от обрушения в рабочее пространство выработок и соответственно сохраняя собственную несущую способность этих выработок. Порядок применения такой технологии регламентирован нормативным документом, а именно «Инструкцией по выбору рамных податливых крепей горных выработок», использование которой обязательно на всех угольных шахтах (см. источник 1, с.3, 15-23).Known from the technical literature are methods for developing coal seams with long pillars with an aimless pattern of working out the seams and while working out the seams with leaving a pillar of coal between paired workings, using the traditional technology of protecting and maintaining mine workings both workings stored for reuse and paired workings in the period of exposure to mountain pressure. This technology is based on the use of reinforcing the main supports in order to reduce displacements of the roof rocks of the mine workings in the zone of influence of the reference pressure in front of the working face, as well as in the zone of active displacement and collapse of the roof behind the working face with an integer-free formation mining scheme, thereby creating conditions for maintaining the roof from collapse into the working space of the workings and, accordingly, preserving their own bearing capacity of these workings. The procedure for applying such technology is regulated by a regulatory document, namely, the “Instruction for the selection of frame ductile supports for mine workings,” the use of which is mandatory in all coal mines (see source 1, p. 3, 15-23).

К таким способам охраны горных выработок при разработке угольных пластов длинными столбами относится, например, способ охраны спаренных выработок с целиком угля между ними, поддерживаемых в зоне влияния очистных работ путем установки крепи усиления (например, деревянных стоек, гидростоек и т.д.) под каждую раму основной крепи в первой спаренной выработке при отработке пласта первым очистным забоем и впереди этого забоя и во второй спаренной выработке в зоне влияния первого очистного забоя, используемой при отработке нижележащего выемочного столба (см. источник 1, с.21-23).Such methods of protecting mine workings when developing coal seams with long pillars include, for example, a method of protecting paired workings with whole coal between them, supported in the zone of influence of treatment work by installing reinforcement supports (for example, wooden posts, hydraulic stands, etc.) under each frame of the main support in the first paired excavation during the development of the formation by the first treatment face and in front of this face and in the second paired development in the influence zone of the first treatment face used in the development of the underlying excavation th column (see. the source 1, s.21-23).

Данное техническое решение повышает степень устойчивости пород кровли спаренных выработок впереди очистного забоя в зоне влияния опорного давления этого забоя, поскольку установка крепи усиления основной крепи снижает напряженно - деформированное состояние пород кровли этих выработок. Однако деформационные процессы в породах приконтурного массива второй спаренной выработки продолжаются позади очистного забоя вследствие воздействия горного давления. Особенно этот процесс интенсивно проявляется в зоне влияния выработанного пространства отрабатываемого столба, в которой крепь усиления во второй спаренной выработке, используемой при отработке нижележащего выемочного столба, практически исчерпывает свою податливость, что приводит к снижению несущей способности основной крепи этой выработки. При этом деформационные процессы в породах приконтурного массива этой спаренной выработки проявляются также и в зоне стабилизации горного давления вследствие продолжающегося влияния выработанного пространства отрабатываемого столба, увеличивая тем самым нагрузку на основную крепь и соответственно ухудшая эксплуатационное состояние выработки возможно вплоть до частичной или полной потери поперечного сечения.This technical solution increases the degree of stability of the roof rocks of the paired workings ahead of the face in the zone of influence of the reference pressure of this face, since the installation of the support lining of the main support reduces the stress-strain state of the roof rocks of these workings. However, the deformation processes in the rocks of the marginal massif of the second paired excavation continue behind the face due to the influence of rock pressure. Especially this process is intensively manifested in the zone of influence of the worked-out space of the worked column, in which the support lining in the second twin workout, used when mining the underlying mining column, practically exhausts its compliance, which leads to a decrease in the bearing capacity of the main support of this working. In this case, deformation processes in the rocks of the near-edge array of this paired mine are also manifested in the zone of stabilization of rock pressure due to the continuing influence of the worked-out space of the worked column, thereby increasing the load on the main support and, accordingly, worsening the operational state of the mine, possibly up to a partial or complete loss of the cross section.

Кроме того, из патентной литературы известен способ поддержания горной выработки, сохраняемой для повторного использования при бесцеликовой схеме отработки угольных пластов. Способ заключается в размещении вдоль транспортной (конвейерной) выработки под рамами постоянной арочной крепи усиления позади очистного забоя на границе с выработанным пространством в зоне активных смещений пород, состоящей из двух опорных элементов, например из двух стоек (трения или гидростоек), установленных на одном основании под разными углами наклона к горизонту, причем один из опорных элементов устанавливают вертикально, а отклонение другого от вертикали увеличивают вдоль выработки в сторону выработанного пространства от забоя до зоны стабилизации смещений горных пород по мере уплотнения обрушенных пород. Причем во время ведения очистных работ впереди очистного забоя в зоне влияния опорного давления этого забоя устанавливают крепь усиления, обеспечивая тем самым устойчивое состояние пород в кровле конвейерной выработки (2).In addition, from the patent literature there is a known method of maintaining mining, which is saved for reuse in a bezel-less coal seam mining scheme. The method consists in placing along the transport (conveyor) excavation under the frames of a permanent arch lining reinforcement behind the face at the border with the worked out space in the zone of active displacements of rocks, consisting of two supporting elements, for example, of two columns (friction or hydraulic columns) installed on one base at different angles of inclination to the horizon, and one of the supporting elements is installed vertically, and the deviation of the other from the vertical is increased along the excavation towards the worked out space from the side I am to the zone of stabilization of rock displacements as compaction of collapsed rocks. Moreover, during the treatment works in front of the face in the zone of influence of the reference pressure of this face, a reinforcement support is installed, thereby ensuring a stable state of the rocks in the roof of the conveyor mine (2).

Недостатком известного способа является то, что хотя он и обеспечивает воздействие на проявление деформационных свойств пород кровли поддерживаемой за очистным забоем выработки в зоне активных смещений пород, однако такое воздействие носит пассивный характер. Объясняется это тем, что после выполнения каждого цикла по выемке угля производят переустановку каждой стойки в крепи усиления с изменением ее угла отклонения от вертикали в сторону выработанного пространства. А это, в свою очередь, приводит к потере несущей способности не только крепи усиления, но и основной крепи выработки. В результате чего процесс деформации пород кровли выработки продолжает развиваться в упомянутой зоне, поскольку из-за неоднократных переустановок стоек, крепь усиления не успевает набрать свою несущую способность, ухудшая тем самым условия поддержания кровли выработки.The disadvantage of this method is that although it provides an impact on the manifestation of the deformation properties of the roof rocks supported behind the working face of the working out in the zone of active rock displacements, however, this effect is passive. This is explained by the fact that after each cycle of coal extraction, each rack is reinstalled in the reinforcement support with a change in its angle of deviation from the vertical towards the worked out space. And this, in turn, leads to the loss of the bearing capacity of not only support lining, but also the main support lining. As a result, the process of deformation of the rocks of the roof of the mine continues to develop in the mentioned zone, because due to repeated reinstallations of the columns, the reinforcement lining does not have time to gain its bearing capacity, thereby worsening the conditions for maintaining the roof of the mine.

Кроме того, данный способ не решает вопросов поддержания выработки за очистным забоем в зоне стабилизации смещений пород, поскольку в этой зоне крепь усиления снимается и переносится ближе к очистному забою, где она вновь устанавливается. Однако же процесс деформации пород в этой зоне хотя и носит затухающий характер, но этот процесс продолжается на всем протяжении выработки за очистным забоем вследствие влияния выработанного пространства отрабатываемого столба. Поэтому снятие крепи усиления и перенос ее ближе к очистному забою по мере его подвигания приводит к потере устойчивого состояния пород в кровле выработки, ухудшая тем самым ее эксплуатационное состояние, а это потребует дополнительных затрат на обеспечение условий ее поддержания.In addition, this method does not solve the problems of maintaining production behind a face in the zone of stabilization of rock displacements, since in this zone the reinforcement support is removed and transferred closer to the face, where it is re-installed. However, the process of deformation of rocks in this zone, although of a decaying nature, continues this process throughout the development beyond the working face due to the influence of the worked out space of the worked column. Therefore, the removal of the reinforcement lining and its transfer closer to the working face as it moves leads to the loss of the stable state of the rocks in the roof of the mine, thereby worsening its operational state, and this will require additional costs to ensure the conditions for its maintenance.

Известен способ разработки мощных угольных пластов, включающий подготовку выемочных столбов путем проведения и крепления конвейерных и вентиляционных выработок с оставлением целика угля между конвейерной выработкой отрабатываемого столба и вентиляционной выработкой подлежащего отработке столба, проведение вентиляционных сбоек между конвейерной выработкой отрабатываемого столба и вентиляционной выработкой подлежащего отработке столба и выемку угля в столбах длинными очистными забоями, а также воздействие на проявление деформационных свойств пород приконтурного массива упомянутых конвейерной и вентиляционной выработок путем установки в них крепи усиления под рамы основной крепи впереди очистного забоя отрабатываемого столба. Причем вентиляционную выработку подлежащего отработке столба проводят одновременно с выемкой угля в отрабатываемом столбе с опережением его очистного забоя не менее длины зоны опорного давления этого забоя, в свою очередь конвейерную выработку погашают с отставанием от его очистного забоя, равным расстоянию между вентиляционными сбойками (3). Этот способ разработки принят в качестве прототипа заявляемого изобретения.A known method for the development of powerful coal seams, including the preparation of excavation columns by holding and securing conveyor and ventilation openings with leaving a pillar of coal between the conveyor output of the worked column and the ventilation working of the column to be worked out, conducting ventilation failures between the conveyor working of the worked column and the ventilation working of the column to be worked out and the extraction of coal in the columns with long working faces, as well as the impact on the manifestation of deformation onnyh rock properties of marginal array of said conveyor and by installing vent openings therein lining amplification under the main roof support frame in front of the longwall executed by post. Moreover, the ventilation output of the column to be mined is carried out simultaneously with the extraction of coal in the mined column with an advance of its working face of at least the length of the reference pressure zone of this face, in turn, conveyor production is extinguished with a lag from its working face equal to the distance between the ventilation faults (3). This development method is adopted as a prototype of the claimed invention.

