SU1740677A1 - Способ поддержани кровли - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к горной промети и обеспечивает повышение надежности поддержани  кровли путем нанесени  синтетического кле  (СК) на зеркальную поверхность (П) необрушивающегос  сло . С этой целью перед нанесением СК бур т один р д шпуров в верхней части купола обрушени  под углом к плоскости напластовани  пород , устанавливают и закрепл ют в них анкеры . Причем СК нанос т на наклонную П в месте вывала крепи и затем на обнажаемую П крепи у груди забо  после выемки полезного ископаемого. Затвердевший СК и анкер предотвращают вывалы породы в очистное пространство. 3 з.п.ф-лы, 1 ил.

Description

(Л

С

Изобретение относитс  к горной промышленности и может быть использовано при разработке пластов полезных ископаемых , преимущественно угл , с легкообруша- ющимис  кровл ми.

Известен способ поддержани  кровли в лавах, заключающийс  в нанесении синтетического кле  на поверхности легкообру- шающихс  пород в месте вывала кровли и затем на обаженную поверхность кровли у груди забо  после выемки полезного ископаемого . Синтетический затвердевший клей предотвращает вывалы породы в очистное пространство.

Известно, что слои пород с зеркальными поверхност ми не обладают св зью между собой. Адгези  синтетического кле  и зеркальной поверхности пород значительно меньше, чем с неровными и шероховатыми поверхност ми.

Исследовани ми на модел х из эквивалентных материалов установлено, что наибольша  реакци  возникает в скрепл ющем слое на высоте от пласта, равной ширине захвата комбайна.

Поэтому применение рассматриваемого способа поддержани  кровли не всегда может предотвратить обрушение кровли в услови х, когда поверхность необрушающе- гос  сло  кровли зеркальна  и, особенно, при ее расположении на высоте, равной ширине захвата комбайна.

Таким образом, недостаток известного способа заключаетс  в низкой его надежности из-за недостаточной св зи скрепленного клеем массива пород с необрушающимс  слоем с зеркальной поверхностью. Дл  повышени  надежности поддержани  кровли необходимо усилить св зь скрепленного массива пород с вышерас/юложенным не обрушающимс  слоем кровли.

х| о

0

VI

VI

Как показывает практика, эффективна  св зь упрочненных пород с необрушаю- щимс  слоем может быть достигнута с помощью анкеров, закрепленных в шпурах, пробуренных наклонно к плоскости на- пластовани  пород, закрепленных одним своим концом в необрушающемс  слое породы .

Цель изобретени  - повышение надежности поддержани  кровли при недостаточ- ной адгезии скрепл ющего сло  из синтетических смол и необрушающегос  сло  породы, в частности сло  с зеркальной поверхностью.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в способе поддержани  кровли в лавах, заключающемс  в нанесении синтетического кле  на поверхность легкообрушающихс  пород в месте вывалэ кровли и затем на обнаженную поверхность кровли у груди за- бо  вслед за выемкой угл , перед нанесением синтетического кле  бур т один р д шпуров в верхней части купола обрушени  под углом к плоскости напластовани  пород , устанавливают и закрепл ют в них ан- керы, после чего синтетический клей нанос т на наклонную поверхность в месте вывала кровли и затем на обнажаемую поверхность кровли у груди забо  после выемки полезного ископаемого.

Способ заключаетс  в следующем.

Перед нанесением синтетического кле  бур т один р д шпуров в верхней части купола обрушени , под углом к плоскости на- пластовани  пород устанавливают и закрепл ют в них анкеры, после чего синтетический клей нанос т на наклонную поверхность в месте вывала кровли и затем на обнажаемую поверхность кровли у груди забо  после выемки полезного ископаемого. Синтетический затвердевший клей и анкеры предотвращают вывалы породы в очистное пространство.

На чертеже приведена схема предложенного способа поддержани  кровли.

Параметры расположени  шпуров дл  закреплени  анкеров: длина 1-1,5 м: угол наклона шпуров к плоскости напластовани  45-60°; рассто ние между шпурами 2-3 м, выбираютс  из услови  закреплени  части анкера в необрушающемс  слое, с учетом несущей способности анкера, скрепл ющего сло  из синтетического кле , требовани  минимума затрат. При таких параметрах обеспечиваетс  надежность прикреплени  скрепл ющего сло  из синтетического кле  к необрушающимс  породам кровли, так как согласно данным исследовани  реакци  скрепл ющего сло  составл ет незначительную часть веса удерживаемых пород

(5-20%), что не превышает 1 т на 1 м длины скрепл ющего сло , а несуща  способность анкера достигает 10 т и больше, т.е. возможное рассто ние между анкерами 5-10 м. Но уже при рассто нии между анкерами, превышающем в 2-3 раза высоту удерживаемых пород, возможно разрушение скрепл ющего сло , поэтому рассто ние между анкерами не должно превышать 2 м при высоте вывалов до 1 и 3 м при большой высоте.

