Файл: Воскобоев, Ф. Н. Управление горным давлением при разработке тонких и средней мощности крутых пластов в сложных горногеологических условиях.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 01.11.2024

Просмотров: 51

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Т а б л и ц а 7

Исследуе­

 

 

 

 

 

о и

 

 

 

 

мая

зави­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

<0

 

 

 

 

симость

 

 

 

 

 

я a

I *

 

 

 

 

 

 

 

a

 

 

 

 

 

 

 

 

i

к

 

и я

t

я

 

 

 

 

 

 

 

 

1**

 

 

 

 

 

s

 

I

Я

 

« S

 

я

 

 

 

 

 

 

Я

 

Я О

I R

 

 

 

 

 

ь

 

 

ф

 

i

<“

 

 

 

 

 

о

 

 

ж

 

О

ас

 

а

 

 

 

 

 

 

 

 

аЗ

 

 

 

 

 

 

о

 

 

ф

 

° к

! a

 

 

 

 

 

2

 

 

2

 

2 2

I

о

 

 

 

 

 

К

 

 

Я

 

1м

 

 

 

 

 

о

 

I

а

 

£ Я

 

 

 

 

 

 

 

Я

 

с

 

5 о

!

ь

 

 

 

 

 

CQ

I

 

 

О X

 

 

 

 

 

JQ

 

«

 

X

 

 

 

 

 

СО

 

!

 

 

ф

 

 

 

 

 

СО

 

I

S*

 

 

S is

 

Я

 

 

 

 

 

 

 

t

О

 

« я д

i

я

 

 

 

 

 

 

 

 

<0

 

5 * о

 

 

 

 

 

 

 

 

Ч

 

I и.ф е

I

«

 

 

 

 

 

Ц

 

I

 

I: £ к S

I -в*

 

 

 

 

 

 

ю

 

 

 

 

 

 

 

Я

 

I

С

 

£

<ич

 

CD

 

 

 

 

 

CQ

 

 

 

* 4 0

'

О

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

,°чи а

I *

 

 

^ с -7- = ^(Ж )

Линейная

45o^*7Ci90°

0,28

 

+0,56 ±0,068

8

/с,

 

УЙУ

Параболи-

„ _

 

0,18

 

0,89

±0,021

42

 

ческая

-15°<0i+15°

 

Рп + Р D=f(oC ) Линейная 45°<ч* <■90°

0 ,с36

 

+0,73

±0,041

28

 

 

{(A

ли

 

U ^ ^ З Л 4

70/&.и 49

 

0,73

±0,019

19

K b h l f f a h)

Линейная

0

%0<дА<18%о®,1

 

 

 

 

-

{ / & )

Обратная

 

 

 

 

 

 

 

 

 

параболи-

0,7£У£ 0,84

0,34

 

0,79

±0,008

32

n f

T IW

ческая

 

^AU H z^ (oi) Линейная 45°£

90°

 

 

 

0,61

±0,02

12

PCTz

 

Полином

 

 

 

 

 

 

 

 

 

/ ('(/-г) 4-й

сте-

3,5дм<Н£120м -

 

 

 

 

К л в = / ( и )

пени

 

 

0,64

±0,009

 

Линейная 45°< «^ 90°

 

 

 

14

К е с г ^ (в )

? еГ

а6Г И- - 1 5 % ^

1 ,5 0 0 .4 ,

 

0,81

±0,011

18

Pc r*f(H+i->p*\Pf?»-""-.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ческая

Н-1£Н^120

 

 

 

 

 

 

 

Д о п о л н и т е л ь н ы е о б о з н а ч е н и я :

 

 

 

 

 

в - угол наклона очистного забоя ( крепи)

относительно

A h -

линии падения , град.

