UA123770C2 - Протиобвальна конструкція відкотного штреку, застосована в системі 110 розробки покладів корисних копалин - Google Patents

Abstract

Протиобвальна конструкція відкотного шреку, застосована в системі 110 розробки корисних копалин, в якій покрівля відкотного штреку є аркоподібною, відсічну щілину, що простягається вздовж однієї стінки відкотного штреку, виконано під кутом зарубування 15-20 градусів до вертикального напрямку, причому аркоподібна покрівля є аркою з трьома центрами, яка складається з трьох плавно з’єднаних дуг, що може ефективно визначити напрямок обвалу покрівлі після різання верху штреку і зменшити вплив на збережену вхідну частину. Аркоподібна покрівля підвищує надійність і забезпечує безпеку у вибої під час видобутку вугілля, а зарубування щілини під кутом 15-20 градусів дозволяє ефективно визначити напрямок обвалу покрівлі після утворення верхнього врубу і зменшити його вплив на збережену підготовчу виробку.

Description

Даний винахід стосується безціликової технології гірничих робіт, зокрема, протиобвальної конструкції відкотного штреку під час здійснення безціликових гірничих розробок.

В даний час в процесі виїмки лавами застосовують систему 121 розробки родовищ корисних копалин, а саме, для одного вибою потрібно спочатку прокопати два штреки і залишати один вугільний цілик як опору. У цій структурі вугільний цілик, якого потрібно зберігати, призводить до великих втрат ресурсів. І кожен вибій потребує прокопування двох штреків, що призводить до низької продуктивності праці.

З метою економії вугільних ресурсів поступово впроваджують безціликову технологію гірничих робіт. Проте, коли застосовують цю технологію, внаслідок характеристик тиску покрівлі на верхняк створюється періодичний тиск. Періодичний тиск не лише є великим, але також створює надзвичайно велику руйнівну силу на вибій під час видобування вугілля, і навіть призводить до аварії при видобутку вугілля.

Для вирішення проблеми попереднього рівня техніки, задачею цього винаходу є створення протиобвальної конструкції відкотного штреку згідно з системою 110 розробки родовищ з тріщиноватою покрівлею для ефективного вирішення проблеми періодичного тиску і таким чином економії ресурсів та підвищення безпеки роботи у вибої.

Для вирішення цієї задачі згідно з винаходом запропоновано описане далі технічне рішення, яке полягає в наступному:

Протиобвальну конструкцію відкотного штреку згідно із системою 110 розробки родовищ з тріщинуватою покрівлею застосовують у системі 110 розробки родовищ, де один вибій системи 110 розробки родовищ відповідає одному відкотному штреку, але без зберігання будь-якого вугільного цілика, причому відкотний штрек зберігає підготовчу виробку після здійснення скиду тиску верхнім врубом в попередньому вибої, а покрівля відкотного штреку є аркоподібною, на одному боці відкотного штреку виконують напрямне горизонтальне зарубування, при цьому кут зарубування становить 15-20 градусів до вертикального напрямку.

В одному варіанті здійснення винаходу арка є напівкруглою.

В іншому варіанті здійснення винаходу арка є аркою з трьома центрами, яка складається з трьохдуги з плавним переходом.

В одному варіанті здійснення винаходу покрівлю відкотного штреку підтримують анкерні

Зо стрижні постійного опору значному деформуванню, та/або звичайні анкерні стрижні, та/або канатні відтяжки.

В іншому варіанті здійснення винаходу відкотний штрек пітримує сітка з композитного матеріалу для стримування порожньої породи на боці послаблення тиску.

Ще в одному варіанті здійснення винаходу відкотний штрек підтримуює сталевий стояк двотаврового перерізу.

В подальшому варіанті здійснення винаходу відкотний штрек підтримують тимчасові стояки, які стоять поруч один до одного перед вибоєм.

В одному з варіантів здійснення винаходу сталевий стояк двотаврового перерізу та один стояк, що стоїть поруч перед робочим вибоєм, розташовано на віддалі один від одного і вони з'єднані сіткою з композитного матеріалу як одне ціле для стримування порожньої породи.

