SU58469A1 - Приспособление дл предохранени работающих в забое людей от завала породой - Google Patents

Description

Предлагаемое приспособление относитс  к области разработки мощных крутопадающих пластовых залежей , в частности дл  мощных каменноугольных пластов, при разработке их горизонтальными или поперечно наклонными сло ми с обрушением . Приспособление имеет целью создать безопасность работ, почти полное устранение потерь полезного ископаемого в целиках и отсюда гарантию против самовозгорани  угл , а также высокую экономичность за счет устранени  рабочих процессов, св занных с креплением и закладкой, и исключени  расхода самого закладочного и крепежного материала.

Согласно изобретению, такое приспособление состоит из металлического мата, составленного ,из шарнирно соединенных между собою звеньев и предназначенного дл  опускани  на почву сло  вслед за выемкой угл .

На чертеже фиг. 1 показывает поперечный разрез забо  с применением такого металлического мата; фиг. 2 - то же в плане; фиг. of-вид отдельных полосовых секций металлического мата, шарнирно соединенных между собою, причем фиг. За показывает план, 36 - вид спереди и Зв - разрез по линии АА фиг. За; фиг. 4 и 5 -другую форму выполнени  гибкого соединени  полосовых секций мата между собою; фиг. 6, 7, и 8 - вид сбоку, в плане и спереди металлической клети, примен емой при работе с металлическим матом.

Применение металлического мата позвол ет разрабатывать пласты мощностью от 5 до 20 м и более с углом падени  от 60 до 90° горизонтальными сло ми сверху вниз с последующим обрушением и перепуском вышележащих пород. При этом каждый слой вырабатываетс , как отдельный пласт длинным столбом по простиранию (фиг. 2).

В качестве полотна, изолирующего угольный массив от перепускаемых пород, служит эластичный по простиранию железобалочный мат М, накрытый досчатым настилом и двум  сло ми дерев нных жердей (фиг. 1). Одновременно этот же мат служит перекрытием (креплением) в рабочем пространстве очистного забо .

Расположение линии очистного забо , вкрест простирани  пласта, дает возможность свести к минимуму площадь обнажени  мата за счет непрерывного его опускани  на угольную почву вынимаемого сло .

Таким образом, эластичный мат М, огиба  уступ очистного забо , определ ет конфигурацию рабочего пространства в виде трехгранной пр моугольной призмы. Пр мой угол призмы составл етс  плоскостью очистного забо  и почвой сло  (фиг. 1).

Дл  сохранени  рабочего пространства , по мере подвигани  очистного забо  по простиранию, в него как бы вписываютс  передвижные железные клети К, которые должны гарантировать от провисани  и, следовательно , от возникновени  больших раст гивающих и изгибающих усилий на отдельных звень х железобалочного мата М.

Конструкци  железобалочного мата /И должна гарантировать минимум расхода железа на один квадратный метр площади мата, минимальный вес отдельной разъемной детали, простоту конструкции дл  облегчени  монтажа в обстановке вынимаемого первого сло  и дл  гарантии извлечени  всех железных частей после обработки пласта, достаточную гибкость мата по простиранию и эластичность в поперечном направлении и достаточную прочность отдельных жестких элементов (звеньев) и их шарнирных и секционных соединений .

Минимальный расход железа достигаетс  тем, что при данной системе разработки соверщенно исключаетс  допущение значительных обнажений мата и, следовательно, возможность образовани  больщих пролетов, вызывающих огромные напр жени , в расчете на которые металлические части прищлось бы брать больщих размеров.

Остальные предъ вл емые к мату требовани , в том числе эластичность , достигаютс  составлением его из отдельных щарнирно соедин ющихс  звеньев.

Каждое звено (фиг. 3) делаетс  из отрезков двутаврового железа длиной 1,4 ,н, так чтобы рассто ние между центрами щарнирных соединений составл ло 1,2 М. Рассто ние это  вл етс  минимальным дл  успещного ведени  горных работ и максималь ным дл  избежани  больщих напр жений в самих звень х и, главным образом , в их щарнирных соединени х.

Сквозь вертикальные стенки двутавровых отрезков / (фиг. 3) пропускаютс  болты 2 из круглого железа, которые соедин ют отдельные звень  в полосовые секции и в то же врем   вл ютс  ос ми щарнирного вращени  при изгибе мата по простиранию.

Двутавровые балки располагаютс  так, чтобы между ними, при монтаже , могли оставатьс  на месте сто ки дерев нного креплени .

Эластичность железобалочного мата в направлении вкрест простирани  пласта достигаетс , главным образом , за счет того, что отверсти  в стенках двутавров / делаютс  несколько больще диаметра .болта 2, т. е, за счет зазоров и слабины болтовой зат жки. Кроме того, некотора  эластичность присуща круглому железу болтов за счет упругой деформации .

Эластичность за счет зазоров и слабины достигаетс , главным образом , в болтах 2, соедин ющих отдельные секции, поэтому гибкость в поперечном направлении возрастает с уменьщением ширины полос, которые , в свою очередь, определ ютс  длиной щарнирных болтов.