В описание известного способа (3) введен технологический прием - «а также воздействие на проявление деформационных свойств пород приконтурного массива упомянутых конвейерной и вентиляционной выработок путем установки в них крепи усиления под рамы основной крепи впереди очистного забоя отрабатываемого столба», поскольку согласно Правилам безопасности в угольных шахтах, действовавшим на период разработки технического решения по известному способу (3), а также согласно ныне действующим Правилам безопасности обязательно выполнение технических мероприятий по поддержанию горных выработок при одновременном ведении очистных и подготовительных работ, чтобы исключить обвалы и обрушения пород кровли в рабочее пространство выработок. Причем упомянутые Правила регламентируют соблюдение требуемых эксплуатационных параметров сечения горных выработок (т.е. высоты от почвы до крепи и площади поперечного сечения) как при ведении очистных и подготовительных работ, так и при поддержании выработок на весь срок их эксплуатации (см. источник 4, п.2.2, с.3, 34-35). Достигается это с помощью средств усиления, обеспечивающих воздействие на проявление деформационных свойств пород приконтурного массива спаренных выработок впереди очистного забоя. Из изложенного следует, что вышеописанный прием является неотъемлемым элементом известного способа (3), поскольку необходимо в комплексе решать вопросы разработки угольных пластов и поддержания спаренных выработок впереди очистного забоя, а поэтому он введен в описание этого способа, принятого за прототип.In the description of the known method (3), a technological technique is introduced - “as well as the impact on the manifestation of the deformation properties of the rocks of the near-edge array of the aforementioned conveyor and ventilation workings by installing support lining in them under the frames of the main lining in front of the working face of the worked column”, since according to the Safety Rules for Coal mines operating during the development of a technical solution according to the known method (3), as well as in accordance with the current Safety Rules, it is imperative that iCal events to support mining while conducting clearing and preparatory works to prevent landslides and the collapse of roof rocks in the workspace workings. Moreover, the mentioned Rules regulate the observance of the required operational parameters of the cross sections of the mine workings (i.e., the height from the soil to the lining and the cross-sectional area) both during cleaning and preparatory work, and while maintaining the workings for the entire period of their operation (see source 4, Sec. 2.2, p. 3, 34-35). This is achieved by means of reinforcement, providing an impact on the manifestation of the deformation properties of the rocks of the near-edge array of paired workings in front of the working face. From the above it follows that the above technique is an integral element of the known method (3), since it is necessary to solve in complex the issues of developing coal seams and maintaining paired workings in front of the face, and therefore it is introduced into the description of this method adopted as a prototype.

Несмотря на то что данный способ разработки угольных пластов предусматривает повышение степени устойчивости пород в кровле спаренных выработок путем установки крепи усиления впереди очистного забоя в зоне влияния очистных работ, однако эти технические средства практически не оказывают влияния на стабилизацию деформационных процессов в породах приконтурного массива спаренной вентиляционной выработки за очистным забоем на участке повышенных напряжений этой выработки в зоне влияния выработанного пространства отрабатываемого столба, поскольку на указанном участке вследствие развития процессов сдвижения пород кровли в выработке и изменения их деформационных характеристик продолжается интенсивный процесс трещинообразования и расслоения пород приконтурного массива этой выработки. А это, в свою очередь, снижает устойчивость пород, ухудшая тем самым состояние основной крепи вентиляционной выработки подлежащего отработке столба и соответственно условия ее поддержания за очистным забоем отрабатываемого столба. Подтверждением тому, что вышеуказанный участок повышенных напряжений спаренной вентиляционной выработки подлежащего отработке столба находится в зоне влияния выработанного пространства отрабатываемого столба, являются проведенные исследования геомеханических процессов на выемочных участках угольных пластов Воркутского месторождения.Despite the fact that this method of developing coal seams involves increasing the degree of stability of rocks in the roof of paired workings by installing support lining in front of the working face in the zone of influence of treatment work, however, these technical tools have practically no effect on the stabilization of deformation processes in the rocks of the near-edge array of paired ventilation workings behind the working face at the site of increased stresses of this mine in the zone of influence of the worked-out space of the worked column As indicated at portion due to the development of processes roof rock displacement in the development and change of their characteristics of deformation continues intensive process and fracture rocks bundle of marginal this array output. And this, in turn, reduces the stability of the rocks, thereby worsening the condition of the main lining of the ventilation excavation of the column to be mined and, accordingly, the conditions of its maintenance behind the mining face of the column being mined. Confirmation that the aforementioned section of increased stresses of the paired ventilation excavation of the column to be mined is in the zone of influence of the worked-out space of the mined column is the study of geomechanical processes in the excavated sections of the coal seams of the Vorkuta deposit.

Таким образом, исходя из анализа вышеуказанных технических решений (1, 2, 3), известные способы предусматривают повышение степени устойчивости пород кровли выработок в зоне влияния очистных работ впереди очистного забоя, однако известные способы (1 и 3) не решают вопросы поддержания спаренной вентиляционной выработки за очистным забоем в зоне влияния выработанного пространства отрабатываемого столба, в которой формируется зона повышенной трещиноватости пород, а также в зоне стабилизации, в которой процессы деформации пород продолжаются вплоть до затухания. Это явилось причиной совершенствования известного способа (3).Thus, based on the analysis of the above technical solutions (1, 2, 3), the known methods provide for increasing the degree of stability of the roofing of mine workings in the zone of influence of the treatment works ahead of the face, however, the known methods (1 and 3) do not solve the problems of maintaining a paired ventilation output behind the working face in the zone of influence of the worked out space of the worked column, in which a zone of increased fracturing of the rocks is formed, as well as in the stabilization zone, in which the processes of deformation of the rocks continue in flesh before attenuation. This was the reason for improving the known method (3).

Кроме того, известные исследователи в области подземной разработки пластовых месторождений (А.С.Бурчаков, Н.К.Гринько и др.) рассматривают вопросы поддержания горных выработок в тесном единстве с системами разработки угольных пластов, а поэтому авторы изобретения решают эти вопросы с учетом ведения очистных работ в выемочном столбе.In addition, well-known researchers in the field of underground mining of deposits (A.S. Burchakov, N.K. Grinko and others) are considering maintaining mine workings in close unity with coal seam development systems, and therefore, the inventors solve these issues taking into account conducting treatment work in the extraction column.

В основу изобретения поставлена задача создания способа разработки пологих угольных пластов длинными столбами, преимущественно при подготовке столбов спаренными выработками, который позволил бы обеспечить улучшенные условия поддержания спаренной вентиляционной выработки подлежащего отработке столба позади очистного забоя путем укрепления деформированных пород приконтурного массива упомянутой выработки.The basis of the invention is the task of creating a method for the development of flat coal seams with long columns, mainly in the preparation of columns by paired workings, which would provide improved conditions for maintaining the paired ventilation workings of the column to be worked out behind the face by strengthening the deformed rocks of the near-edge array of the said workings.

Технический результат, достижение которого обеспечивает решение поставленной задачи, выражается в сохранении спаренной вентиляционной выработки в рабочем состоянии в течение всего срока ее эксплуатации, т.е. как на период ее проведения, так и на период отработки нижележащего выемочного столба.The technical result, the achievement of which provides a solution to the problem, is expressed in keeping the paired ventilation workings in working condition throughout the entire period of its operation, i.e. both for the period of its holding, and for the period of mining the underlying excavation column.

