Оптимальное по фактору горного давления расположение подготовительных выработок

16.03.2020

Оптимальное по фактору горного давления расположение выработок на разрабатываемом пласте при отсутствии под- или надработки базируется на следующих основных положениях.

1. Штрек, находящийся в угловой части выработанного пространства (рис. 1.89), в значительной мере разгружен от давления, если он проводится с отставанием от лавы.

2. Штрек, с одной стороны которого находится угольный массив, а со второй — выработанное пространство, располагается в зоне наибольшего прироста давления и наибольших относительных смещений породного массива. Такой штрек может быть разгружен от давления, если его несколько сместить в сторону выработанного пространства (см. рис. 1.89).

3. Выемочный штрек, пройденный для отработки участка в обратном порядке, перед углом выработанного пространства находится в наиболее благоприятном, а перед выступающим углом пласта — в наиболее неблагоприятном положении. В последнем случае лучше всего проводить его с отставанием от лавы и несколько сместить в сторону от угловой части пласта (см. рис. 1.89).

4. При боковых породах средней устойчивости ZR-образная схема отработки участка (с работой лавы на пройденный заранее или используемый повторно верхний штрек и проводимый по мере подвигания лавы нижний штрек) является более благоприятной, чем «чистый» прямой порядок отработки При весьма слабых породах более выгодна схема, при которой верхний штрек, находящийся у выступающего угла пласта, проводится вслед за лавой, а нижний штрек, находящийся в зоне влияния угла выработанного пространства, пройден заранее (рис 1.90). Штреки 1 и 2 проводятся до начала очистных работ. Штрек 2 погашается после прохода лавы (так называемая ZR-образная схема отработки), так как при его поддержании (т. е. при YR-образной схеме) он подвергался бы за лавой весьма сильному нагружению. Штрек 3 проводят с отставанием от лавы со смещением примерно на 15 м от старого штрека. Все штреки используются, таким образом, только один раз.

5. Двукратное использование рационально расположенных выемочных штреков может быть достигнуто следующими способами.

При ZR-образной схеме отработки (рис. 1.91) штрек I проводят с отставанием от лавы с некоторым смещением от конца лавы. При восходящем порядке отработки участков применения специальных выемочных и транспортных средств в околоштрековой полосе не требуется. При отработке каждого последующего выемочного столба необходима выемка закладочного материала из околоштрековой полосы.

При YR-образной схеме отработки (рис. 1.92) штрек 2 проводят заранее. Все остальное аналогично предыдущему случаю.

6. Особо неблагоприятное влияние на выемочный штрек оказывает целик шириной 3—30 м, оставляемый со стороны выработанного пространства (см. рис. 1.89).

7. Охранные околоштрековые целики эффективны лишь при их очень большой ширине. Лучше всего охранять штрек бутовой полосой, частичной или полной закладкой (см. рис. 1.89). Однако жесткие полосы нельзя оставлять между выработанными пространствами соседних выемочных участков, поскольку они будут действовать на нижние пласты подобно целикам угля.

8. Наиболее благоприятно расположение штреков в выработанном пространстве. Скорость проведения штреков по обрушенным породам примерно такая же, как и по ненарушенному массиву. При этом вполне оправдывает себя отставание забоя подрывки кровли от лавы.

9. Базисные выработки можно предохранить от действия горного давления, возрастающего в начальной стадии развития очистных работ, если применить способ шахты «Монополь». Ho для этого необходимы следующие предпосылки:

- на флангах выемочного поля должны иметься выработки, соединенные с вентиляционной сетью шахты;

- один из выемочных штреков должен быть пройден до начала очистных работ для сбойки выработок со свежей и исходящей вентиляционными струями.

- следует иметь два слепых ствола в качестве транспортных и вентиляционных соединений с общешахтными выработками;

- породы кровли пласта должны обладать слеживаемостью, чтобы уже примерно через 3 мес. после прохода лавы можно было пройти по обрушенным породам новую базисную выработку.

Оптимальное по фактору горного давления расположение выработок под краевыми частями вышележащих пластов заключается в следующем.

1. Штрек не испытывает повышенного давления, если он находится под выработанным пространством вышележащего пласта, но вблизи его краевой части (рис. 1.93, г).

2. Повышенное горное давление распространяется в общем случае по нормали к напластованию (за исключением зон мульд и перегибов пластов). Поэтому положение выработки относительно краевой части соседнего пласта должно определяться положением проекций краевой части пласта по нормали к напластованию (см. рис. 1.93,б и г).

3. Так называемые охранные целики отнюдь не защищают штрек, а лишь разрушают его. Наилучшим решением является применение «защитной раскоски» (см. рис. 1.93, е).