Диапазон углов наклона 45-60° и длина шпуров 1-1,5 м выбраны исход  из необходимости расположени  их по возможности круче к напластованию пород и закреплени  части анкера длиной 0,5 м в необрушающемс  слое пород при условии пересечени  анкером удерживаемых пород и скрепл ющего сло  из синтетического кле .

Пример. Предложенный способ опробован в14 западной бис лаве пласта К7 шахты. Пласт К7 мощностью 1,1 м с углом падени  8-15°. В непосредственной кровле расположен аргиллит мощностью 1-1,2 м и далее алевролит мощностью 8 м. Выемка угл  в лаве осуществл лась комбайном 1К- 101 с шириной захвата 0,8 м; лава закреплена гидравлическими стойками под металлические верхн ки. В качестве специальной крепи примен лись посадочные стойки Спутник.

В верхней части лавы на участке длиной 30 м кровл  обрушалась при выемке угл  комбайном. Способ поддержани  кровли синтетическим клеем, который успешно примен лс  в 14 вост. лаве пласта К7 на отдельных участках, 14 зап. бис лавы, где необрушающийс  слой кровли имел зеркальную поверхность, кровл  обрушалась. Поэтому был опробован предлагаемый способ поддержани  кровли.

На участке длиной 10 м ниже ниши аргиллит был разбит трещинами через 0,8-1,2 м вдоль лавы и через 0,2-0,8 м по направлению ее подвигани , т.е. на крупные блоки, которые обрушались после выемки угл  комбайном . Необрушающийс  слой кровли на рассматриваемом участке имел зеркальную поверхность.

В этих услови х кровлю поддерживали по предложенному способу. Описание работ приведено ниже.

В верхней части купола обрушени  пробурили 6 шпуров длиной 1 м каждый под углом 45° к плоскости напластовани  и на рассто нии 2 м один от другого. В шпуры вставили металлические анкеры длиной 1 м и диаметром 20 мм и закрепили в шпурах полиуретановыми составами, полное врем  отверждени  которых 2 ч. Сразу после установки анкеров путем набрызга создали скрепл ющий слой из синтетического кле  на наклонной поверхности кровли над пла; стом угл . Был использован состав, мас. смола КФ-СОМТ 70; поливинилацетатна  дисперси  - 27; щавелева  кислота 3 На- брызг осуществл ли установкой, состо щей из двух баллонов емкостью по 0,04 м3, шлангов и трехсопловой форсунки. Компоненты подавались к соплам форсунки раздельно и разбрызгивались, смешивались в воздухе сжатым воздухом, подведенным к третьему соплу форсунки. Давление сжатого воздуха 0,5-0,6 МПа. Всего было израсходовано 200 л синтетического кле  описанного выше состава. Толщина отвержденного сло  составила 20 мм. Прочность отвержденного кле  после 6 ч составила 2,4 МПа.

После выемки угл  комбайном кровл  не обрушилась. С целью профилактики раз- рушени  нижнего сло  кровли при дальнейшей выемке угл  на вновь об-наженную поверхность кровли был нанесен синтетический клей. Толщина отвержденного сло  составила 5-7 мм.

Таким образом, дополнительное применение анкеров увеличивает надежность способа поддержани  кровли путем нанесени  синтетического кле , позволило удержать кровлю от обрушени  на участке, где необрушающийс  слой кровли имел зеркальную поверхность

( г

Claims (4)

1.Способ поддержани  кровли в лавах, включающий нанесение синтетического кле  на поверхность легкообрушающихс  пород в месте вывала кровли, а затем на обнажаемую поверхность кровли у груди забо  вслед за выемкой полезного ископаемого , отличающийс  тем, что. с целью повышени  надежности креплени , перед нанзсением синтетического кле  предварительно бур т шпуры, в одни из которых устанавливают анкеры, в другие нагнетают синтетический клей.

2.Способ по п.1, отличающийс  тем, что шпуры дл  установки и закреплени  в них анкеров бур т в один р д в верхней части купола обрушени  под углом большим , чем угол внутреннего трени  пород в объемном напр женном состо нии дл  обеспечени  сохранности слабой нарушенной кровли при бурении их под углом 45-60°.

3 Способ поп.1.отл. ичающийс  тем, что шпуры дл  нагнетани  синтетического кле  бур т в один р д в нижней части купола обрушени  под углом 0-5° к плоскости напластовани .

4. Способ по п.1, отличающийс  тем, что шпуры бур т в два р да, при этом анкеры устанавливают в шпуры верхнего р да, а скрепл ющий состав нагнетают в шпуры нижнего р да

3