Полосовые секции мата соедин ютс  более короткими болтами 3 того же диаметра, пропускаемыми сквозь вертикальные стенки крайних двутавровых звеньев смежных полос.

На звено ставитс  по одному такому болту 3.

Дл  достижени  наибольщей эластичности в поперечном направлении может служить второй вариант конструкции дл  соединени  полосовых секций (фиг. 4 и 5).

В этом варианте крайние звень  секционных полос соедин ютс  щарнирно при помощи двух петель 4, 5, изготовленных из круглого железа.

Заделка и приварка петель 4, 5 к двутаврам li производитс  на поверхности . В результате два крайних звена смежных полос станов тс  неразрывными и совместно поступают в монтаж.

Дл  того, чтобы двутавровые звень  мата не сближались и сохран ли между полками необходимый посто нный просвет, на все болты 2 во врем  сборки мата после каждого звена надеваютс  распорные железные трубки 6 (фиг. 8в).

Кажда  клеть ff по мере передвижени  вслед за очистным забоем, высвобожда сь из-под железобалочного мата и передвига сь в положение Л, фактически опускает мат на почву вынимаемого сло  (фиг. 1).

Передвижение клети К облегчаетс  за счет наклона верхних балок боковых рам в сторону завала под углом 42°. В данном случае используетс  горизонтальна  составл юща  давлени  пород. Кривизна изгиба мата определ етс  углом наклона верхней плоскости клети к горизонту.

Передвижение клетей чередуетс  с перестановкой легких металлических стоек С (фиг. 1 и 2).

Клеть расклиниваетс  под мат с помощью железных клиньев Т и перемещаетс  лишь после того, как мат М подхвачен на рассто нии 1,2 м от клети Л переносными стойками С. Шаг передвижени  клети и переносных стоек равен прин той длине одного жесткого элемента мата (1,2 м). Дл  достижени  независимости от состо ни  угольной почвы сло , от ее прочности и неровностей , т. е. дл  обеспечени  хороп1ей подвижности, клети монтируютс  на лыжах 7 (фиг. 6-8), представл ющих 2-метровые отрезки швеллерного железа .

Сама конструкци  клети выполнена из швеллерного железа и сделана разъемной на болтах. Этим достигаетс  возможность производить монтаж и демонтаж клети в тесной обстановке из отдельных деталей небольшого веса.

Длина клети по простиранию пласта , исход  из прин той высоты сло  в 2 м, конструктивно определ етс  в 1,8 Л1. Ширина клети вдоль забо .

по соображени м максимального облегчени  при передвижке, может быть прин та равной также 1,8 м.

Высота от основани  лыжи 7 до верхней грани заклинивающейс  швеллерной балки 2, по соображени м прочности, а также дл  обеспечени  проходимости клети под матом М, при условии применени  горизонтального вруба, беретс  равной 1,35 м.

Передвижение клетей производитс  при помощи каната, приводимого от скреперной лебедки, служащей одновременно дл  доставки угл  из слоевого забо  на скребковый транспортер .

Клети К должны передвигатьс  по одной линии, начина  от лежачего бока , с тем, чтобы воспреп тствовать сползанию мата М на лежачий бок, при углах падени  пласта 60-70°.

Дл  предупреждени  возможности провисани  мата впереди клети, за счет разрушени  угольного забо , обща  высота клети делаетс  несколько меньше высоты стойки и меньше высоты вынимаемого сло . При этом облегчаетс  выемка угл  за счет его отжима давлением сверху , и кроме того, создаетс  начало сводчатого перегиба мата впереди клети. В результате этого, при максимальном отставании передней балки S клети от груди забо  на 2,4 м, провисание железного мата до положени , обусловливающего непроходимость клети вперед, исключаетс .

Подготовительные выработки в слое желательно крепить разборными металлическими рамами (подхватами ). Это диктуетс  тем, что при быстром подвигании очистного забо  требуетс  быстрое раскрепление штреков на линии расположени  клети . Люди, разбирающие крепление штреков, должны как бы отступать на 1,2 м перед наступающей клетью.

Изменени  мощности пласта вы  сн ютс  во врем  подготовки нижеследующего сло  штреками, проходимыми по вис чему и лежачему боку, путем непосредственного измерени  нормального между ними рассто ни .

Изменени  мощности пласта в пределах от 2-3 м могут компенсироватьс  увеличением или уменьшением ширины обоих штреков за счет их частичного выхода из-под мата в стороны боковых пород.

Часть штреков, выход ш.а  из-под мата, должна перекрыватьс  досками в качестве предварительного настила.

Ширина мата делаетс  по максимальной мошности пласта. Изменение угла падени  пласта вы сн етс  во врем  подготовки участка при проходке печей через 30 .« по простиранию по почве пласта. Одновременно из этих печей рекомендуетс  проходка разведывательных ортов на вис чий бок.

