Файл: Проявление горного давления при применении механизированных крепей..pdf

ляциокньШ и конвейерным ходками. Выработки сохраняли хоро­ шее состояние и не требовали ремонта во время подхода к ним очистных работ и до момента их погашения.

Во время отработки нижней части выемочного столба (угол падения 17°) было отмечено шесть случаев деформации огражде­ ния секций крепи в средней его части и пять случаев поломок осно­ вания крепи выше опоры стойки. Кроме того, при угле падения пласта более 14° резко уменьшилась (на 25—30%) погрузочная способность комбайна. Поэтому комбайн за время отработки вы­ емочного столба работал по односторонней схеме, так как при дви­ жении комбайна в обратную сторону производилась зач'истка лавы. Участились аварии конвейера комплекса вследствие заштыбовки направляющих забойной ветки конвейера. Эти недостатки отрица­ тельно сказывались на эффективности работы комплекса.

§ 4. Проявление горного давления при применении механизированной крепи ОМКТМ на шахте «Степная»

на пласте d6

Участок был подготовлен тремя выработками, пройденными на всю длину столба (550 м) — две спаренные, третья монтажная камера. Общая мощность пласта в пределах подготовленного столба составляла 3,4—3,92 м, вынимаемая мощность 3 м. Угол падения пласта составлял 8—15°. Непосредственная кровля пласта общей мощностью 4—7 м представлена рыхлым неустойчивым аргиллитом, основная кровля — темно-серым, плотным песчани­ ком, близким к алевролитам мощностью 8—15 м.

Непосредственная кровля пласта по мере подвигания крепи обрушалась после каждого выемочного цикла и полностью запол­ няла выработанное пространство. По этой причине осадка основ­ ной кровли не привела к каким-либо заметным изменениям состоя­ ния кровли в призабойном пространстве. Максимальные нагрузки на секции крепи составили 54 тс, податливость 8 мм. Трещин и заколов в кровле пласта не наблюдалось, что объясняется зна­ чительной мощностью предохранительной пачки угля, оставляемой в кровле пласта.

Проявление опорного давления не сказывалось на состоянии выработок, пройденных впереди очистного забоя.

§ 5. Проявление горного давления при применении механизированной крепи 1МК на шахте им. В. И. Ленина на пласте dg

Испытания комплекса проводились на восточном крыле пласта. Длина столба по падению составляла 250 м, длина лавы 60 м, угол падения пласта 8—10°. Пласт на этом участке имел вы­ держанное строение и разделялся посередине прослойком аргил­ лита мощностью 0,05—0,16 м. Уголь средней крепости с развитой сетью кливажных трещин.

71

Общая мощность пласта составляла 1,45 м. В кровле пласта залегает углистый аргиллит средней крепости, мощностью 0,15 м. Непосредственная кровля пласта представлена крепким алевро­ литом, близким к тонкозернистому песчанику, общей мощностью 1,5 м. Основная кровля — среднезерпистый песчаник мощностью

расположен аргиллит средней крепости мощностью 0,35 м; ниже — плотный алевролит, близкий к песчанику.

При отходе комплекса от монтажной камеры на 11 м прои­ зошло обрушение пород.непосредственной кровли на всю мощность. Причем в средней части лавы обрушились нижние слои основной кровли. Состояние кровли в этот период было вполне удовлетво­ рительным: трещин и заколов не наблюдалось.

Стойки в этот период работали в режиме нарастающего сопро­ тивления. Нагрузки на стойки секций крепи в среднем состав­ ляли 30—40 тс, а максимальные нагрузки на передней стойке 50 тс. Нижние слои непосредственной кровли обычно разрушались и раздавливались. Податливость в этот период составляла 2—3 мм (рис. 30).