Для достижения поставленной задачи с заявляемым техническим результатом в способе разработки пологих угольных пластов, включающем подготовку выемочных столбов путем проведения и крепления конвейерных и вентиляционных выработок с оставлением целика угля между конвейерной выработкой отрабатываемого столба и вентиляционной выработкой подлежащего отработке столба, проведение вентиляционных сбоек между конвейерной выработкой отрабатываемого столба и вентиляционной выработкой подлежащего отработке столба и выемку угля в столбах длинными очистными забоями, а также воздействие на проявление деформационных свойств пород приконтурного массива упомянутых конвейерной и вентиляционной выработок путем установки в них крепи усиления под рамы основной крепи впереди очистного забоя отрабатываемого столба, причем вентиляционную выработку подлежащего отработке столба проводят одновременно с выемкой угля в отрабатываемом столбе с опережением его очистного забоя не менее длины зоны опорного давления этого забоя, согласно заявляемому изобретению, для улучшения условий поддержания упомянутой вентиляционной выработки одновременно с выемкой угля в отрабатываемом столбе обеспечивают дополнительное воздействие на проявление деформационных свойств пород приконтурного массива проводимой вентиляционной выработки позади очистного забоя отрабатываемого столба на расстоянии от него, соответствующем длине участка повышенных напряжений этой выработки в зоне влияния выработанного пространства отрабатываемого столба, в пределах которого формируется зона повышенной трещиноватости пород в приконтурном массиве этой выработки, для чего вначале на длине упомянутого участка повышенных напряжений определяют границу зоны повышенной трещиноватости пород в приконтурном массиве вентиляционной выработки и принимают ее в обозначенной границе в качестве зоны укрепления, а затем в пределах границы упомянутой зоны производят укрепление пород приконтурного массива этой вентиляционной выработки путем бурения шпуров на длине участка повышенных напряжений этой выработки отдельными циклами, каждый из которых соответствует длине технологического отхода проводимой вентиляционной выработки и в каждом из них, начиная со стороны ранее укрепленной зоны, шпуры бурят в кровлю выработки до верхней границы зоны повышенной трещиноватости пород с размещением в них полых анкеров, концы которых ориентируют ниже верхней границы зоны повышенной трещиноватости пород и через которые нагнетают укрепляющий раствор в импульсном режиме в зону укрепления на длине технологического отхода выработки до полного насыщения этим раствором трещин в породах приконтурного массива вентиляционной выработки, далее по мере завершения всех циклов по укреплению пород приконтурного массива вентиляционной выработки на длине участка повышенных напряжений этой выработки и, как только вентиляционная выработка подлежащего отработке столба будет проведена на длину, соответствующую длине упомянутого участка повышенных напряжений, вновь определяют границу зоны повышенной трещиноватости пород на длине следующего участка повышенных напряжений вентиляционной выработки, после чего повторяют описанный порядок воздействия на проявление деформационных свойств пород приконтурного массива вентиляционной выработки на длине упомянутого участка повышенных напряжений этой выработки.To achieve the task with the claimed technical result in a method for developing shallow coal seams, including the preparation of excavation columns by conducting and securing conveyor and ventilation openings while leaving a pillar of coal between the conveyor working out of the worked column and the ventilation working out of the column to be worked out, conducting ventilation failures between the conveyor working out of the worked column and ventilation development of the column to be mined and coal extraction in the columns the working faces, as well as the impact on the manifestation of the deformation properties of the rocks of the near-edge array of the aforementioned conveyor and ventilation workings by installing support lining in them under the frames of the main support in front of the working face of the worked column, and the ventilation working of the column to be worked out is carried out simultaneously with coal extraction in the worked column ahead of its working face at least the length of the zone of reference pressure of this face, according to the claimed invention, to improve conditions under holding the aforementioned ventilation mine simultaneously with the extraction of coal in the worked column provides an additional effect on the manifestation of the deformation properties of the rocks of the near-edge array of the conducted ventilation working behind the working face of the worked column at a distance from it corresponding to the length of the section of increased stresses of this working in the influence zone of the worked out space of the worked column, in within which a zone of increased fracturing of rocks in the edge mass is formed e of this working out, for which, first, along the length of the aforementioned stress section, the boundary of the zone of increased fracture of rocks in the marginal array of the ventilation mine is determined and taken at the designated boundary as a reinforcement zone, and then within the boundaries of the mentioned zone, the rocks of the marginal array of this ventilation mine are strengthened by drilling holes along the length of the increased stress section of this output in separate cycles, each of which corresponds to the length of the process waste in the ventilating excavation and in each of them, starting from the side of the previously fortified zone, holes are drilled into the roof of the excavation to the upper boundary of the zone of increased fracture of rocks with placement of hollow anchors in them, the ends of which are oriented below the upper boundary of the zone of increased fracture of rocks and through which they are pumped hardening mortar in a pulsed mode to the hardening zone along the length of the technological waste of the mine until the cracks in the rocks of the near-edge array of the ventilation mine are completely saturated with this solution, f as all cycles to strengthen the rocks of the near-edge array of the ventilation mine are completed along the length of the elevated stress section of this mine and, as soon as the ventilation of the column to be mined is carried out to a length corresponding to the length of the increased stress section, the boundary of the zone of increased rock fracture along the length is again determined the next section of increased stresses of the ventilation output, after which the described procedure for influencing the manifestation of deformation stresses is repeated The properties of the rocks of the near-edge array of the ventilation mine along the length of the mentioned section of the increased stresses of this mine.

Причем для обеспечения более глубокого проникновения укрепляющего раствора в деформированные породы приконтурного массива вентиляционной выработки в зоне повышенной трещиноватости шпуры бурят под углом наклона к продольной оси этой выработки, равным 60-70°, с их ориентированием в направлении проведения этой выработки.Moreover, to ensure a deeper penetration of the reinforcing solution into the deformed rocks of the near-edge array of the ventilation mine in the zone of increased fracture, the holes are drilled at an angle of inclination to the longitudinal axis of this mine, equal to 60-70 °, with their orientation in the direction of this mine.

Кроме этого для придания прочностным свойствам отвердевшего раствора в зоне повышенной трещиноватости пород прочностных свойств, близких или соответствующих прочностным свойствам устойчивых горных пород, в качестве укрепляющего раствора используют одну из групп органических вяжущих веществ, имеющих повышенную проницаемость по сравнению с проницаемостью синтетических смол и способных после их отверждения обеспечить устойчивость укрепляемых пород приконтурного массива вентиляционной выработки.In addition, to give the strength properties of the hardened mortar in the zone of increased fracture of the rocks strength properties that are close to or corresponding to the strength properties of stable rocks, one of the groups of organic binders with increased permeability compared to the permeability of synthetic resins and capable after them is used as a strengthening solution curing to ensure the stability of the reinforced rocks of the marginal array of ventilation workings.

Проведенный заявителем анализ уровня техники, включающий поиск по патентным и научно-техническим источникам, позволил установить, что заявителем не обнаружен аналог, характеризующийся признаками, идентичными всем существенным признакам заявляемого изобретения, изложенным в формуле изобретения.The analysis of the prior art by the applicant, including a search by patent and scientific and technical sources, made it possible to establish that the applicant has not found an analogue characterized by features identical to all the essential features of the claimed invention set forth in the claims.

Следовательно, заявляемое техническое решение соответствует условию патентоспособности изобретения - «новизна».Therefore, the claimed technical solution meets the condition of patentability of the invention - "novelty."

Причинно-следственная связь между заявляемой совокупностью существенных признаков и достигаемым техническим результатом следующая.The causal relationship between the claimed combination of essential features and the achieved technical result is as follows.

Признак - «для улучшения условий поддержания упомянутой вентиляционной выработки одновременно с выемкой угля в отрабатываемом столбе обеспечивают дополнительное воздействие на проявление деформационных свойств пород приконтурного массива проводимой вентиляционной выработки позади очистного забоя отрабатываемого столба на расстоянии от него, соответствующем длине участка повышенных напряжений этой выработки в зоне влияния выработанного пространства отрабатываемого столба, в пределах которого формируется зона повышенной трещиноватости пород в приконтурном массиве этой выработки» - является новым и позволяет повлиять на снижение интенсивности проявления деформационных процессов в породах кровли вентиляционной выработки и соответственно смещений пород в выработку позади очистного забоя на длине каждого участка повышенных напряжений этой выработки в зоне влияния выработанного пространства отрабатываемого столба. При этом интенсивность проявления деформационных процессов обусловлена тем, что в пределах упомянутого участка трещины в породах кровли вентиляционной выработки, образовавшиеся в зоне опорного давления очистного забоя, как правило, по мере удаления от очистного забоя все более раскрываются вследствие зависания пород кровли разрабатываемого пласта над краевыми частями выработанного пространства отрабатываемого столба, образуя тем самым в указанных пределах зону повышенной трещиноватости пород в приконтурном массиве вентиляционной выработки.The sign - “to improve the conditions for maintaining the aforementioned ventilation output simultaneously with the extraction of coal in the mined column, they provide an additional effect on the manifestation of the deformation properties of the rocks of the near-edge array of the conducted ventilation mine behind the face of the mined column at a distance from it corresponding to the length of the section of increased stresses of this mine in the influence zone the worked out space of the worked column, within which a zone of increased cracks is formed vatosti rocks in the marginal array of generation "- is novel and allows to influence the reduction in the intensity manifestations deformation processes in rocks roof ventilation generation and respectively rock displacements in the production behind the working face on the length of each portion of increased stresses that develop in the affected zone gob executed by post. In this case, the intensity of the manifestation of deformation processes is due to the fact that within the aforementioned cracks in the roof rocks of the ventilation mine, formed in the zone of the reference pressure of the working face, as a rule, as they move away from the working face, they are more and more revealed due to the hanging of the roof rocks of the developed formation over the edge parts the worked out space of the worked column, thereby forming, within the specified limits, a zone of increased fracturing of rocks in the contour array of the ventilation working out.

А поскольку данный признак позволяет усилить воздействие на деформационные процессы в породах кровли выработки в упомянутой зоне повышенной трещиноватости, поэтому он имеет очевидную полезность, выражающуюся в создании наиболее благоприятных условий поддержания вентиляционной выработки позади очистного забоя.And since this feature allows you to enhance the impact on deformation processes in the rocks of the roof of the mine in the aforementioned zone of increased fracturing, it therefore has obvious utility, which is expressed in the creation of the most favorable conditions for maintaining the ventilation mine behind the face.

Признак - «для чего вначале на длине упомянутого участка повышенных напряжений определяют границу зоны повышенной трещиноватости пород в приконтурном массиве вентиляционной выработки и принимают ее в обозначенной границе в качестве зоны укрепления» - необходим для выполнения изобретения, поскольку гарантированно упреждает возможность выполнения работ по укреплению пород кровли выработки в пределах границы зоны повышенной трещиноватости, предотвращая при этом их выполнение за границей указанной зоны, где породы кровли выработки имеют свойства устойчивых горных пород, поскольку находятся в естественном состоянии. То есть данный признак способствует решению поставленной заявителем задачи.The sign - “for what purpose, first, the boundary of the zone of increased fracture of rocks in the near-edge array of the ventilation cavity is determined along the length of the aforementioned stress section, and it is taken at the designated boundary as a reinforcement zone” - is necessary to carry out the invention, since it is guaranteed to pre-empt the possibility of performing work to strengthen the roof rocks production within the boundaries of the zone of increased fracturing, while preventing their implementation outside the specified zone, where the rocks of the roof of the mine have They exhibit the properties of stable rocks because they are in a natural state. That is, this feature contributes to the solution of the task set by the applicant.