Правило расположения выработок под выработанным пространством может быть использовано также при выемке угля у геологических нарушений. Показанная на рис. 1.94 полевая выработка должна быть подработана уже после отхода лавы на несколько метров от разрезной печи. Разрезную печь по нижележащему пласту нужно сместить на несколько метров под выработанное пространство вышележащего. Если нижележащий пласт отрабатывается по направлению к нарушению, то вообще-то не требуется останавливать лаву до подхода к краевой части верхнего пласта.

Оптимальное по фактору горного давления расположение выработок по П. Стассену основывается на следующих положениях.

Полевые штреки. Несмотря на усложнение проходческих работ, следует располагать полевые штреки в прочных породах. Близлежащие участки соседних пластов должны быть по возможности отработаны как защитные.

Квершлаги. При вскрытии пласта со стороны висячего бока рекомендуется по возможности вначале восстающим забоем произвести защитную под- и надработку, а затем уже проходить квершлаги (и слепые стволы); пластовые наклонные выработки следует располагать в выработанном пространства (рис. 1.95). При вскрытии пластов со стороны лежачего бока на пологом залегании рекомендуется такая же защита, как для полевых штреков. При крутом падении пластов следует вести очистные работы таким образом, чтобы квершлаг был над- и подработан лавой в начальной фазе очистной выемки (рис. 1.96—1.99).

Выемочные штреки. Заблаговременное проведении штреков на всю длину выемочного участка (для последующей отработки в обратном порядке) целесообразно при крепких боковых породах и угле. При однократном использовании крепи таких выработок испытывает повышенные нагрузки лишь на участке, примыкающем непосредственно к лаве. Вполне допустимо применение анкерной крепи.

Проведение штреков с опережением лавы также целесообразно только при весьма прочных боковых породах. Оно неблагоприятно в том отношении, что опережающее лаву опорное давление воздействует на ослабленный проведением выработки массив. Может оказаться полезным применение анкерной крепн на участке штрека перед лавой, но вместе с тем, избежать подрывки кровли на нем зачастую не удается.

При повторном использовании штрека особенно неблагоприятное влияние оказывает взаимное наложение давления в краевой части пласта вдоль выработанного пространства и опережающего вторую лаву опорного давления, в результате которого состояние выработки резко ухудшается. В большинстве случаев требуются интенсивные работы по ее поддержанию причем применение анкерной крепи не дает какого-либо эффекта. В таких условиях более благоприятна отработка спаренными лавами с опережением между ними не более 3—4 м.

При проведении штрека с отставанием от лавы и сохранении с одной его стороны нетронутого угольного массива условия поддержания весьма благоприятны. Опережающее лаву опорное давление воспринимается ненарушенным породным массивом. Фаза сильной конвергенции штрека непосредственно на сопряжение с лавой в данном случае отсутствует. Разрушенные слои породы в кровле пласта удаляются при проведении штрека. Крепь устанавливается уже за пределами зоны критического давления. Возведение жесткой околоштрековой полосы со стороны лавы может быть целесообразным только при очень крепких боковых породах.

В штреках, проводимых с отставанием от лавы и охраняемых бутовой полосой (в верхней или нижней раскоске), обеспечивается симметричное оседание породных слоев. Трещина в кровле образуются до момента подрывки пород в забое штрека. Давление, действующее на забой лавы, не передается на почву штрека.

При проведении штреков с отставанием от лавы и их креплении шарнирными арками, устанавливаемыми на деревянные костры, с возведением или без возведения нижней или соответственно верхней бутовой полосы деревянные костры могут быть заполнены породой (рис. 1.100). При отсутствии с одной стороны бутовой полосы (рис. 1.101) костры должны быть податливыми (без породного заполнения), а их первоначальная высота должна превышать мощность пласта.

Околоштрековый целик шириной 5—10 м оказывает весьма вредное влияние как на саму «охраняемую» выработку, так и на выработки соседних пластов. Влияние одиночных целиков, оставленных в выработанном пространстве, проявляется почти во всех случаях повышенной конвергенцией и смещением боковых стенок выработок соседних пластов.

Влияния краевой части разрабатываемого пласта можно избежать, если проводить выемочные штреки вприсечку к выработанному пространству или же на достаточно большом расстоянии от кромки пласта, за пределами зоны повышенного давления. Краевые части соседних пластов во всех случаях ведут к повышенной конвергенции.

Вблизи геологических нарушений породы, как правило, перемяты, в связи с чем штреки следует проводить на достаточно большом удалении от нарушения. Участки угольного массива между штреком и нарушением следует отрабатывать короткими забоями. Условия проведения штреков под нарушениями крайне неблагоприятны. В качестве штрековой крепи рекомендуется применять шарнирные арки, устанавливаемые на деревянных кострах.

Имя:*
E-Mail:
Комментарий:
Информационный некоммерческий ресурс fccland.ru © 2019
При цитировании и использовании любых материалов ссылка на сайт обязательна