Нагрузки по контуру секции механизированной крепи измеря­ лись с помощью плоских тензодинамометров с регистрирующей аппаратурой ИИД-2. Теизодинамометры, прикрепленные к спе­ циальным площадкам, располагали на козырьках, верхняках и

части (34 кгс/см2). Следует отметить, что максимальные значения нагрузок были приурочены к первичной осадке основной кровли, которая произошла без предварительного увеличения нагрузок на стойки крепи на расстоянии 45 м от монтажной камеры. В те-

72

Податливость стоек в средней части лавы составляла 40—60 мм даже при выполнении двух выемочных циклов в смену. Характер­ ной особенностью проявления первичной осадки основной кровли явилось полное раздавливание нижних слоев непосредственной кровли на высоту 0,2—0,3 м. В кровле между забоем и козырьками крепи появились беспорядочно ориентированные трещины, по кото-

до

------------Максимальная нагрузка кгс/см2

рым происходили небольшие вывалы. Такое состояние кровли наблюдалось в течение 15 выемочных циклов. Однако оно не отра­ зилось на работе комплекса.

В дальнейшем состояние кровли резко улучшилось. Средняя нагрузка на переднюю стойку составила 53 тс, на заднюю — 48 тс.

При вторичной осадке основной кровли состояние кровли вновь ухудшилось. По забою образовалась трещина шириной 20—30 мм, по которой в средней части лавы происходили вывалы пород на высоту 0,3—0,4 м. Податливость составляла 22—34 мм. Нижние пачки непосредственной кровли также были раздавлены. Такое состояние кровли наблюдалось в течение двух выемочных циклов. Общее влияние вторичной осадки, выразившееся в повышении давления на крепь, раздавливании нижних слоев непосредственной кровли, образовании по линии забоя после каждого цикла тре­ щины ощущалось в течение 12 выемочных циклов, после чего со­ стояние кровли улучшилось. Влияние вторичной осадки привело к некоторому ухудшению работы комплекса.

Передвижка секций с остаточным подпором, перекрытие меж­ секционных зазоров позволило избежать просыпания пород в при-

забойное пространство. За период проведения наблюдений (90 м подвигают очистного забоя, считая от монтажной камеры) деформаций основных элементов п узлов крепи не наблюдалось.

§6. Проявление горного давления при применении механизированной крепи ОМКТМ на пласте de на шахте им. В. И. Ленина

Внедрение крепи ОМКТМ производилось при выемке второй панели во 2-й восточной лаве верхнего слоя пласта. Длина лавы 100 м, вынимаемая мощность слоя 2,8 м, длина панели по падению 760 м, угол падения пласта 11°.

Непосредственная кровля пласта представлена аргиллитом средней крепости мощностью 0,5—0,7 м и крепкими алевроли­ тами, переходящими в песчаники мощностью 2—2,5 м. Основная кровля состоит из толщи песчаника мощностью 19—20 м.

В районе .на участке прослежено двга геологических наруше­ ния с амплитудой 0,15 н 0,6 м. Второе нарушение сопровождается слегка перемятым углем и проходит параллельно лаве. Уголь пласта крепкий и содержит налеты пирита, полублестящнй с раз­ витой сетью кливажных трещин.

Усилия в шарнирных соединениях элементов крепи определя­ лись с помощью трехосевых измерительных пальцев, представ­ ляющих собой цилиндрический валик с тремя поясками. Внешний диаметр пояска равен диаметру рабочего пальца шарнира.

Вкачестве регистрирующего прибора применялся измеритель деформации типа ИИД-2 с коммутирующей аппаратурой, изготов­ ленной в лаборатории механизированных крепей КНИУИ.

Усилия, возникающие в стойках крепи, измерялись с помощью самопишущих манометров, включаемых в поршневую полость стоек.

Вданных горно-геологических условиях непосредственная кровля по мере подвигают лавы разрушалась на узкие блоки длиной 1,8—2 м.

Наклонные трещины давления, образующиеся по кромке забоя, располагались под углом 30—35° к нормали.

Смещение блоков непосредственной кровли происходило обыч­ но в виде проскальзывания их по наклонным плоскостям, образуе­ мым трещинами давления в направлении к забою.

В период перед отделением очередного блока непосредствен­ ной кровли нагрузки на поддерживающий элемент были мини­

74