Признак - «а затем в пределах границы упомянутой зоны (зоны укрепления) производят укрепление пород приконтурного массива вентиляционной выработки путем бурения шпуров на длине участка повышенных напряжений этой выработки отдельными циклами, каждый из которых соответствует длине технологического отхода проводимой вентиляционной выработки и в каждом из них, начиная со стороны ранее укрепленной зоны, шпуры бурят в кровлю выработки до верхней границы зоны повышенной трещиноватости пород с размещением в них полых анкеров, концы которых ориентируют ниже верхней границы зоны повышенной трещиноватости пород и через которые нагнетают укрепляющий раствор в импульсном режиме в зону укрепления на длине технологического отхода выработки до полного насыщения этим раствором трещин в породах приконтурного массива вентиляционной выработки» - является основополагающим и главным техническим средством для выполнения работ по укреплению деформированных пород приконтурного массива вентиляционной выработки позади очистного забоя на длине каждого участка повышенных напряжений этой выработки.The sign is “and then, within the boundaries of the mentioned zone (reinforcement zone), the rocks of the near-edge array of the ventilation mine are reinforced by drilling holes along the length of the increased stress section of this mine in separate cycles, each of which corresponds to the length of the technological waste of the ventilation mine and in each of them, starting from the side of the previously fortified zone, bore holes are drilled into the roof of the mine to the upper boundary of the zone of increased fracturing of rocks with the placement of hollow anchors in them, the ends of which are about they are oriented below the upper boundary of the zone of increased fracturing of the rocks and through which they pump the reinforcing mortar in a pulsed mode into the reinforcement zone along the length of the production technological waste until the cracks are completely saturated with this solution in the rocks of the near-edge array of the ventilation excavation ”- this is the fundamental and main technical tool for strengthening work deformed rocks of the near-edge array of the ventilation mine behind the face at the length of each section of high stresses nd generation.

Бурение шпуров на указанном участке отдельными циклами в границе зоны повышенной трещиноватости пород исключает возможность оставления неукрепленных участков породы в этой зоне, которые в противном случае могут привести к вывалообразованию и соответственно к ухудшению эксплуатационного состояния выработки на неукрепленном участке вследствие того, что процессы расслоения пород кровли выработки на этом участке будут продолжаться от влияния выработанного пространства отрабатываемого столба. То есть принятый порядок бурения шпуров является наиболее рациональным и обосновывает место и схему бурения шпуров с учетом границы зоны повышенной трещиноватости пород.Drilling holes in the indicated section in separate cycles at the boundary of the zone of increased fracturing of rocks eliminates the possibility of leaving unreinforced sections of the rock in this zone, which otherwise could lead to dumping and, accordingly, to a deterioration in the operational state of the excavation in the unreinforced section due to the fact that the separation of rocks of the roof of the excavation on this site will continue from the influence of the worked out space of the worked column. That is, the adopted procedure for drilling holes is the most rational and justifies the place and pattern of drilling holes, taking into account the boundary of the zone of increased fracturing of rocks.

Причем ориентирование концов полых анкеров ниже верхней границы зоны повышенной трещиноватости пород кровли выработки позволяет распространяться укрепляющему раствору по трещинам расслоений и скола во всех направлениях от боковой поверхности шпуров, заполняемых укрепляющим раствором через верхние концы полых анкеров. Это способствует образованию из укрепленных пород несущего свода выработки на каждом укрепленном участке и соответственно по всей ее длине за очистным забоем. В свою очередь, несущий свод представляет собой сплошную монолитную конструкцию из укрепленных пород, предотвращающую дальнейшее развитие деформационных процессов в породах кровли вентиляционной выработки, возникающих от влияния выработанного пространства отрабатываемого столба.Moreover, the orientation of the ends of the hollow anchors below the upper boundary of the zone of increased fracturing of the roof rocks allows the reinforcing mortar to spread along the cracks of delamination and cleavage in all directions from the side surface of the holes filled with the reinforcing mortar through the upper ends of the hollow anchors. This contributes to the formation of reinforced rocks of the bearing arch of the mine at each fortified site and, accordingly, along its entire length beyond the working face. In turn, the bearing vault is a continuous monolithic structure of reinforced rocks, preventing the further development of deformation processes in the rocks of the roof of the ventilation mine, arising from the influence of the worked out space of the worked column.

Из этого следует, что принятый порядок выполнения работ по укреплению деформированных пород позволяет обеспечить устойчивое состояние пород приконтурного массива вентиляционной выработки.From this it follows that the accepted procedure for the implementation of work to strengthen deformed rocks allows us to ensure a stable state of rocks of the marginal array of ventilation workings.

В то же время известны традиционные схемы укрепления пород в горном массиве, основанные на бурении шпуров в породы и нагнетании в них укрепляющего раствора. Однако такие технологии могут быть применены только для локального укрепления участка неустойчивых пород в горном массиве (например, в зонах влияния геологических нарушений, на сопряжении очистного забоя с выработкой, в зонах обводнения горного массива и т.д.) и не предназначены для укрепления деформированных пород всего свода выработки и на всем ее протяжении. Это в противном случае приведет к дополнительным материальным и трудовым затратам вследствие необходимости укрепления пород свода обрушения отдельными локальными участками, при котором возможно развитие деформационных процессов в породах кровли выработки на участках, подлежащих укреплению. Отсюда следует, что известные способы укрепления пород экономически нецелесообразны и малоэффективны при применении их для поддержания горных выработок в условиях повышенного горного давления.At the same time, traditional schemes for strengthening rocks in a rock mass are known, based on drilling holes in the rocks and injecting a strengthening solution into them. However, such technologies can be applied only for local strengthening of the area of unstable rocks in the rock mass (for example, in zones of influence of geological disturbances, at the interface of the working face with production, in zones of flooding of the rock mass, etc.) and are not intended to strengthen deformed rocks the entire set of development and throughout. Otherwise, this will lead to additional material and labor costs due to the need to strengthen the rocks of the arch of the collapse in separate local sections, in which the development of deformation processes in the rocks of the roof of the mine in areas to be strengthened is possible. It follows that the known methods for strengthening rocks are economically inexpedient and ineffective when used to maintain mine workings under conditions of high rock pressure.

Таким образом, достижение вышеотмеченного технического эффекта - обеспечение устойчивого состояния пород позволяет улучшить условия поддержания вентиляционной выработки позади очистного забоя, обеспечивая тем самым заблаговременно содержание выработки в работоспособном состоянии, которая необходима для целей вентиляции как при ведении очистных работ в отрабатываемом столбе, так и при отработке нижележащего выемочного столба. Отсюда следует, что реализация данного признака позволяет достигнуть поставленный заявителем технический результат - сохранить вентиляционную выработку в эксплуатационном состоянии на весь срок ее службы.Thus, the achievement of the aforementioned technical effect - ensuring a stable state of the rocks allows to improve the conditions for maintaining the ventilation output behind the working face, thereby ensuring that the production is in good working condition in advance, which is necessary for ventilation purposes both during cleaning operations in the worked column and during mining underlying excavation column. It follows that the implementation of this feature allows us to achieve the technical result set by the applicant - to keep the ventilation output in operational condition for its entire service life.

Вместе с тем заявитель, проведя дополнительный поиск известных решений в данной области техники, установил, что известен из уровня техники вышеописанный отличительный признак - укрепление массива горных пород при проведении и поддержании подготовительных выработок, но с другой совокупностью существенных признаков. Это авторское свидетельство СССР №998765 «Способ укрепления массива горных пород», кл. Е21D 20/00, 1981 г.(5).At the same time, the applicant, having carried out an additional search for known solutions in this technical field, found that the above-described distinguishing feature is known from the prior art — the strengthening of the rock mass while conducting and maintaining preparatory workings, but with a different set of essential features. This is USSR author’s certificate No. 998765 "Method of strengthening the massif of rocks", cl. E21D 20/00, 1981 (5).

В этом техническом решении в пробуренный шпур вставляют и герметизируют инъектор, через который нагнетают скрепляющий раствор, предварительно обработанный струей сжатого воздуха, и по достижении уменьшения расхода аэроэмульсии нагнетают через инъектор необработанный раствор до полного насыщения массива горных пород.In this technical solution, an injector is inserted and sealed into the drilled hole, through which a fastening solution is pre-treated with a stream of compressed air, and upon reaching a reduction in the flow rate, the air emulsion is pumped through the injector untreated solution until the rock mass is completely saturated.

Несмотря на то что известный способ (5) предназначен для укрепления массива горных пород при проведении и поддержании подготовительных выработок, однако область его применения ограничена, а именно может быть использован только для укрепления боковых пород в стенках подготовительной выработки. Ограничение области применения обусловлено тем, что выработка подвержена меньшему воздействию повышенных напряжений в зонах влияния опорного давления впереди очистного забоя и выработанного пространства позади очистного забоя, поскольку породный массив по бокам выработки остается нетронутым при ее проведении, в нем отсутствуют полости обнажения и соответственно образуются только трещины расслоений без развития деформационных процессов в этих породах с образованием трещин скола. Поэтому при нагнетании скрепляющий раствор распределяется в боковых породах по трещинам расслоений, наиболее полно заполняя пришпуровую зону только в месте расположения инъектора.Despite the fact that the known method (5) is intended to strengthen the massif of rocks during the conduct and maintenance of preparatory workings, however, its scope is limited, namely, it can only be used to strengthen the side rocks in the walls of the preparatory workings. The scope is limited due to the fact that the mine is less affected by increased stresses in the zones of influence of the reference pressure in front of the working face and the worked out space behind the working face, since the rock mass on the sides of the mine remains untouched when it is carried out, there are no outcrop cavities in it and only cracks are formed stratifications without the development of deformation processes in these rocks with the formation of cracked chips. Therefore, when injected, the bonding solution is distributed in the lateral rocks along the delamination cracks, most completely filling the purple zone only at the location of the injector.

