Патент на изобретение №2283958

Published by on




РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ



ФЕДЕРАЛЬНАЯ СЛУЖБА
ПО ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ,
ПАТЕНТАМ И ТОВАРНЫМ ЗНАКАМ
(19) RU (11) 2283958 (13) C1
(51) МПК

E21D11/00 (2006.01)
E21C41/16 (2006.01)

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ

Статус: по данным на 28.12.2010 – прекратил действие

(21), (22) Заявка: 2005115680/03, 23.05.2005

(24) Дата начала отсчета срока действия патента:

23.05.2005

(46) Опубликовано: 20.09.2006

(56) Список документов, цитированных в отчете о
поиске:
SU 996731 А, 15.02.1983.
SU 1182166 А, 30.09.1985.
SU 1790676 А3, 23.01.1993.
RU 2004800 C1, 15.12.1993.
RU 2138642 С1, 27.09.1999.
RU 2177546 C1, 27.12.2001.

Адрес для переписки:

199106, Санкт-Петербург, В.О., 21 линия, 2, СПГГИ(ТУ), патентный отдел

(72) Автор(ы):

Зубов Владимир Павлович (RU),
Овчаренко Григорий Васильевич (RU),
Грудинов Геннадий Петрович (RU)

(73) Патентообладатель(и):

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования “Санкт-Петербургский государственный горный институт им. Г.В. Плеханова (технический университет)” (RU)

(54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ КРОВЛЕЙ

(57) Реферат:

Изобретение относится к области горного дела и может быть использовано для управления горным давлением при подземной разработке пологих пластов полезных ископаемых. Обеспечивает повышение эффективности управления кровлей в выработанном пространстве очистных выработок. Способ включает возведение в выработанном пространстве бутокостровых рядов параллельно линии очистного забоя. Бутокостровые ряды выкладывают на расстоянии друг от друга меньше шага обрушения пород непосредственной кровли. Затем на пустую породу бутокостров укладывают пневмобаллоны и подают в них сжатый воздух, распирая их между кровлей пласта и пустой породой. Ширину бутокостров принимают больше ширины пневмобаллона. После опускания пород кровли на деревянную конструкцию бутокостров пневмобаллоны разгружают и извлекают. Высоту пустой породы в костре определяют из выражения h=m-(hб+), м, где m – мощность пласта, м, hб – высота пневмобаллона в спущенном состоянии, – величина запаса на высоту пневмобаллона в спущенном состоянии. 3 ил.

Изобретение относится к области горного дела и может быть использовано для управления горным давлением при подземной разработке пологих пластов полезных ископаемых.

Известен способ управления труднообрушаемой кровлей при разработке калийных и угольных пластов с труднообрушаемыми кровлями, в частности при селективной выемке полезного ископаемого с частичной закладкой выработанного пространства бутовыми полосами, который характеризуется тем, что в способе управления труднообрушаемой кровлей, заключающемся в частичной закладке выработанного пространства боковыми и центральной бутовыми полосами, центральую бутовую полосу закладывают участками параллельно линии очистного забоя по мере подвигания лавы через расстояния h, равное установившемуся шагу обрушения пород основной кровли, с длиной бутовой полосы до L/5 и шириной не менее h|5, где L – длина очистного забоя. Таким образом, возводимые параллельные бутовые полосы будут играть роль “подушек”, снимающих динамику обрушений и одновременно способствующих созданию блоков обрушаемой основной кровли уменьшенных размеров. При этом обрушение кровли будет происходить регулярно по мере отрицательных последствий для работы лавы, повысится безопасность горных работ, патент 2177546 кл. Е 21 С 41/18.

Недостатком данного способа является высокая трудоемкость его реализации, что связано с необходимостью в закладке больших объемов пород в выработанном пространстве на всю мощность пласта, при этом во многих случаях работы выполняются в ручную.

Известен способ управления кровлей на сопряжениях лав с подготовительными выработками, заключающийся в поддержании кровли на сопряжениях лав с подготовительными выработками механизированными крепями сопряжения, состоящих из сдвоенных секций, которые разгружают, передвигают в направлении подвигания лавы и устанавливают в рабочее положение. На перекрытия секций крепи сопряжений после их разгрузки укладывают пневмобаллоны, в которые после установки секций механизированной крепи сопряжения в рабочее положение нагнетают сжатый воздух до распора пневмобаллонов между перекрытиями секций крепи сопряжений и кровлей выработки. При отработке пластов с неустойчивыми породами кровли и креплении выработки рамной крепью пневмобаллоны располагают между верхняками крепи выработки, см. патент 2157453 кл. Е 21 Д 23/00.

Однако данный способ имеет ограниченную область применения на сопряжениях лав с подготовительными выработками, так как оставлять механизированную крепь с пневмобаллонами в выработанном пространстве исключено из-за большой стоимости крепи.