Предлагаема  система предусматривает отработку пластов с измен юш ,имс  углом падени  в пределах от 70 до 90°. Вс кий раз, как только предстоит отработать следующий слой, заключающий в себе перелом в угле падени  пласта, должны быть изготов. ены и пущены в этом слое клети неодинаковой высоты. Такие клетй заставл ют мат опускатьс  в новую плоскость, не параллельную плоскости вышележащего сло , но перпендикул рную к боковым породам уже в новом слое после перелома угла падени  пласта (колебани  угла падени  в 3-5° не вызывают надобности в применении клетей, привод щих плоскость мата в перпендикул рное к боковым породам положение).

Подготовительные и очистные работы при применении предлагаемых железобалочных (металлических) матов развиваютс  следующим образом.

Участок пласта мошностью пор дка 12 м, с углом падени  не менее 60°, оконтуриваетс  основным и двум  вентил ционными штреками, пройденными на границе годного угл . При этом углеспускные печи проход тс  по лежачему боку через 30 м по простиранию.

Кроме углеспуска, печи эти служат дл  сообщени  людей и вентил ции, поэтому проход тс  на два отделени .

Длина участка по простиранию при данной системе должна быть ограничена лишь нарушени ми пласта,

т. е. может достигать, например, 100-200 Л1 и более.

Кроме печей по лежачему боку, на обеих границах участка должны быть пройдены такие же печи по вис чему боку; проходка этих печей необходима дл  вентил ции и ускорени  проходки слоевых штреков.

В качестве главной вентил ционной выработки должна служить печь, пройденна  в соседнем целике на некотором рассто нии от границы участка по простиранию. Печь эта проходитс  по лежачему боку с основного штрека до дневной поверхности, где оборудуетс  вентил ционной установкой .

При применении мата совершенно отпадает необходимость доставки закладки и крепежного леса, что позвол ет проходить вентил ционные сбойки через три-четыре сло , т. е. через м по восстанию.

Кроме печей, на границе годного угл  проход тс  два штрека - один по лежачему и другой по вис чему боку. Такие штреки должны проходитьс  в каждом слое и поэтому называютс  слоевыми штреками. Слоевые штреки служат дл  проветривани  очистного забо  и в то же врем  представл ют собой два необходимых запасных выхода. Фронт очистного забо  в слое располагаетс  вкрест простирани  пласта и движетс  в направлении к главной вентил ционной печи.

Дл  изол ции от негодного вышележащего угл  первый слой, на почве которого производитс  сборка мата, должен быть отработан с закладкой . Закладка сло  должна производитьс  поперечными полосами, как выемка угл .

Сборка мата должна производитьс  по мере выемки угл . Вслед за укладкой дерев нного настила производитс  бокова  отшивка от груди забо  п закладка выработанного пространства породой.

Закладочный материал подаетс  с поверхности по печи на слоевой штрек, пройденный до вис чему боку . Здесь должен быть установлен ленточный транспортер, питающий, например, метательную закладочную

машину, устанавливаемую у вис чего бока против закладываемой полосы.

Вслед за выемкой и закладкой первого сло  производитс  нарезка слоевых штреков непосредственно под матом.

Одновременно, по мере нарезки первых слоевых штреков под матом, производитс  сборка клетей в расширенном орте на границе участка. К моменту окончани  подготовки первого сло  мат обрушаетс  на клети, и лишь после этого можно приступать к очистным работам с передвижением клетей под эластичным матом.

Требуема  значительна  производительность при малой длине фронта очистного забо  может быть достигнута путем механизации навалочных работ, как наиболее трудоемких. Наличие поперечного наклона лавы в 15-25° определ ет наиболее благопри тные услови  дл  применени  скреперной доставки. Скреперна  доставка совершенно исключает руч ную навалку угл  на конвейер.

Име  в виду, что дл  наиболее успешного передвижени  клетей требуетс  ровна  почва, и учитыва  несовместимость каких-либо рабочих операций в забое во врем  скреперовани , применение отбойных молотков при этом исключаетс . Последние два положени  определ ют необходимость применени  горизонтального вруба в комбинации с взрывными работами.

В качестве механизации дл  прохождени  слоевых штреков целесообразно применение предварительного вертикального вруба. Вруб этот может производитьс  врубовой машиной из слоевых штреков вышележащего сло . Машина, поставленна  на ребро, движетс  вдоль слоевого штрека и делает вруб дл  нижнего сло  при баре, опушенном вертикально вниз.

Проходка слоевых штреков при наличии предварительного вруба и применении взрывчатых веществ не отстает от движени  очистного забо . Наличие же над штреками готового перекрыти  в виде железного мата создает известные удобства и ускор ет работу.

Доставка угл  из района подготовительных работ осушествл етс  также скребковыми конвейерами с передачей угл  из верхнего штрека на нижний при помощи скрепера.

Предмет изобретени .

Приспособление дл  предохранени  работающих в забое людей от завала породой при разработке мощных пластов горизонтальными илк поперечно наклонными сло ми с обрущением , отличающеес  применением металлического мата, составленного из шарнирно соединенных между собой звеньев и предназначенного дл  опускани  на почву сло  вслед за выемкой тл .

iMiy.yj iisg i;aMaWjii Mj,;.. . . фиГ.Г . -

Af S wr-:ai d

S фиг.З IISIZI

- -.-..--..- - ..J-i--Ti.i 5

:з

-;:-;-.; ,

/I