В то же время, как известно из теории горной механики, породы кровли подготовительных выработок в зонах интенсивного влияния опорного давления очистного забоя и выработанного пространства подвержены активным смещениям, приводящим к образованию не только трещин расслоений, но и трещин скола.At the same time, as is known from the theory of mining mechanics, the roof rocks of the preparatory workings in areas of intense influence of the reference pressure of the working face and the worked out space are subject to active displacements, leading to the formation of not only delamination cracks, but also cleavage cracks.

Поэтому в случае применения известного способа (5) для укрепления пород кровли вентиляционной выработки позади очистного забоя скрепляющий раствор будет распределяться в укрепляемых породах кровли неравномерно из-за невозможности инъектора подать скрепляющий раствор на глубину образования трещин скола, поскольку инъектор размещен в устье шпура, заполняя при этом только трещины расслоений в месте его расположения, не обеспечивая тем самым воздействие на проявление деформационных процессов в кровле выработки в местах образования трещин скола и соответственно необходимую устойчивость пород для сохранения выработки в эксплуатационном состоянии, то есть эффект от применения известного способа (5) будет сведен к минимуму.Therefore, in the case of applying the known method (5) for reinforcing the roof rocks of the ventilation working behind the face, the fastening solution will be distributed unevenly in the strengthened roofing types because of the inability of the injector to deliver the fastening solution to the depth of cleavage cracks, since the injector is placed at the mouth of the hole, filling at this only cracks of bundles at its location, thereby not providing an effect on the manifestation of deformation processes in the roof of the mine in the places where the crack in chips and, accordingly, the necessary stability of the rocks to maintain production in operational condition, that is, the effect of the application of the known method (5) will be minimized.

В свою очередь, в заявляемом способе происходит заполнение укрепляющим раствором не только трещин расслоений, но и трещин скола, то есть во всех направлениях от шпуров в пределах зоны повышенной трещиноватости с образованием из укрепленных пород несущего свода выработки при выполнении каждого цикла в зоне укрепления пород.In turn, in the claimed method, not only stratification cracks are filled with a reinforcing solution, but also cleavage cracks, that is, in all directions from the holes within the zone of increased fracturing with the formation of reinforced formations from the reinforced rocks during each cycle in the rock reinforcement zone.

Поэтому реализация заявляемого способа позволит обеспечить устойчивое состояние деформированных пород кровли вентиляционной выработки по сравнению с известным способом (5) в случае его применения для укрепления пород кровли и соответственно согласно Правилам безопасности выполнить требование по соблюдению геометрических параметров сечения этой выработки.Therefore, the implementation of the proposed method will ensure a stable state of deformed rocks of the roof of the ventilation mine in comparison with the known method (5) if it is used to strengthen the roof rocks and, accordingly, according to the Safety Rules, fulfill the requirement to comply with the geometric parameters of the section of this mine.

Из изложенного следует, что укрепление массива горных пород при проведении и поддержании подготовительных выработок по известному (5) и заявляемому техническим решениям не подтверждает известность влияния рассматриваемого признака на указанный технический результат, выражающийся в сохранении эксплуатационного состояния выработки в течение установленного срока ее службы.It follows from the foregoing that the strengthening of the rock mass during the conduct and maintenance of preparatory workings according to the well-known (5) and claimed technical solutions does not confirm the popularity of the influence of the feature under consideration on the specified technical result, which is expressed in maintaining the operational state of the work during the established period of its service.

Признак - «далее по мере завершения всех циклов по укреплению пород приконтурного массива вентиляционной выработки на длине участка повышенных напряжений этой выработки и, как только вентиляционная выработка подлежащего отработке столба будет проведена на длину, соответствующую длине упомянутого участка повышенных напряжений, вновь определяют границу зоны повышенной трещиноватости пород на длине следующего участка повышенных напряжений вентиляционной выработки, после чего повторяют описанный порядок воздействия на проявление деформационных свойств пород приконтурного массива вентиляционной выработки на длине упомянутого участка повышенных напряжений этой выработки» - указывает, что прежде, чем возобновить описанный выше процесс укрепления пород кровли проводимой вентиляционной выработки на следующем участке повышенных напряжений этой выработки одновременно с подвиганием очистного забоя, но позади него, необходимо на этом участке определить границу зоны повышенной трещиноватости пород. Такая технологическая связь между процессами проведения вентиляционной выработкой на длину участка повышенных напряжений и определения после этого границы зоны повышенной трещиноватости пород на следующем участке повышенных напряжений вентиляционной выработки с последующим выполнением работ по укреплению пород характеризует непрерывность процесса укрепления деформированных пород приконтурного массива вентиляционной выработки, что существенно снижает интенсивность дальнейшего развития деформационных процессов в породах кровли этой выработки, поскольку одновременно выполняют работы по укреплению пород кровли и проведению выработки.The sign - “further, as all cycles to strengthen the rocks of the near-edge array of the ventilation mine are completed along the length of the increased stress section of this mine, and as soon as the ventilation generation of the column to be mined is carried out to a length corresponding to the length of the increased voltage section, the boundary of the zone of increased fracture is again determined rocks along the length of the next section of increased stresses of the ventilation output, after which the described procedure for influencing the manifestation of def the formation properties of the rocks of the near-edge array of the ventilation mine along the length of the mentioned section of the increased stresses of this mine ”- indicates that before resuming the process of strengthening the roof rocks of the conducted ventilation mine at the next section of the increased stresses of this mine at the same time as moving the face, but behind it, it is necessary at this site to determine the boundary of the zone of increased fracturing of rocks. Such a technological connection between the processes of conducting ventilation workings over the length of the increased stress section and then determining the boundaries of the zone of increased fracture of rocks in the next section of increased stresses of the ventilation working and subsequent work to strengthen the rocks characterizes the continuity of the process of strengthening the deformed rocks of the near-edge array of ventilation workings, which significantly reduces the intensity of the further development of deformation processes in the rocks and making this as simultaneously perform work on the roof rock reinforcement and holding the output.

Кроме того, данный признак регламентирует длину, на которую необходимо пройти выработку, чтобы продолжить работы по укреплению пород кровли на следующем участке повышенных напряжений, исключая тем самым преждевременное начало этих работ в зоне влияния очистного забоя, т.е. впереди очистного забоя. Таким образом, данный признак необходим для завершения цикла воздействия на деформационные процессы в породах кровли вентиляционной выработки на участке повышенных напряжений этой выработки в зоне влияния выработанного пространства, одновременно объединяя при этом процессы проведения вентиляционной выработки и укрепления пород кровли упомянутой выработки, а также подвигание очистного забоя в единый технологический процесс, что в конечном итоге повышает эффективность процесса поддержания вентиляционной выработки в работоспособном состоянии при эксплуатации.In addition, this feature regulates the length by which development must be completed in order to continue work on strengthening the roofing rocks in the next section of increased stress, thereby excluding the premature start of these works in the zone of influence of the working face, i.e. ahead of the face. Thus, this feature is necessary to complete the cycle of impact on deformation processes in the roof rocks of the ventilation mine at the site of increased stresses of this mine in the influence zone of the worked out space, while combining the processes of conducting ventilation production and strengthening the roof rocks of the mine, as well as the movement of the face into a single technological process, which ultimately increases the efficiency of the process of maintaining the ventilation output in a working m condition during operation.

Признак (п.2 формулы) - «для обеспечения более глубокого проникновения укрепляющего раствора в деформированные породы приконтурного массива вентиляционной выработки в зоне повышенной трещиноватости шпуры бурят под углом наклона к продольной оси вентиляционной выработки, равным 60-70°, с ориентированием их в направлении проведения этой выработки» - характеризует оптимальный угол бурения шпуров, что позволяет укрепляющему раствору распространяться за пределы пришпуровой зоны по пересекаемым шпурами нарушенным слоям пород кровли, т.е. по трещинам расслоений и трещинам скола.The sign (claim 2 of the formula) is “to provide deeper penetration of the reinforcing solution into the deformed rocks of the near-edge array of the ventilation excavation in the zone of increased fracture of the borehole, drilled at an angle of inclination to the longitudinal axis of the ventilation excavation equal to 60-70 °, with their orientation in the direction of of this working out ”- characterizes the optimum angle of drilling holes, which allows the reinforcing solution to spread outside the drilling zone along the broken layers of the roof rocks intersected by the holes, i.e. along delamination cracks and cleavage cracks.

Признак - «для придания прочностным свойствам отвердевшего раствора в зоне повышенной трещиноватости пород прочностных свойств, близких или соответствующих прочностным свойствам устойчивых горных пород, в качестве укрепляющего раствора используют одну из групп органических вяжущих веществ, имеющих повышенную проницаемость по сравнению с проницаемостью синтетических смол и способных после их отверждения обеспечить устойчивость укрепляемых пород приконтурного массива вентиляционной выработки» - характеризует свойства, которыми должны обладать укрепляющие растворы, чтобы гарантированно упредить возможность придания укрепленным породам в несущем своде выработки свойство устойчивых горных пород в каждой зоне повышенной трещиноватости, что способствует приостановке развития деформационных процессов в породах кровли выработки в зоне влияния выработанного пространства отрабатываемого столба.The sign - “to give strength properties of the hardened solution in the zone of increased fracture of the rocks to strength properties that are close to or corresponding to the strength properties of stable rocks, one of the groups of organic binders with increased permeability compared with the permeability of synthetic resins and capable after their curing to ensure the stability of the strengthened rocks of the near-edge array of ventilation workings ”- characterizes the properties that up to reinforcing mortars should be possessed in order to guarantee that the fortified rocks in the bearing body of the mine are given the property of stable rocks in each zone of increased fracture, which helps to stop the development of deformation processes in the rocks of the roof of the mine in the zone of influence of the worked out space of the worked column.

