SU1763678A1 - Способ закладки выработанного пространства при щитовой системе разработки месторождений полезных ископаемых и устройство дл его осуществлени - Google Patents

Abstract

Сущность изобретени : закладочный массив возвод т, периодически подава  за щитовое перекрытие после его посадки на шаг возведени  закладочной полосы дробленой породы. После уплотнени  породы в нее инъектируют твердеющий материал, формиру  ограждение массивам породных спусков, которые заполн ют дробленой породой после опускани  щитового агрегата к откаточному горизонту. Дл  этого к щитовому перекрытию прикреплены щиты шарнир- но с возможностью соприкосновени  свободных сторон, а к верхним част м щитов - силовые элементы. Другие концы силовых элементов присоединены шарнирно к щитовому перекрытию. Форсунки дл  инъ- ектировани  твердеющего материала размещены на щитах на стороне, противоположной креплению силовых элементов , и на щитовом перекрытии между указанными сторонами щитов. 2 н з.п. ф-лы, 3 фиг. СО с

Description

Предполагаемое изобретение относитс  к горной промышленности и может быть использовано при разработке месторождений полезных ископаемых с закладкой выработанного пространства.

Известен способ закладки выработанного пространства при щитовой системе разработки, заключающийс  в подаче сыпучего материала с вентил ционного u)fpeK§ в выработанное пространство, образуемое при выемке угл  и опускании щитового перекрыти  1.

Недостатком известного способа  вл етс  низка  несуща  способность закладочного массива из-за его пересыпанй  бслед за опусканием щитового перекрыти  от вентил ционного до откаточного горизонта, вследствие чего могут возникнуть негативные последстви , а именно:

-т желые услови  поддержани  подготовительных выработок;

-возможность обрыва кровли, после чего дальнейшее заполнение выработанного пространства закладочным материалом станет неуправл емым..

Перечисленные недостатки могут привести к снижению безопасности ведени  горных работ из-за возможности обрушени  закладочного массива, в случае его зависани , что приведет к деформации щитовой крепи.

Известен способ закладки выработанного пространства при разработке мощных крутых угольных пластов наклонными сло ми по простиранию с применением механизированных комплексов, включающий закладку выработанного пространства

« XI

О

СА) О VJ

00

дробленой породой и укрепление ее твердеющим материалом по мере выемки угл  (2).

Недостатком указанного способа  вл етс  низка  эффективность возводимой твердой опоры, так как дл  образовани  стенки из твердеющих материалов необходимо достаточное пространство между закладочным массивом и ограждением механизированной крепи, и как следствие этого невозможность применени  указанного способа дл  отработки крутого пласта по падению с одновременной закладкой выработанного пространства.

Известен способ закладки выработанного пространства при щитовой системе разработки, заключающийс  в возведении опорных полос из твердеющего материала в выработанном пространстве, путем послойной укладки твердеющего закладочного материала, а после опускани  щитового перекрыти  до откаточного горизонта, выработанное пространство, между опорными полосами, заполн ют закладочным материалом (3).

Однако он имеет следующие недостатки:

-несовмещенность работ по возведению опорных полос и заполнению выработанного пространства между ним и закладочным материалом, что может привести к обрушению его незакрепленной части и дальнейшее ведение закладочных работ станет невозможным;

-возможность засорени  каналов дл  подачи твердеющего материала сверху вниз дл  послойного образовани  опорной полосы и как следствие этого может возникнуть остановка в процессе наращивани  опорной полосы.

Эти недостатки могут привести к снижению безопасности ведени  горных работ, так как они повлекут за собой увеличение горного давлени  на вспомогательные выработки и призабойное пространство

Целью изобретени   вл етс  повышени  безопасности ведени  горных работ за счет увеличени  плотности закладочного массива и его несущей способности, а также за счет совмещени  операций по возведению твердых ограждений и заполнению их закладочным материалом.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что по мере опускани  щитового перекрыти  от вентил ционного до откаточного горизонта, в выработанном пространстве возводитс  закладочный массив в виде ограждений из твердеющего материала и дробленой породы между ними, причем закладочный массив возвод т путем периодической подачи за щитовое перекрытие, после его посадки

на шаг возведени  закладочной полосы, дробленой породы, уплотнени  ее и инъек- тировани  в уплотненную породу твердею- щего материала с формированием

ограждений и породных спусков, причем последние заполн ют дробленой породой после опускани  щитового перекрыти  к откаточному горизонту.

