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: 47

Скачиваний: 0

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

Рис. 10. Характер поведения

боковых

пород в очист­

ном забое пласта "Подпяток"

( К£ )

на

шахте

№ 6

"Булавинка" в зависимости от схемы передвижки

крепи:

передвижки

('агрегат

ти­

а - при посекционной схеме

па АДК) ; б - при одновременной по всей длине забоя при снятом, распоре (типа АЩ)

68

кровли, а следовательно, в меньшей степени нарушается ес­

тественная несущая способность кровли.

При использовании

этого принципа взаимодействия

предстоит

обосновать раци­

ональную величину остаточного

подпора для различных

гор­

ногеологических условий, которая должна

удовлетворять

од­

новременно двум противоречивым требованиям: предупреж­ дать нежелательные смещения боковых пород и не вызывать

необходимость в назначении больших тяговых

усилий для

передвижки крепи под

распором, которые привели бы

к утя­

желению конструкции.

Следует заметить, что

в

способе

передвижки подпором боковых пород, основанном на преодо­

лении сил

трения скольжения перекрытий по породе,

имеет­

ся существенный недостаток, заключающийся в том,

что в

процессе

передвижки в условиях изменяющейся

мощности

пласта реактивное сопротивление крепи может

существенно

меняться,

что, в свою очередь, может ' неблагоприятно

от­

разиться

как на условиях поддержания боковых

пород,

так

и на силовом режиме передвижки. В связи с этим, по-види­ мому, при этом способе взаимодействия с боковыми поро­ дами следует предусматривать в конструкции автоматизиро­

ванную настройку крепи на необходимую

раздвижность

и

величину сопротивления.

Т а б л и ц а

12

 

Наименование

Средняя

ско рость см е-

щения

производствен-

АДК

АЩ

ных операций

 

мм/ч"1

мм/ч

 

 

Выемка

1,0

1,0х)

Посадка

6,0

24,0

Остановка забоя

0,01-0,04

0,05-0,08

Отношение

средних C K O D O - стей при АДК

по сравнению с АЩ

1,0

0,25

0,2 -0,5

х"^ Такая величина скорости смещения получена при очень медленном подвигании забоя, в среднем 0,25 м/сутки.

Более перспективным способом реализации передвижки с

остаточным распором является способ, основанный на

ис­

пользовании трения качения при взаимодействии

перекрытий

крепи с боковыми по’родами, разрабатываемый

КГМИ

под

руководством проф. Савенко Ю.Ф. По данным

исследований

проявлений горного давления применительно

к

испытанию

агрегата АНЩ на пласте "Девятка-Нижняя"

^

(шахта

им. Артема комбината Артемуголь) в условиях

пород кров—



ли средней ( или несколько ниже

средней)

устойчивости ос­

таточный

подпор при передвижке

величиной

5-12%

от номи­

нального

сопротивления (16 тонн

на стойку) способствовал

уменьшению

величины опускания

кровли в

1,5-2,3

раза и ин­

тенсивности

смещения в 1,5-4 раза и был

достаточным для

обеспечения

удовлетворительной

устойчивости боковых пород.

Вопрос о предпочтении одной из близких по области при­ менения схем взаимодействия крепи с боковыми породами (посекционная, цикличная с остаточным подпором,непрерыв­ ная с остаточным подпором, групповая с ортаточным подпо­ ром) должен решаться на основании результатов технико­ экономического анализа и промышленного испытания.

Результаты исследований параметров сопротивления ме­ ханизированных крепей щитовых комплексов АЩ( 1АЩ), АНЩ и АДК в широком диапазоне горногеологических условий по­ казывают, что фактические сопротивления,развиваемые стой­ ками крепей, в абсолютном большинстве случаев не превы­ шали проектных значений номинального (рабочего) сопротив­ ления (см . табл. 11). Отсюда следует вывод о том, что про­ ектная грузоподъемность крепей удовлетворяет практически всем условиям применения щитовых комплексов. Разница в величинах проектного и максимального фактического сопро­

тивлений, как правило, положительна и

незначительна

по

величине (в пределах 10-15%).

 

 

 

 

 

 

 

На основании результатов исследований разработаны сле­

дующие

практические

рекомендации

и технические

требова­

ния к щитовым крепям.

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Для обеспечения рациональных условий

работы

крепи

и надежного поддержания боковых пород

в

рабочем

 

про­

странстве при управлении кровлей полным

обрушением

на

пластах

с труднообрушаемыми

кровлями

необходимо

перед

началом

работы агрегата создавать

за

ограждением

крепи

породную подушку из дробленой породы

(максимальный раз­

мер фракции не более

- j-

мощности

пласта),

длина

ко­

торой по восстанию /должна быть равной

3-4

мощностям пла­

ста.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

В благоприятных условиях

целесообразно

 

осуществлять

перепуск пород с вышележащего горизонта.