 

( °/0о ) •

 

 

 

величина смещения кровли

 

 

 

2.Рациональной технологией работ с точки зрени

благоприятных условий взаимодействия

ограждения

с за ­

кладочным массивом, исключающих

возможность

появ-

58

 

 


ления концентрации боковых нагрузок на отдельные участ­ ки крепи, является одновременная передвижка крепи по всему фронту забоя.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Т а б л и ц а

8

Ориенти­

Мощность

 

 

 

 

 

 

1

Общая при-1

Ман-

 

 

 

 

 

 

 

X

 

ровка за ­

пласта, м

 

 

 

 

 

 

2

грузка

на

| жеты,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

СО

всю крепь

j

дм

 

боя, град

 

 

 

 

I

 

4

 

о

со

 

 

 

 

 

 

о

 

д о

( на едини-

t

 

 

 

 

 

 

 

 

«

 

со

 

as

ч

цу мощно- I

 

 

 

 

 

 

 

 

С

 

п

 

х

X

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0)

 

а

и

сти) , кг/дм J

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ф

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

S

 

о д

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ь

 

х о

a Е

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

о

 

о с

 

 

 

 

 

 

 

1

 

X

 

 

 

§1

 

2

к а

 

 

!

 

 

 

к

 

 

 

 

га

 

я

 

 

 

 

СО

 

 

 

к 2 *

о

к

 

 

 

 

со

X

 

2 ев

5

 

2

со

I

 

 

 

 

к

X

д

 

 

а

со

X

1

ф

 

 

 

д

к

 

о

ь

23*

о

X

о

 

ф

 

 

X

е

СО

I

 

о g

ь

а

Ф

1 к

 

 

X

<0

2

я

 

о ”

 

ф

X

 

в

В)

 

 

Ч

2

я

' 5

 

 

я

!

о

tr

 

 

ф

X

и

 

2

 

*

 

X

2

a

о

 

 

о

X

X

 

5a

 

н

СО

1

X

с

 

 

X

со

 

О

 

 

со

я

 

 

 

 

 

 

2

2

 

 

5

*

 

ь

X

 

о

о

 

 

 

 

S

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

5 s

 

о

Ч

с

с

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

215 - +15

6,0 5,0

7,0

 

16,67

1,03

0,97

2451

3354

2,6

1,5

 

0 - +15

6,2

5,0

7,4

 

19,35

1,46

1,23

2652

4300

3,02

1,55

+15

6,9

5,0

8,8

27,5

2,5

2,14

2608

5074

4,49

1,72

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Т а б л и ц а

9

 

 

 

 

 

Удельное давление закладки, кг/дм^

 

Данные

 

 

на манжете

на манжете

на фронталь­

 

 

 

 

в

кровле

 

 

в почве

ную поверх­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ность

 

 

Лабораторные

 

 

0,65-0,85

 

2,5-3,0

0,9-1,1

 

 

Шахтные

 

 

 

0,6-0,8

 

 

 

2,0-2,5

1,1-1,6

 

 

Расчетные:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

по Кулону

 

 

 

 

-

 

 

 

-

 

 

 

120

 

 

по Швецову Г.И.

 

 

5,3

 

 

 

7,0

 

 

7,5

 

 

по автору

 

 

 

 

0,75

 

 

3 ,0

 

 

 

1,5

 

 

3.Для достижения равномерного распределения боковых

нагрузок по длине крепи и более эффективного использова59



ния их для передвижки в конструкции крепи необходимо пре­ дусматривать жесткую базу в плоскости пласта.

4. Наиболее

предпочтительным из условий устойчивости

боковых пород

в рабочем пространстве и силового режима

работы ограждения является применение узкозахватных вы­

емочных органов с шириной захвата от 0,1 до 0,4

м - дис­

танционно управляемых комбайнов или стругов.

 

5. Крепь должна взаимодействовать с боковыми

порода­

ми с-регулируемым подпором, величина которого

принима­

ется с учетом конкретных горногеологичесюих условий, но не

ниже 1 т

на 1 м^ призабойного пространства;

величина не­

закрепленного пролета кровли не должна превышать

0,8

м

для рекомендуемого диапазона условий применения

огради­

тельных

крепей.

 

 

 

 

 

 

6. В

конструкции крепи должны

быть

 

 

предусмотрены

средства

принудительной передвижки - как

концевые, так

и

по длине

крепи.