Устройство дл  осуществлени  способа

0 закладки выработанного пространства при щитовой системе разработки месторождений полезных ископаемых, включающее трубопровод закладочного материала и щиты , прикрепленные одним концом к щитово5 му перекрытию, эти щиты снабжены силовыми элементами и форсунками дл  инъекции твердеющего материала, при этом силовые элементы одним концом шарнирно прикреплены к щитовому перекрытию, а

0 другим - к верхним част м щитов, форсунки размещены на щитах на стороне, противоположной креплению силовых элементов и на щитовом перекрытии между указанными сторонами щитов, причем щиты прикрепле5 ны к щитовому перекрытию шарнирно с возможностью соприкосновени  свободных концов.

Предлагаемый способ закладки выработанного пространства на крутых угольных

0 пластах и устройство дл  его осуществлени  по сравнению с известными позвол ет повысить безопасность ведени  горных работ за счет совмещени  операций по возведению твердых ограждений и заполнению вы5 работанного пространства закладочным материалом с последующим его уплотнением и закреплением, что позволит увеличить несущую способность закладочного массива и снизить про вление горного давлени 

0 на вспомогательные выработки и призабойное пространство щитовых лав.

Способ закладки выработанного пространства осуществл етс  путем послойного заполнени  части выработанного

5 пространства дробленой породой, уплотнени  ее и инъектировани  в уплотненную породу твердеющего материала дл  формировани  твердых ограждений и породных спусков, причем подача дробленой

0 породы осуществл етс  в противоположные стороны под углом к оси ее засыпки.

Реализаци  способа возможна при применении устройства дл  подачи в выработанное пространство закладочного

5 материала включающее в себ  трубопровод закладочного материала и щиты, прикрепленные одним концом к щитовому перекры- тию, эти щиты снабжены силовыми элементами и форсунками дл  инъекции твердеющего материала, при этом силовые

элементы одним концом шарнирно прикреплены к щитовому перекрытию, а другим - к верхним част м щитов, форсунки разме- щены на щитах на стороне, противоположной креплению силовых элементов и на щитовом перекрытии между указанными сторонами щитов, причем щиты прикреплены к щитовому перекрытию шзрнирно с возможностью соприкосновени  свободных концов.

За вл емый способ закладки выработанного пространства на крутых угольных пластах соответствует критерию существенные отличи , поскольку по сравнению с прототипом и известными аналогичными решени ми, указанными в формуле изобретени , новые признаки неизвестны и обуславливают возможность безопасного и эффективного ведени  горных работ.

На фиг. 1 изображена схема закладки (вид в плоскости пласта); на фиг. 2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг. 3 - узел I на фиг. I, устройство дл  транспортировки закладочного материала в выработанном пространстве .

При монтаже щитового агрегата 1, завальное ограждение герметизируетс  и на нем устанавливаютс  форсунки 2 дл  подачи в выработанное пространство твердею- щего материала. На завальном ограждении крепи так же монтируютс  устройства 3 дл  транспортировки и уплотнени  дробленой породы.

Устройство 3 состоит из двух щитов 4 шарнирно закрепленных одними концами к завальному ограждению крепи щитового агрегата 1 и оборудованных силовыми элементами 5, например гидродомкратами, которые креп тс  одними концами к ограж- дению крепи, а другими к щитам 4, на уровне превышающем середины их длин. На наружных поверхност х щитов 4 устанавливаютс  форсунки б дл  подачи твердеющего материала в закладочный массив.

Возведение закладочного массива осуществл етс  по мере отработки выемочного столба по падению следующим образом.

После посадки щитовой крепи на шаг возведени  закладочной полосы с вентил - ционного-горизонта подаетс  дробленна  порода, котора  транспортируетс  по пневмопроводу 8 и выпускаетс  через боковые выпуски 9 в выработанное пространство по породным спускам 12. Боковые выпуски 9 располагаютс  на вентил ционном горизонте напротив устройств 3 предназначенных дл  транспортировки закладочного материала. В момент подачи порции закладочного материала, щиты 4 устанавливаютс  в форме треугольника и дроблена  порода накапливаетс  во внешнем пространстве его боковых сторон. После того, как дроблена  порода достигнет уровн  равного вершине треугольника, подача закладочного материала прекращаетс  и гидродомкраты 5 привод т в движение щиты 4 которые транспортируют дробленую породу в противоположные направлени  под углом к оси ее засыпки, после чего возвращаютс  в исходное положение.