Таким образом, совокупность существенных признаков, характеризующая сущность заявляемого изобретения, позволяет обеспечить устойчивость укрепляемых пород приконтурного массива вентиляционной выработки позади очистного забоя в зоне влияния выработанного пространства отрабатываемого столба.Thus, the set of essential features characterizing the essence of the claimed invention allows to ensure the stability of the reinforced rocks of the near-edge array of ventilation workings behind the face in the influence zone of the worked out space of the worked column.

Все перечисленные технические эффекты позволяют решить поставленную задачу - обеспечить улучшенные условия поддержания спаренной вентиляционной выработки позади очистного забоя и соответственно сохранить эксплуатационное состояние этой выработки на весь период ее службы.All these technical effects allow us to solve the problem - to provide improved conditions for maintaining a paired ventilation working behind the face and, accordingly, to maintain the operational state of this working for the entire period of its service.

Из изложенного следует, что существенные признаки заявляемого изобретения находятся в причинно-следственной связи с достигаемым техническим результатом и из уровня техники в данной области не очевидны явным образом для специалиста, что характеризует «изобретательский уровень» заявляемого изобретения.It follows from the foregoing that the essential features of the claimed invention are in a causal relationship with the achieved technical result and from the prior art in this field are not explicitly obvious to a specialist, which characterizes the "inventive step" of the claimed invention.

Промышленная применимость заявляемого изобретения обосновывается ниже приведенным описанием изобретения и чертежами к нему.The industrial applicability of the claimed invention is justified by the following description of the invention and the drawings thereto.

Сущность заявляемого способа поясняется чертежами, гдеThe essence of the proposed method is illustrated by drawings, where

- на фиг.1 показана схема отработки угольного пласта длинными столбами при их подготовке спаренными выработками, вид в плане;- figure 1 shows a diagram of the mining of a coal seam with long columns during their preparation by paired workings, a plan view;

- на фиг.2 - фрагмент участка вентиляционной выработки подлежащего отработке столба, расположенного позади очистного забоя отрабатываемого столба, в соответствии с фиг.1 (схема укрепления пород кровли этой выработки отдельными циклами в направлении ее проведения), продольный разрез;- figure 2 is a fragment of the section of the ventilation excavation of the column to be mined, located behind the face of the mined column, in accordance with figure 1 (scheme for strengthening the roof rocks of this mine in separate cycles in the direction of its implementation), longitudinal section;

- на фиг.3 - разрез по А-А фиг.2 (схема расположения шпуров в породах кровли вентиляционной выработки в пределах границы зоны повышенной трещиноватости), поперечный разрез;- figure 3 is a section along aa of figure 2 (the location of the holes in the rocks of the roof ventilation workings within the boundaries of the zone of increased fracturing), a cross section;

- на фиг.4 - схема расположения шпуров в каждом цикле в зоне укрепления пород кровли вентиляционной выработки на длине участка повышенных напряжений этой выработки, где сплошной линией показаны шпуры в первом цикле в зоне укрепления со стороны ранее укрепленной зоны, а пунктирными линиями - шпуры в последующих циклах в зоне укрепления, вид сверху.- figure 4 is a diagram of the location of the holes in each cycle in the zone of reinforcement of the rocks of the roof of the ventilation mine for the length of the section of high stresses of this mine, where the solid line shows the holes in the first cycle in the zone of reinforcement from the previously fortified zone, and the dotted lines show the holes in subsequent cycles in the reinforcement zone, top view.

Пологий угольный пласт отрабатывают длинными столбами 1 и 2. Подготовку каждого столба 1 и 2 осуществляют путем проведения и крепления конвейерной 3 и вентиляционной 4 выработок. По мере подготовки столба 1 к выемке очистным забоем 5 приступают к проведению вентиляционной выработки 4 подлежащего отработке столба 2. Причем между конвейерной выработкой 3 отрабатываемого очистным забоем 5 столба 1 и проводимой вентиляционной выработкой подлежащего отработке столба 2 оставляют целик угля 6. В целике угля 6 проводят вентиляционные сбойки 7 между конвейерной выработкой 3 отрабатываемого столба 1 и вентиляционной выработкой 4 подлежащего отработке столба 2. В свою очередь, вентиляционную выработку 4 подлежащего отработке столба 2 проводят одновременно с выемкой угля в отрабатываемом столбе 1 с опережением его очистного забоя 5 не менее длины L₁ зоны опорного давления этого забоя 5. Конвейерную выработку 3 отрабатываемого столба 1 и проводимую вентиляционную выработку 4 подлежащего отработке столба 2 крепят анкерной либо арочной крепью 8.A flat coal seam is worked out by long pillars 1 and 2. The preparation of each column 1 and 2 is carried out by carrying out and fixing the conveyor 3 and ventilation 4 workings. As the pillar 1 is prepared for excavation by the face of mine 5, they start ventilating 4 of the column to be mined 2. Moreover, the whole coal 6 is left between the conveyor belts 3 of the column 5 to be mined by the bottom face 5 and the ventilation of the column to be mined 2. ventilation faults 7 between the conveyor mine 3 of the worked column 1 and the ventilation mine 4 of the column to be mined 2. In turn, the ventilation mine 4 of the column to be worked the flask 2 is carried out simultaneously with the extraction of coal in the worked column 1 with the lead of its working face 5 not less than the length L _{1 of} the pressure zone of this face 5. The conveyor belt 3 of the worked column 1 and the ventilation duct 4 of the column to be worked 2 are fixed with anchor or arch support 8 .

Свежий воздух подают в очистной забой 5 по вентиляционной выработке 4 отрабатываемого столба 1, а исходящую струю из очистного забоя 5 после ее подсвежения по конвейерной выработке 3 отрабатываемого столба 1 отводят через ближайшую от очистного забоя 5 вентиляционную сбойку 7 и далее по вентиляционной выработке 4 подлежащего отработке столба 2 в исходящую струю выемочного участка.Fresh air is supplied to the face 5 through the ventilation outlet 4 of the worked column 1, and the outgoing stream from the face 5 after it is clarified by the conveyor hole 3 of the worked column 1 is discharged through the nearest ventilation block 7 from the bottom face 5 and then through the ventilation hole 4 to be worked out column 2 into the outgoing stream of the excavation section.

При этом одновременно с выемкой угля в отрабатываемом столбе 1 очистным забоем 5 и проведением вентиляционной выработки 4 подлежащего отработке столба 2 устанавливают крепь усиления 9 под рамы арочной крепи 8 спаренных конвейерной 3 и вентиляционной 4 выработок впереди очистного забоя 5 на расстоянии «ℓ» от него соответственно, т.е. расстояние «ℓ» по конвейерной выработке 3 соотносится с аналогичным расстоянием «ℓ» по проводимой вентиляционной выработке 4, как это предусмотрено нормативным документом «Инструкцией по выбору рамных податливых крепей горных выработок» (см. источник 1, с. 23). Причем по мере выемки угля очистным забоем 5 крепь усиления 9 переносят вперед в направлении подвигания этого забоя, соблюдая тем самым неснижаемое опережение крепи усиления 9 очистного забоя 5, т.е. соответствующее упомянутому расстоянию «ℓ». В результате такого силового воздействия крепи усиления 9 на проявление деформационных свойств пород приконтурного массива спаренных выработок 3 и 4 в зоне влияния очистных работ снижается величина смещений пород кровли этих выработок 3 и 4, обеспечивая тем самым устойчивое состояние этих выработок и соответственно сохраняя их нормативно-эксплуатационные параметры при ведении горных работ.At the same time, along with the extraction of coal in the worked column 1, the face 5 and the ventilation 4 of the column to be worked 2, a reinforcement 9 is installed under the frames of the arch support 8 paired conveyor 3 and ventilation 4 openings ahead of the face 5 at a distance of ℓ from it, respectively , i.e. the distance “ℓ” along the conveyor excavation 3 corresponds to the similar distance “ℓ” along the conducted ventilation excavation 4, as provided for in the normative document “Instruction for the selection of malleable support frames for mine workings” (see source 1, p. 23). Moreover, as coal is mined by the working face 5, the lining of the reinforcement 9 is moved forward in the direction of movement of this face, thereby observing the minimum advance of the lining of the reinforcement 9 of the working face 5, i.e. corresponding to the mentioned distance "ℓ". As a result of such a force effect, support lining 9 on the manifestation of the deformation properties of the rocks of the near-surface array of paired workings 3 and 4 in the influence zone of treatment works decreases the displacement of the roof rocks of these workings 3 and 4, thereby ensuring a stable state of these workings and, accordingly, preserving their normative and operational mining parameters.