 

 

 

 

 

2. Должна обеспечиваться выемка без потерь

пластов с

колебаниями мощности в пределах участка

не

менее

i 25%

средней

величины.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

70


3. Допустимые максимальные

величины

незакрепленных

пролетов кровли в призабойном .пространстве:

 

 

не более 0,4 м для пород Г1 и

У классов

по

классифика­

ции ДонУГИ;

 

 

 

 

 

 

не более 0,7 м для пород II' и

1У классов;

 

 

для пород 1 класса обнажения

не

допускаются.

 

4. Для пластов мощностью от

0,7

до

2,2

м

перспектив­

ной является П-образная форма секции с

двумя

гидравли­

ческими стойками двойной раздвижности.

 

 

 

 

5. Конструкция крепи должна

иметь

принудительную

уп­

равляемую передвижку, осуществляемую

по следующим

схе­

мам:

посекционная с полной разгрузкой секций или с остаточ­

ным подпором (для

пластов с кровлями II и

У классов

по

ДонУГИ);

 

 

 

одновременная по всей длине забоя 'или

групповая с

ос­

таточным подпором

(П! и 1У класс боковых

пород).

 

6. Конструкция

перекрытий крепи должна

обеспечивать

коэффициент затяжки боковых пород на поддерживаемой пло­

щади не менее

90%.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7. Для надежного поддержания боковых

пород

и

исклю­

чения

самопроизвольного сползания секций

крепи

рекомен­

дуется

принимать следующие

 

значения

расчетного

 

рабочего

сопротивления

крепи:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

для-пластов

мощностью от

0,7

до

1,2

м -

не

менее

12 тс/м^;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

для

пластов

мощностью от

1,2

до

2,2

т

-

не

менее

15 тс/м^;

 

 

 

 

 

величины

 

рабочего

начальный распор - не ниже 80%

 

 

(номинального) сопротивления.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8. Расчетные параметры

сопротивления

оградительных

элементов щитовых крепей:

 

 

 

 

 

 

 

забоя в бро-

при передвижке одновременно по всей длине

сковом

режиме

для пластов

мощностью

от

1,2

до

 

2,2

м -

16 t/m^;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

при плавной

управляемой

передвижке

 

одновременно

по

всей длине забоя для пластов мощностью 1,2-2,2 м -

12 т/м^;

для

пластов

мощностью 0,7-1,2 м -

8 т/м2;

 

 

 

 

при плавной

управляемой

посекционной

передвижке

для

пластов мощностью от 1,2 до 2,2 м - 7 т/м ;

 

 

 

 

для

пластов

мощностью от

0,7

до

1,2

м - 5

т/м^.

 

71


Дальнейшее совершенствование технологии щитовой вы­ емки в целях улучшения технико-экономических показателей

должно развиваться в следующих направлениях:

 

1.

Повышения производительности средств

выемки за

счет увеличения энерговооруженности приводов.

 

2.

Снижения трудоемкости и сокращения времени произ­

водства монтажно-демонтажных работ.

 

3.

Увеличения высоты этажа (длины выемочной полосы).

4 .

' Совершенствования способов и средств

крепления

поддержания оконтуривающих полосу выработок

(вентиляци­

онного и углеспускного гезенков).

 

КЛАССИФИКАЦИЯ СПОСОБОВ УПРАВЛЕНИЯ ГОРНЫМ ДАВЛЕНИЕМ ПРИ РАЗРАБОТКЕ МЕСТОРОЖДЕНИЙ СО СЛОЖНЫМИ ГОРНОГЕОЛОГИЧЕСКИМИ УСЛОВИЯМИ

Классифицирование природных условий или

производст­

венно-технических процессов является методом

анализа и

установления области применения тех или инУх результатов научных исследований. Эффективность классификационных по­

строений определяется прежде всего

представительностью

классификационных признаков - критериев.

Классификаций

способов управления горным давлением

для сложных горно­

геологических условий до сих пор не было

по той

причине,

что вопрос об обосновании и выработке

критериев

сложно­

сти условий только недавно поставлен

на

повестку

дня на­

учно-технической общественностью в горнодобывающей от­ расли промышленности. В то же время имеются предложен ния по классификации безлюдных способов разработки уголь­ ных месторождений подземным способом, которые предназ­ начены ( по нашему определению) для сложных горногеоло­ гических условий.

Авторы работы [я] считают, что одним из важных кри­

териев выбора того или иного способа безлюдной

выемки

(технологической

схемы) является способ управления гор­

ным давлением. Эта позиция нашла свое отражение

при по­

строении классификационной схемы, которая

заимствована

нами

из работы

[9^ и приводится ниже.

 

 

В

работе [50]

приводится другая классификация:

 

72