Известен способ управления кровлей, взятый в качестве прототипа, предусматривающий возведение в выработанном пространстве лавы параллельно выемочным штрекам бутокостровых рядов причем бутокостровые ряды выкладывают на расстоянии друг от друга, равном 1,10-1,25 длины шага первичной осадки основной кровли, см. А.С. 996731 кл. Е 21 С 41/04.

Недостатком данного способа является невысокая эффективность управления кровлей, так как бутокостры возводятся без предварительного распора, что влечет за собой значительные величины смещения пород кровли и, как следствие, ее обрушение. К тому же, заполнение бутокостров пустой породой на всю мощность пласта весьма затруднительно и практически невозможно.

Техническим результатом является повышение эффективности управления кровлей.

Технический результат достигается тем, что в способе управления кровлей, включающем возведение в выработанном пространстве бутокостровых рядов параллельно линии очистного забоя, согласно иобретению, бутокостровые ряды выкладывают на расстоянии друг от друга меньше шага обрушения пород непосредственной кровли, а затем на пустую породу бутокостров укладывают пневмобаллоны и подают в них сжатый воздух, распирая их между кровлей пласта и пустой породой, причем ширину бутокостров принимают больше ширины пневмобаллона, а после опускания пород кровли на деревянную конструкцию бутокостров пневмобаллоны разгружают и извлекают, при этом высоту пустой породы в костре определяют из выражения

h=m-(hб+), м,

где m – мощность пласта, м;

hб – высота пневмобаллона в спущенном состоянии, м;

– величина запаса на высоту пневмобаллона в спущенном состоянии, м.

Изобретение поясняется чертежом, где на фиг.1 показано взаимное расположение пневмобаллонов и бутокостров в плане, на фиг.2 – разрез по линии А-А, на фиг.3а и 3б – разрез по линии Б-Б.

Способ осуществляется следующим образом.

В выработанном пространстве параллельно линии очистного забоя 1 между вентиляционным штреком 2 и откаточным штреком 3 осуществляют выкладку деревянных костров 4, фиг.1, которые заполняют пустой породой 5, образуя породную подушку внутри деревянного костра, затем в зазор между пустой породой 5 и кровлей пласта укладывают пневмобаллоны 6 см. (фиг.3б). В пневмобаллоны подают сжатый воздух и распирают их между пустой породой 5 (породной подушкой) и кровлей пласта (см. фиг.3а). Бутокостры выкладывают в выработанном пространстве по линии простирания пласта и по линии падения пласта b меньше шага обрушения пород непосредственной кровли, причем ширину бутокостров с принимают больше ширины пневмобадлона d, a после опускания пород кровли на деревянную конструкцию бутокостров пневмобаллоны разгружают и извлекают, при этом высоту пустой породы в костре определяют из выражения:

h=m-(hб+), м,

где m – мощность пласта, м;

hб – высота пневмобаллона в спущенном состоянии, м;

– величина запаса на высоту пневмобаллона в спущенном состоянии, м.

С удалением бутокостров от очистного забоя, большим предельного расстояния lпр, при превышении которого скорости опускания пород кровли в выработанном пространстве стабилизируются, и кровля пласта опустится на деревянную конструкцию костров, пневмобаллоны разгружают и снимают с бутокостров.

Способ управления кровлей, заключающийся в возведении бутовых костров в сочетании с пневмобаллонами, позволит плавному опусканию пород кровли в выработанном пространстве и снизить нагрузки на призабойное пространство очистного забоя.

Данный способ позволит повысить эффективность управления кровлей в выработанном пространстве очистных выработок (лав, камер, заходок и др.).

Формула изобретения

Способ управления кровлей, включающий возведение в выработанном пространстве бутокостровых рядов параллельно линии очистного забоя, отличающийся тем, что бутокостровые ряды выкладывают на расстоянии друг от друга, меньшем шага обрушения пород непосредственной кровли, а затем на пустую породу бутокостров укладывают пневмобаллоны и подают в них сжатый воздух, распирая их между кровлей пласта и пустой породой, причем ширину бутокостров принимают больше ширины пневмобаллона, а после опускания пород кровли на деревянную конструкцию бутокостров пневмобаллоны разгружают и извлекают, при этом высоту пустой породы в костре определяют из выражения

h=m-(hб+), м,

где m – мощность пласта, м;

hб – высота пневмобаллона в спущенном состоянии, м;

– величина запаса на высоту пневмобаллона в спущенном состоянии, м.

РИСУНКИ


MM4A – Досрочное прекращение действия патента СССР или патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Дата прекращения действия патента: 24.05.2007

Извещение опубликовано: 20.02.2009 БИ: 05/2009


Categories: BD_2283000-2283999