Причем, кроме вышеупомянутого воздействия, одновременно с выемкой угля очистным забоем 5 в отрабатываемом столбе 1 и проведением вентиляционной выработки 4 подлежащего отработке столба 2 обеспечивают дополнительное воздействие на проявление деформационных свойств пород приконтурного массива этой вентиляционной выработки 4 позади очистного забоя 5 на расстоянии от этого забоя 5, соответствующем длине L₂ участка повышенных напряжений этой выработки в зоне L_вп влияния выработанного пространства отрабатываемого столба 1, в пределах которого формируется зона 10 повышенной трещиноватости пород (фиг.1).Moreover, in addition to the aforementioned impact, simultaneously with the extraction of coal by the face 5 in the worked column 1 and the ventilation 4 of the column to be worked 2 provide an additional impact on the manifestation of the deformation properties of the rocks of the near-edge array of this ventilation working 4 behind the face 5 at a distance from this face 5 corresponding to the length L ₂ portion of the high stress generation in the zone of influence of L _ch gob executed by post 1 within which zone formed 10 increased fracturing of rocks (figure 1).

Выполнение указанного воздействия по заявляемому способу базируется на следующих физических предпосылках.The implementation of the specified effects of the claimed method is based on the following physical premises.

Как известно из теории горной механики, по мере удаления от очистного забоя 5 трещины расслоений, образовавшиеся в зоне влияния опорного давления, все более раскрываются вследствие интенсивного влияния зависших над краевыми частями выработанного пространства 11 пород основной кровли отрабатываемого пласта. Это приводит к образованию не только трещин расслоений, но и трещин скола и соответственно к формированию зоны 10 повышенной трещиноватости пород в кровле выработки 4 позади очистного забоя 5.As is known from the theory of mining mechanics, as the distance from the bottom face 5, the cracks of bundles formed in the zone of influence of the reference pressure are more and more revealed due to the intense influence of 11 rocks of the main roof of the worked out formation hanging over the edge parts of the worked-out space. This leads to the formation of not only delamination cracks, but also cleavage cracks and, accordingly, to the formation of zone 10 of increased fracturing of rocks in the roof of mine 4 behind the face 5.

Поэтому для снижения интенсивности развития деформационных процессов в породах кровли вентиляционной выработки 4 позади очистного забоя 5 на длине участка L₂ повышенных напряжений этой выработки в зоне L_вп выработанного пространства отрабатываемого столба 1 производят укрепление пород в следующем порядке.Therefore, to reduce the intensity of deformation processes in rocks making roof ventilation 4 behind the longwall section 5 over a length L ₂ of the high voltage generating in the zone L _sn gob executed by post produce strengthening 1 rocks in the following order.

Предварительно по мере проведения вентиляционной выработки 4 позади очистного забоя 5 на длине L₂ очередного участка повышенных напряжений этой выработки определяют границу 12 зоны 10 повышенной трещиноватости пород приконтурного массива выработки 4. Определение границ 12 упомянутой зоны 10 осуществляют одним из известных традиционных способов определения состояния деформированных пород в горном массиве, например бурением контрольных шпуров, по характеру выхода штыба из которых судят о наличии трещин и границе их распространения. В результате зону 10 повышенной трещиноватости пород в обозначенной границе 12 принимают в качестве зоны укрепления, в пределах которой производят укрепление пород приконтурного массива вентиляционной выработки 4.Preliminarily, as the ventilation excavation 4 is carried out behind the working face 5 along the length L _{2 of the} next section of elevated stresses of this output, the boundary 12 of zone 10 of increased fracture of rocks of the near-edge working array 4 is determined. The boundaries 12 of said zone 10 are determined using one of the known traditional methods for determining the state of deformed rocks in the mountain range, for example, by drilling control holes, by the nature of the exit of the bay from which they judge the presence of cracks and the boundary of their distribution. As a result, the zone 10 of increased fracturing of the rocks at the indicated boundary 12 is taken as a reinforcement zone, within which the rocks of the marginal array of the ventilation mine 4 are reinforced.

Рассмотрим процесс укрепления деформированных пород приконтурного массива вентиляционной выработки 4 позади очистного забоя 5 в ситуации, когда работы по укреплению пород этой выработки проведены в зоне укрепления «M₁», протяженность которой относительно длины выработки 4 соответствует длине L₂ участка повышенных напряжений этой выработки 4. Как показано на фиг.2, в процессе дальнейшей отработки столба 1 в направлении, указанном стрелкой «Б», позади очистного забоя 5 на длине L₂ очередного участка повышенных напряжений выработки 4, которой соответствует протяженность очередной зоны укрепления «М₂», в пределах границы 12 зоны 10 повышенной трещиноватости пород бурят шпуры 13 отдельными циклами, каждый из которых соответствует длине «ℓ₁» технологического отхода проводимой выработки 4. Причем первый цикл бурения шпуров 13 начинают со стороны ранее укрепленной зоны «M₁». При этом шпуры 13 бурят в кровлю выработки до верхней границы 12 упомянутой зоны 10 (фиг.3).Consider the process of strengthening the deformed rocks of the near-edge array of the ventilation mine 4 behind the face 5 in a situation where the work to strengthen the rocks of this mine was carried out in the reinforcement zone “M ₁ ”, the length of which relative to the length of the mine 4 corresponds to the length L ₂ of the high stress section of this mine 4. As shown in Figure 2, during the further working out post 1 in the direction of arrow "B" behind the working face 5 over a length L ₂ of the next section of increased stress produce 4, which It corresponds to the length of the next zone strengthening "M _2", 12 within the boundary zone 10 of fracturing rock drilled holes 13 individual cycles, each of which corresponds to the length «ℓ _1" technological departing driven working 4. Moreover, the first cycle of drilling of holes 13 start from the previously fortified zone "M ₁ ". When this hole 13 is drilled into the roof of the mine to the upper boundary 12 of the aforementioned zone 10 (figure 3).

Затем в шпурах 13, пробуренных в первом цикле в зоне укрепления «М₂», размещают полые анкеры 14, концы которых ориентируют ниже верхней границы зоны 10. После герметизации шпуров 13 и подключения полых анкеров 14 к нагнетательной установке (условно не показана) производят нагнетание укрепляющего раствора в импульсном режиме через анкеры 14 и соответственно через шпуры 13 в зону 10 повышенной трещиноватости пород, т.е. в зону укрепления «М₂» на длине «ℓ₁» технологического отхода выработки 4. Нагнетание укрепляющего раствора производят до полного насыщения им трещин в породах приконтурного массива выработки 4, о котором судят по резкому скачкообразному повышению давления во время нагнетания укрепляющего раствора.Then, in the holes 13 drilled in the first cycle in the reinforcement zone “M ₂ ”, hollow anchors 14 are placed, the ends of which are oriented below the upper boundary of zone 10. After sealing the holes 13 and connecting the hollow anchors 14 to a delivery unit (not shown conditionally), injection is carried out hardening solution in a pulsed mode through the anchors 14 and, accordingly, through the holes 13 in the zone 10 of increased fracturing of rocks, i.e. into the reinforcement zone “M ₂ ” along the length “ℓ ₁ ” of the technological waste of generation 4. The injection of the reinforcing solution is carried out until the cracks in the rocks of the near-edge array of generation 4 are completely saturated with it, which is judged by a sharp jump-like increase in pressure during injection of the reinforcing solution.

По мере выполнения работ по укреплению деформированных пород кровли выработки 4 в первом цикле в зоне укрепления «М₂» в аналогичном порядке выполняют второй и последующие циклы в зоне укрепления «М₂» вплоть до завершения всех циклов по укреплению пород приконтурного массива вентиляционной выработки на длине L₂ участка повышенных напряжений этой выработки (на фиг.2 и 4 стрелками показано направление проведения работ по укреплению пород в каждом цикле в зоне укрепления «М₂»).As work is being carried out to strengthen the deformed rocks of the roof of mine 4 in the first cycle in the reinforcement zone “M ₂ ”, the second and subsequent cycles in the reinforcement zone “M ₂ ” are carried out in a similar manner until all cycles to strengthen the rocks of the marginal array of the ventilation mine along the length are completed L ₂ plot of increased stresses of this development (in Fig.2 and 4 arrows indicate the direction of work to strengthen the rocks in each cycle in the zone of reinforcement "M ₂ ").

Принятая схема расположения шпуров 13 позволяет укрепляющему раствору распространяться во всех направлениях от боковой поверхности шпуров 13, заполняемых этим раствором через верхние концы полых анкеров 14, т.е. по трещинам расслоений и скола. При этом происходит насыщение деформированных пород укрепляющим раствором в зоне укрепления «М₂».The adopted arrangement of the holes 13 allows the reinforcing mortar to spread in all directions from the side surface of the holes 13 filled with this solution through the upper ends of the hollow anchors 14, i.e. along cracks of delamination and cleavage. In this case, the deformed rocks are saturated with a strengthening solution in the “M ₂ ” reinforcement zone.

В результате укрепления пород образуется несущий свод вентиляционной выработки 4 на длине очередного участка L₂ повышенных напряжений этой выработки, представляющий собой сплошную монолитную конструкцию из укрепленных пород, способствующую замедлению дальнейшего развития деформационных процессов в породах приконтурного массива вентиляционной выработки 4 в зоне влияния L_вп выработанного пространства 11 отрабатываемого столба 1.As a result of strengthening the rock formed bearing arch vent generation 4 over the length of the next section L ₂ increased stresses that develop representing a continuous monolithic structure of reinforced rocks conducive slowing further development of deformation processes in rocks of marginal array vent generation 4 L affected zone _sn goaf 11 mining pillar 1.