Переваги даного винаходу полягають в наступному: у порівнянні з попереднім рівнем техніки один вибій потребує один відкотний штрек без збереження будь-якого вугільного цілика під час проведення підземних видобувних робіт, що може заощадити ресурси та підвищити продуктивність видобувних робіт. Покрівля збереженої підготовчої виробки відкотного штреку має арочну форму, що може підвищити безпеку у вибої під час видобутку вугілля. Крім того, кут зарубування становить 15-20 градусів, що дозволяє ефективно визначити напрямок обвалення покрівлі після верхного врубу та максимально зменшити вплив обвалення покрівлі на підготовчу виробку.

Наступний докладний опис даного винаходу супроводжується посиланнями на супровідні креслення.

Фіг. 1 - схематичний вигляд, що показує одне конкретне застосування протиобвальної з боку виробки конструкції згідно із системою 110 розробки родовищ з тріщиноватою покрівлею згідно з винаходом;

Фіг. 2 - схематичний вигляд покрівлі відкотного штреку в протиобвальній з боку виробки конструкції згідно із системою 110 розробки родовищ з тріщиноватою покрівлею згідно з винаходом.

Типові варіанти здійснення, що втілюють ознаки та переваги даного винаходу, будуть викладені в наступному описі. Вважається, що даний винахід може мати різні модифікації в різних варіантах його здійснення і всі в обсязі винаходу, а опис та креслення вважаються бо ілюстративними за своїм характером і не обмежують цей винахід.

Система 110 розробки родовищ є новою системою видобутку вугілля, яка характеризується тим, що один вибій має лише один відкотний штрек без збереження будь-якого вугільного цілика.

Протиобвальну з боку виробки конструкцію згідно із системою 110 розробки родовищ з тріщиноватою покрівлею згідно з винаходом застосовують в системі 110 розробки родовищ. Як показано на фіг. 1, ілюстративний варіант здійснення, у відкотному штреку 1 зберігається підготовча виробка після здійснення скиду тиску верхнім врубом в попередньому вибої, а покрівля 2 відкотного штреку 1 є аркоподібною.

В ілюстративному варіанті здійснення винаходу для посилення кріплення застосовують на покрівлі 2 анкерні стрижні З постійного опору значному деформуванню для посилення опорної міцності покрівлі 2. Зазвичай, 3-7 таких анкерних стрижнів З розташовують в площині поперечного перерізу, а в напрямку простягання відкотного штреку 1 їх розташовують з однаковим кроком. Крім того, щоб посилити опорну міцність, на покрівлі 2 можуть бути застосовані звичайні анкерні стрижні та/або канатні відтяжки, як правило, анкерні стрижні коротші, а канатні відтяжки довші.

В показаному варіанті здійснення винаходу на одному боці відкотного штреку 1 створюють вруб. Лінію врубу показано на фіг 1, а кут « зарубування становить від 15 до 20 градусів, щоб зменшити вплив виробленого зарубуванням простору на покрівлю 2 відкотного штреку 1.

В показаному варіанті здійснення винаходу, стояк 5 для утримання порожньої породи, щитове кріплення б та сітку 7 з композитного матеріалу для утримання уламків породи застосовують як комплексну об'ємну опору, щоб запобігти падінню окремих уламків породи у відкотний штрек 1. За необхідности, обвалену частину, можливо зміцнити заливанням будівельного розчину. В інших варіантах здійснення винаходу, відкотний штрек підтримують з допомогою двотаврового сталевого стояка, а також застосовуючи тимчасові стояки, встановлені на короткій відстані один від одного перед вибоєм. В одному варіанті здійснення винаходу двотавровий сталевий стояк та окремий стояк, встановлений поблизу перед вибоєм, розташовано з проміжком між ними і з'єднано сіткою з композитного матеріалу як одне ціле для утримання порожньої породи.