 

 

 

 

 

 

Геомеханические требования использованы технологичес­

кими и проектно-конструкторскими

организациями

при про­

ектировании очистных комплексов для разработки

тонких

крутых пластов с закладкой. В качестве

иллюстрации изло­

женных требований в работе приводится возможный

конст­

руктивный вариант крепи, предложенный

автором совместно

с Р.Э. Юдиным.

 

 

 

 

 

 

Комплекс с оградительной крепью (рис.

9)

состоит

из

облегченной распорно-оградительной крепи 1, выемочной ма­ шины у узкозахватного комбайна или динамического струга

2 и подвесного устройства,

располагающегося на

вентиля­

ционном штреке.

 

 

 

 

 

 

Жесткая база крепи состоит из Двух

частей:коробчатой 3

и фигурной 4, служащей

одновременно

направляющей

/Для

перемещения выемочного органа. В нижней части

крепи с

интервалом 1,5-2,0 м по ее длине располагаются

опорные

лыжи 5 предназначенные

для перемещения

крепи

по

почве

и создания необходимых

размеров рабочего

пространства.К

коробчатой части жесткой базы крепятся следующие

эле­

менты ограждения: манжеты

из металлической сетки по кро­

вле 6 и почве 7, ребра жесткости ограждений 8,

распорног

поддерживающий элемент 9, представляющий собой

прорези­

ненный пневмобаллон, и

пневмобаллонный пульсатор 10 для

отталкивания крепи от закладочного массива в начале пере­ движки; последние питаются сжатым воздухом от шахтной се­ ти.

60


Крепь в верхней части ( на вентиляционном штреке) име­

ет подвесное устройство, перемещающееся

одновременно с

крепью, в нижней части - опорную

лыжу,

перемещающуюся

по кострам на уровне магазинного

уступа

или по целикам

угля над откаточным штреком.

 

 

ууу/ уу/уууууу/ууууууууууууууууууууутууууууууууууууууу/ уууууууу/

Рис. 9. Усовершенствованный вариант пере­ движной облегченной оградительно-поддержи- вагощей крепи для разработки тонких крутых пластов с закладкой

61

В начале выемочного цикла, когда выемочный

орган на­

ходится в нижней части лавы, крепь расперта

и располага­

ется вплотную к забою, упираясь опорными лыжами

в пласт

угля. Распорно-поддерживающий пневмобаллон

9,

который

может быть выполнен либо в виде сплошного рукава, либо в виде отдельных сообщающихся между собой гофрированных' стоек, в это время находится под давлением обычно приме­ няемого сжатого воздуха до 4 атм и создает несущую спо­ собность крепи до 10 т на 1 м , что в достаточной мере пре­ пятствует расслоению пород кровли практически во всем ди­ апазоне условий.

После прохода выемочного органа до вентиляционного

штрека (и его

спуска в

исходное положение

в случае

при­

менения комбайна нечелнокового типа)

давление

в

распор-

но-поддерживающем баллоне снижается

до 0,5

атм

и

крепь

под действием

закладки

и отпора

пневмобаллона

вновь

пе­

ремещается к забою. Одновременно

с подачей

 

воздуха

в

пневмобаллон передвижки включается домкрат ( или лебедка) передвижки подвесного устройства и нижней опорной лыжи, которые перемещаются вслед за забоем на величину снятой

полосы угля. Затем цикл повторяется.

 

 

Механизированные

комплексы с

облегченными

огради-

тельно-поддерживающими крепями

и закладкой можно при­

менить примерно в 70

очистных забоях

на крутых

пластах

Украинского

Донбасса

( около

20%

всех

забоев).

Расчеты

показывают,

что рациональные

размеры

выемочных

участ­

ков для применения механизированных комплексов с распор­ но-оградительными крепями составляют 300 м при сравнении

с комбайновой выемкой и 200 м при сравнении

с

молотко­

вой.

 

 

 

 

 

По расчетам сеоестоимость добычи угля

при

примене­

нии комплексов с распорно-оградительными

крепями

и за­

кладкой

снижается по сравнению с комбайновой

выемкой на

1 р. 91

к., а по сравнению с молотковой - на

2

р.

87

к.

62