После того как часть выработанного пространства, заключенного между твердым ограждением 7 и завальным ограждением щитовой крепи, полностью заполн етс  закладочным материалом 10, он уплотн етс  и в него подаетс  твердеющий материал через форсунки 2, которые расположены на Запальном ограждении щитовой крепи и через форсунки 6 расположенных на толкующих поверхност х щитов 4, которые в этот момент устанавливаютс  в вертикальное положение. Твердеющий материал подаетс  в закладочный материал дл  образовани  горизонтальных 7 и верти кальных 11 ограждений, что приводит к фор- мированию устойчивого закпадочного массива, состо щего из дробленой породы 10 и ограничивающих ее горизонтальных 7 и вертикальных 11 ограждений из твердеющего материала.

После затвердевани  горизонтального и вертикального ограждений, щиты 4 устанавливаютс  в исходное положение и щитова  крепь садитс  на шаг возведени  закладочного массива, после чего технологический процесс закладки выработанного пространства щитовой лавы повтор етс  вплоть до отработки выемочного столба.

После того как весь выемочный столб отработан, породные спуски 12, которые образуютс  в результате ведени  закладочных работ, полностью заполн ютс  закладочным материалом.

Способ закладки выработанного пространства при щитовой системе разработки позвол ет по сравнению с прототипом, который прин т за базовый образец, повысить безопасность ведени  горных работ за счет:

-совмещени  работ по формированию твердых ограждений (е прототипе - опорных полос) и закладки выработанного пространства , что позволит ликвидировать возможность обрушени  и уменьшит интенсивность опускани  пород кровли;

-повышени  несущей способности закладочного массива, так как он оконтурен твердыми ограждени ми, преп тствующими перемещению закладочного материла

по всей высоте вынимаемого столба вслед за подеиганием щитового агрегата;

-повышени  полноты заполнений выработанного пространства закладочным материалом вследствие уплотнени  закладочного массива с помощью устройств дл  его транспортировки;

-повышени  надежности технологии ведени  закладочных работ за счет механизации процесса транспортировки закладоч- ного материала в выработанном пространстве.

Экономический эффект от использовани  предлагаемого способа обеспечиваетс  за счет исключени  затрат на специальную опалубку, необходимую дл  формировани  устойчивых ограждений.

Экономический эффект достигаетс  также за счет оставлени  породы в щахте и снижени  затрат на ремонт поверхностных зданий и сооружений.

Применение предлагаемого способа закладки выработанного пространства при щитовой системе разработки позволит производить выемку угл  под охран емыми по- верхностными объектами.

Claims (1)

1. Формула изобретени  1, Способ закладки выработанного пространства при щитовой системе разработки месторождений полезных ископаемых, включающий возведение, по мере опускани  щитового перекрыти  от вентил ционного до откаточного горизонта,

   закладочного массива в виде ограждений из твердеющего материала и дробленой породы между ними, отличающийс  тем, что. с целью повышени  безопасности ведени  горных работ, закладочный массив возвод т путем периодической подачи за щитовое перекрытие после его посадки на шаг возведени  закладочной полосы, дробленой породы, уплотнени  ее и инъектиро- вани  s уплотненную породу твердеющего материала с формированием ограждений и породных спусков, причем последние заполн ют дробленой породой после опускани  щитового агрегата к откаточному горизонту.

   2, Устройство дл  закладки выработанного пространства при щитовой системе разработки месторождений полезных ископаемых , включающее трубопровод закладочного материала и щиты, прикрепленные одной стороной к щитовому перекрытию, отличающеес  тем, что оно снабжено силовыми элементами и форсунками дл  инъекции твердеющего материала, при этом силовые элементы одним концом шарнирно прикреплены к щитовому перекрытию, а другим - к верхним част м щитов, форсунки размещены на щитах на стороне, противоположной креплению силовых элементов, и на щитовом перекрытии между указанными сторонами щитов, причем щиты прикреплены к щитовому перекрытию шарнирно с возможностью соприкосновени  свободных сторон.

   8

   А-А

   Фиг. 2

   Фиг.З