Далее по завершению всех циклов по укреплению пород приконтурного массива выработки 4 на длине L₂ очередного участка повышенных напряжений и, как только вентиляционная выработка 4 подлежащего отработке столба 2 будет проведена на длину, соответствующую длине L₂ участка повышенных напряжений этой выработки, вновь определяют границу 12 зоны 10 повышенной трещиноватости пород на длине L₂ следующего участка повышенных напряжений вентиляционной выработки 4. Затем повторяют описанный порядок воздействия на проявление деформационных свойств пород приконтурного массива вентиляционной выработки 4 в зоне «М₃», подлежащей укреплению, протяженность которой относительно длины выработки 4 соответствует длине L₂ участка повышенных напряжений этой выработки.Then, at the end of all cycles to strengthen the rocks of the near-edge array of mine 4 at the length L _{2 of the} next section of increased stresses and, as soon as the ventilation mine 4 of the column to be worked off 2 will be carried out to a length corresponding to the length L _{2 of the} section of increased stresses of this mine, the boundary 12 is again determined zone 10 of increased fracturing of rocks along the length L _{2 of the} next section of increased stresses of the ventilation output 4. Then, the described procedure for influencing the manifestation of deformation properties is repeated according to the type of the near-edge array of the ventilation mine 4 in the zone “M ₃ ” to be strengthened, the length of which relative to the length of the mine 4 corresponds to the length L _{2 of the} section of increased stresses of this mine.

Таким образом, вследствие оперативного управления деформационным состоянием пород приконтурного массива вентиляционной выработки 4 позади очистного забоя 5 на каждом участке L₂ повышенных напряжений повышается устойчивость пород в кровле этой выработки, улучшаются условия ее поддержания и соответственно сохраняется ее рабочее состояние в течение всего срока ее эксплуатации, т.е. как при отработке столба 1, так и при отработке нижележащего столба 2.Thus, due to the operational management of the deformation state of the rocks of the near-edge array of the ventilation mine 4 behind the face 5 at each site L _{2 of} increased stresses, the stability of the rocks in the roof of this mine increases, the conditions for its maintenance are improved and, accordingly, its working condition is maintained throughout its life, those. both when mining column 1, and when mining the underlying column 2.

Кроме того, целесообразно бурить шпуры 13 в кровле выработки 4 под углом наклона β к ее продольной оси, равным 60-70°, с их ориентированием в направлении проведения выработки 4. Это позволит усилить эффект применения данного способа за счет более глубокого проникновения укрепляющего раствора в породы приконтурного массива вентиляционной выработки 4, обусловленного распространением этого раствора за пределы пришпуровой зоны по пересекаемым шпурами нарушенным породам кровли. Кроме этого, дополнительно обеспечивается опережающее укрепление пород приконтурного массива выработки 4 в каждом цикле в зоне укрепления и соответственно создание «козырька» из укрепленных пород, под защитой которого производят следующий цикл укрепления пород, чем обеспечивается безопасные условия ведения работ по укреплению.In addition, it is advisable to drill holes 13 in the roof of the mine 4 at an inclination angle β to its longitudinal axis of 60-70 °, with their orientation in the direction of the mine 4. This will enhance the effect of this method due to the deeper penetration of the reinforcing solution into rocks of the near-edge array of the ventilation mine 4, due to the spread of this solution outside the near-hole zone along the broken roof rocks intersected by the holes. In addition, the accelerated strengthening of the rocks of the near-edge array of mine 4 in each cycle in the reinforcement zone is ensured and, accordingly, the creation of a “visor” from reinforced rocks is ensured, under the protection of which the next cycle of rock strengthening is carried out, which ensures safe conditions for strengthening work.

Причем, чтобы достигнуть прочностных свойств отвердевшего раствора в зоне повышенной трещиноватости пород приконтурного массива вентиляционной выработки 4, близких или соответствующих прочностным свойствам горных пород, в качестве укрепляющего раствора используют одну из групп органических вяжущих веществ, имеющих повышенную проницаемость по сравнению с проницаемостью синтетических смол и способных после их отверждения обеспечить устойчивость укрепляемых пород приконтурного массива вентиляционной выработки 4, гарантируя тем самым придание укрепленным породам свойств устойчивых горных пород и соответственно снижение интенсивности проявления деформационных процессов в породах кровли вентиляционной выработки, способствуя тем самым сохранению ее эксплуатационного состояния позади очистного забоя.Moreover, in order to achieve the strength properties of the hardened mortar in the zone of increased fracture of the rocks of the near-edge array of the ventilation mine 4, close to or corresponding to the strength properties of the rocks, one of the groups of organic binders with increased permeability compared with the permeability of synthetic resins and capable of after their curing, to ensure the stability of the reinforced rocks of the near-edge array of ventilation output 4, thereby guaranteeing m imparting rock reinforcement resistant properties of rocks and accordingly lower intensity manifestations deformation processes in rocks making roof vent, thereby preserve its operational condition behind the longwall.

Таким образом, использование заявляемого способа за счет улучшения условий поддержания спаренной вентиляционной выработки подлежащего отработке столба позади очистного забоя, обусловленного проведением работ по укреплению деформированных пород приконтурного массива этой выработки в зоне влияния выработанного пространства отрабатываемого столба, позволит сохранить вентиляционную выработку в работоспособном состоянии при эксплуатации и соответственно эффективно и безопасно разрабатывать угольные пласты длинными столбами при их подготовке спаренными выработками.Thus, the use of the proposed method by improving the conditions for maintaining a paired ventilation excavation of the column to be mined behind the face, due to work to strengthen the deformed rocks of the near-edge array of this mine in the influence zone of the mined space of the mined column, will allow to keep the ventilation output in operable state during operation and accordingly, it is efficient and safe to develop coal seams with long pillars when they are training twin workings.

Источники информацииInformation sources

1. Инструкция по выбору рамных податливых крепей горных выработок: Утв. М-вом угольной промышленности СССР 30.04.91 г. - М.: ВНИМИ, 1991, - с.3, 15-23.1. Instructions for the selection of malleable frame supports for mine workings: Approved. M-th coal industry of the USSR 04/30/91 - M .: VNIMI, 1991, - p. 3, 15-23.

2. Авторское свидетельство СССР №1382965, кл. Е21Д 11/14, 1986 г.2. USSR copyright certificate No. 1382965, cl. E21E 11/14, 1986

3. Авторское свидетельство СССР №819339, кл. Е21С 41/04, 1979 г. (прототип).3. USSR author's certificate No. 819339, cl. Е21С 41/04, 1979 (prototype).

4. Правила безопасности в угольных шахтах (ПБ 05-618-03). Серия 05. Выпуск 11. - М., Госгортехнадзор России, 2003, - с.34 - 35.4. Safety rules in coal mines (ПБ 05-618-03). Series 05. Issue 11. - M., Gosgortekhnadzor of Russia, 2003, - p. 34 - 35.

5. Авторское свидетельство СССР №998765, кл. Е21D 20/00, 1981 г.5. Copyright certificate of the USSR No. 998765, cl. E21D 20/00, 1981

Claims

1. A method of developing shallow coal seams, including the preparation of excavation columns by holding and securing conveyor and ventilation openings with leaving a pillar of coal between the conveyor mining of the worked column and the ventilation working of the column to be worked out, conducting ventilation failures between the conveyor working of the worked column and the ventilation working of the column to be worked and the extraction of coal in columns with long working faces, as well as the impact on the manifestation of deformation the properties of the rocks of the near-mass array of the aforementioned conveyor and ventilation workings by installing reinforcement supports under the frames of the main support in front of the working face of the worked column, and the ventilation working of the column to be worked out is carried out simultaneously with the extraction of coal in the worked column with an advance of its working face of at least the length of the reference pressure zone this face, characterized in that to improve the conditions for maintaining the aforementioned ventilation output simultaneously with the extraction of coal in the mine the pillar provide an additional effect on the manifestation of the deformation properties of the rocks of the marginal massif of the conducted ventilation excavation behind the working face of the mined column at a distance from it corresponding to the length of the section of increased stresses of this mined in the influence zone of the mined space of the mined column, within which a zone of increased fracture of rocks in the margin is formed the mass of this development, for which, first, along the length of the mentioned section of increased voltages, the boundary of the zone of increased fracturing of rocks in the marginal array of the ventilation mine is defined and taken at the designated boundary as a reinforcement zone, and then within the boundaries of the mentioned zone, the rocks of the marginal array of the ventilation mine are reinforced by drilling holes along the length of the section elevated by this mine in separate cycles, each of which corresponds to the length of the technological waste of the ventilation workings and in each of them, from the side of the previously fortified zone, bore holes are drilled in the roof of the excavation to the upper boundary of the zone of increased fracturing of rocks with the placement of hollow anchors in them, the ends of which are oriented below the upper boundary of the zone of increased fracturing of rocks and through which the reinforcing solution is pumped in a pulsed mode into the reinforcement zone along the length of the technological waste of the generation until the cracks are completely saturated with this solution rocks of the near-edge array of the ventilation mine, then, as all cycles to strengthen the rocks of the near-edge array of the ventilation mine are completed along the length of High voltage stress of this mine and, as soon as the ventilation development of the column to be mined will be carried out to a length corresponding to the length of the mentioned high stress section, the boundary of the zone of increased rock fracture in the next high stress section of the ventilation mine is again determined, and then the described procedure for influencing the manifestation of deformation the properties of the rocks of the near-edge array of ventilation workings along the length of the mentioned section of increased stresses of this rabotki.

2. The method according to claim 1, characterized in that to ensure a deeper penetration of the reinforcing solution into the deformed rocks of the near-edge array of the ventilation excavation in the zone of increased fracture of the boreholes, they drill at an angle of inclination to the longitudinal axis of the ventilation excavation equal to 60-70 °, with their orientation in the direction of this development.

3. The method according to claim 1, characterized in that to give the strength properties of the hardened solution in the zone of increased fracture of the rocks strength properties that are close to or corresponding to the strength properties of stable rocks, one of the groups of organic binders with increased permeability is used as a strengthening solution in comparison with the permeability of synthetic resins and capable of, after curing, ensure the stability of the strengthened rocks of the marginal array of ventilation workings.