способ крепления горных выработок

Формула изобретения

Способ крепления горных выработок, включающий возведение в закладочном массиве n-угольной крепи из равновеликих n элементов по винтовой спирали, отличающийся тем, что перед возведением закладочного массива устанавливают на опорный венец полый направляющий шаблон, повторяющий контуры и размеры выработки вчерне, затем внутри шаблона укладывают элементы крепи, после чего шаблон поднимают на шаг закладки, затем вокруг крепи возводят закладочный массив, после чего последовательность действий повторяют до окончания возведения крепи на всю протяженность выработки.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области горного дела и может быть использовано для крепления вертикальных и наклонных горных выработок, возводимых в закладочном массиве.

Известен способ крепления выработок круглого сечения (А.с. №1696714 А1, МКИ Е21D 11/00, опубл. 07.12.91. Бюл. №45), заключающийся в возведении замкнутой n-угольной крепи из коротких элементов.

Недостатками данного способа являются невозможность совместного силового взаимодействия смежных рам и многооперационность технологии возведения крепи.

Известен также способ крепления выработок круглого сечения (А.с. №1751344 А1, МКИ Е21D 11/14, опубл. 30.07.92. Бюл. №28), выбранный в качестве прототипа, включающий возведение спиральной крепи из равновеликих криволинейных сегментов (элементов), соединенных встык, установку между смежными элементами упругих прокладок для обеспечения податливости крепи.

Недостатками данной крепи являются: сложность конструкции крепи, невозможность ее изготовления из наиболее часто используемых крепежных материалов, например из дерева, экономическая нецелесообразность применения из-за дороговизны и сложности изготовления в выработках с небольшим сроком службы, а также в выработках, возводимых в закладочном массиве, высокая трудоемкость.

Задача изобретения - упрощение конструкции крепи вертикальных и наклонных выработок, возводимых в закладочном массиве.

Указанная задача достигается тем, что в способе крепления горных выработок, включающем возведение в закладочном массиве n-угольной крепи из равновеликих n элементов по винтовой спирали, согласно изобретению перед возведением закладочного массива устанавливают полый направляющий шаблон, повторяющий контуры и размеры выработки вчерне, высота которого больше шага закладки, затем внутри шаблона укладывают элементы крепи на величину, равную шагу закладки, скрепив их между собой скобами, штырями и пр., после чего шаблон поднимают на высоту, равную шагу закладки, вокруг крепи возводят закладочный массив, последовательность действий повторяют до окончания возведения крепи на всю протяженность выработки.

Изобретение поясняется чертежами, где

на фиг.1 показан закрепленный в потолочине откаточного штрека анкерной крепью опорный венец с установленным на него направляющим шаблоном;

на фиг.2 изображено секционное возведение n-угольной спиральной крепи внутри направляющего шаблона на величину, равную шагу закладки;

на фиг.3 изображено перемещение направляющего шаблона вверх на величину шага закладки вдоль возводимой крепи выработки;

на фиг.4 изображено возведение закладочного массива вокруг возведенной крепи на величину, равную шагу закладки (h₃).

Способ крепления горных выработок осуществляют следующим образом.

В потолочине 1 над транспортным штреком закрепляют анкерной крепью 2 опорный венец 3, на который устанавливают направляющий шаблон 4, высота которого больше шага закладки для исключения попадания закладочного материала в возводимую выработку. Внутри шаблона по винтовой спирали укладывают элементы n-угольной крепи из равновеликих элементов 5 на величину, равную шагу закладки, - h_з. Для устойчивости конструкции элементы крепи соединяют между собой скобами, штырями и пр. 6. После чего направляющий шаблон 4 поднимают на величину, равную шагу закладки, - h_з. Затем вокруг возведенной секции крепи выработки возводят закладочный массив 7 на величину, равную шагу закладки. Далее цикл операций повторяют по мере подвигания фронта очистных работ.

Конкретный пример возведения крепи. В потолочине над транспортным штреком устанавливают опорный венец и закрепляют его с помощью анкерной крепи (количество и длина анкеров зависит от физико-механических свойств боковых пород). На опорный венец устанавливают направляющий шаблон, повторяющий контуры и размеры поперечного сечения выработки вчерне высотой 1,8-2,0 м (1,8-2,0 м - ширина вынимаемой полосы, равная шагу закладки). Начинаем внутри шаблона по винтовой спирали укладывать элементы крепи. В элементах крепи, изготовленных, например, из деревянного бруса сечением 200×200 мм, количество витков в секции крепи в зависимости от шага закладки будет равным 9, 10. Для обеспечения связи между соседними элементами в витке и элементами в смежных витках их скрепляют, например, металлическими скобами или штырями либо предварительно элементы крепи могут быть нанизаны на гибкую основу.

При помощи лебедки либо другого устройства направляющий шаблон поднимают вверх на величину, равную шагу закладки. Нижнее устье шаблона остается надетым на верхний виток возведенной крепи. Вокруг возведенной таким образом секции крепи возводят закладочный массив. Цикл операций по возведению крепи повторяют.

Предложенный способ крепления вертикальных и наклонных горных выработок, возводимых в закладочном массиве, имеет следующие преимущества: малооперационность, снижение трудоемкости, возможность совместного силового взаимодействия смежных витков крепи, скоростное возведение крепи в закладочном массиве.