На фіг. 2 показано форму покрівлі 2 відкотного штреку 1. При цьому покрівля 21 є

Зо напівкруглою аркою, що має центральну точку О та радіус К, причому центральна точка О знаходиться посередині відкотного штреку 1, а радіус К дорівнює половині ширини відкотного штреку 1 і має верхню точку А. Покрівля 22 є аркою з трьома центрами і складається з трьох дуг з поступовим переходом між ними, як показано на кресленнях, причому перша дуга має центральну точку 01 і радіус 1/1, друга дуга має центральну точку 02 і радіус г2, а третя дуга має центральну точку ОЗ і радіус г3, а верхньою точкою покрівлі 22 є точка В. На кресленнях видно, що верхня точка В покрівлі 22 є нижчою, ніж верхня точка А покрівлі 21, ії тому покрівля 22, яка має арку з трьома центрами, є безпечнішою і більш надійною. Зрозуміло, що на Фіг. 2 показано варіант виконання покрівлі 21, яка є напівкруглою аркою, а також показано покрівлю 22, що є аркою з трьома центрами, при цьому як покрівля 21, так і покрівля 22 можуть бути покрівлею 2 на фіг. 1.

Перевага даного винаходу полягає в наступному: у порівнянні з рівнем техніки один вибій має один відкотний штрек без збереження будь-якого вугільного цілика, коли проводять підземні гірничі роботи, що може заощадити ресурси і підвищити швидкість видобутку. Покрівля відкотного штреку збереженої підготовчої виробки має аркоподібну форму, що може підвищити надійність і гарантувати безпеку видобутку вугілля у вибої. Мало того, кут зарубування складає 15-20 градусів, що може ефективно визначати напрямок обвалу покрівлі після утворення верхього врубу в покрівлі і максимально зменшити вплив обвалу покрівлі на на збережену підготовчу виробку.

Незважаючи на те, що технічне рішення цього винаходу описано кількома прикладами його здійснення, зрозуміло, що фахівцями у даній галузі техніки можуть бути внесені модифікації та варіанти винаходу, не виходячи за межі обсягу винаходу. Винахід охоплює модифікацій та варіанти, які знаходяться в межах охорони, визначеної в наступній формулі винаходу або в еквівалентних рішеннях.

Claims (6)

ФОРМУЛА ВИНАХОДУ

1. Протиобвальна конструкція відкотного штреку, застосована в системі 110 розробки покладів корисних копалин, в якій покрівля штреку є аркоподібною, відсічну щілину, що простягається вздовж однієї стінки відкотного штреку, виконано під кутом 15-20 градусів до вертикального напрямку, яка відрізняється тим, що аркоподібна покрівля є аркою з трьома центрами, що складається з трьох плавно з'єднаних дуг.

2. Конструкція за п. 1, яка відрізняється тим, що покрівлю штреку підтримують анкерні стрижні та/або канатні відтяжки.

З. Конструкція за п. 1, яка відрізняється тим, що штрек підтримує сітка з композитного матеріалу для стримування маси порожньої породи на боці послабленого тиску.

4. Конструкція за п. 3, яка відрізняється тим, що штрек підтримує сталева опора двотаврового перерізу.

5. Конструкція за п. 4, яка відрізняється тим, що штрек підтримують густо розташовані тимчасові опори перед робочим вибоєм.

6. Конструкція за п. 5, яка відрізняється тим, що сталева опора двотаврового перерізу та опора, що стоїть поруч перед робочим вибоєм, розташовані на віддалі одна від одної і з'єднані сіткою з композитного матеріалу як одне ціле для стримування маси порожньої породи. й й ра -к й " : у: і р | Й З ї їй я : А, й хх че . х Ай У : | 5 ; р 7 іс 3 ит ї й ї ; нн и У ДУ з й ра Н Б КО а ів /4 ! Бей ї і ше я Н НИ й і | я рт - вн

АН. і ма ті : о ше: Н Б. ї ї Я ВО : трава я і Н ? ДНО В Фіг, 1