Средние показатели состояния кровли в лавах

16.03.2020

Данные о состоянии кровли в 280 лавах с крепями различных типов на шахтах Рурского бассейна приведены в табл. 3.4 (по картотеке лаборатории рудничной крепи и механики горных пород института «Бергбау-форшунг»).

Мощность пласта не оказывает влияния на склонность кровли к вывалам, но, по-видимому, влияет на отжим угля, и, следовательно, на расстояние между концами верхняков (или призабойных консолей перекрытий) и забоем. Одновременно увеличивается также и частота вывалообразования.

Щитовые механизированные крепи первоначально на наклонных и крутонаклонных пластах не применялись. Однако при их использовании в опытном порядке на таких пластах оказалось, что они достаточно устойчивы и при наклонном падении. При этом влияния угла падения пласта на вывалообразование установить не удалось.

Влияние глубины разработки на показатель склонности кровли к вывалам, как доказано, сказывается так же, как и влияние горного давления. Однако это не относится к вывалам высотой менее 30 см.

Удельная площадь вывалов перед крепью характеризует эффективность управления кровлей в лаве. Она наиболее удовлетворительна в лавах с щитовыми крепями, хотя этот вопрос еще нельзя считать полностью решенным, Расстояние между концами верхняков или призабойных козырьков перекрытий от забоя и склонность кровли к вывалам определяют удельную площадь вывалов перед крепью. Оба указанных показателя в лавах с щитовыми крепями имеют наименьшее значение. Хотя средняя высота вывалов в лавах с щитовыми крепями наиболее велика, удельная длина вывалов высотой больше 30 см в таких лавах (15%) меньше, чем в лавах с крепями других типов. Это обстоятельство следует объяснить повышением в последние годы рабочего сопротивления щитовых крепей.

В нормальных случаях при удельном рабочем сопротивлении крепи не менее 300 кН/м2 частота появления вывалов высотой более 50 см невелика.

Показатель склонности кровли к вывалам в лавах с щитовыми крепями меньше, чем в лавах с индивидуальной крепью. Исследования показали, что он не зависит от типа крепи, если только рабочее сопротивление крепи и расстояние между концами верхняков и забоем находятся в пределах допустимых значений. Поэтому его следует считать весьма важным для практики критерием.

Удельная площадь вывалов над крепью в лавах с щитовыми крепями минимальна, поскольку и перед крепью вывалов образуется немного. В результате опускания перекрытий при передвижке секций щитовой крепи она увеличивается примерно на 25%, в то время как при перестановке индивидуальной крепи — только на 20%.

Число и высота вывалов из кровли не зависят от типа крепи. Исключение составляют лишь лавы со стойками трения, что объясняется небольшой несущей способностью этой крепи. Более интенсивные осадки кровли происходят преимущественно при крепких породах кровли, надработанных вышележащим пластом и находящихся в зоне пониженного давления краевой части выработанного пространства. Для предотвращения ступенчатого опускания кровли необходимо увеличивать рабочее сопротивление крепи.

Отжим угля в забое не зависит от типа крепи, а определяется, как установлено к настоящему времени, в основном геологическими факторами, мощностью пласта. Отжим угля, ведущий к увеличению незакрепленной площади кровли, в значительной мере влияет на образование вывалов. Желательно, чтобы выемочная машина заранее оформляла забой в виде наклонной плоскости во избежание последующего непредусмотренного образования откоса в плоскости забоя. Ширина незакрепленной полосы кровли между забоем и концами верхняков или призабойных консолей минимальна при щитовой крепи. В комбайновых лавах она, как правило, несколько меньше, чем в струговых, хотя в последнем случае из-за обычно меньшей мощности пласта отжим угля проявляется более слабо. В лавах с индивидуальной крепью ширина незакрепленной полосы кровли определяется расстоянием до забоя концов верхняков, распертых стойками, поскольку шарнирно навешенные консольные верхняки, как правило, не оказывают сопротивления расслоению кровли. От ширины незакрепленной полосы кровли зависит удельная площадь вывалов. Дальнейшее ее уменьшение можно считать одним из основных вопросов повышения эффективности управления неустойчивой кровлей. Расстояние

между забоем и концами призабойных консолей определяется не только конструктивными особенностями крепи и отжимом угля, но и своевременностью передвижки секций крепи и расстоянием между конвейером и забоем.

Расстояние между забоем и концами оснований секций механизированной крепи характеризует своевременность ее передвижки или соответственно запаздывание крепления. В струговых лавах оно в среднем должно быть равным половине шага передвижки крепи.

Расстояние между конвейером и забоем на мощных пластах больше, чем на тонких. К тому же на мощных пластах часто не все гидродомкраты передвижки крепи присоединяют непосредственно к конвейеру, что ведет к росту расстояния между забоем и конвейером или крепью.

Среднее рабочее сопротивление у механизированных крепей различных типов неодинаково. Гидравлические стойки индивидуальной крепи имеют примерно такое же рабочее сопротивление, как и стойки механизированной, а стойки трения — от трети до половины сопротивления стоек механизированной крепи. Щитовые крепи с короткими козырьками верхних перекрытий при относительно небольшом распорном усилии обеспечивают примерно такое же удельное рабочее сопротивление, как и крепи поддерживающего типа. Недостаточное усилие распора крепи в определенных горно-геологических и горнотехнических условиях может быть причиной осадки кровли. Рабочее сопротивление крепи оказывает влияние на вывалы пород из кровли лишь в тех случаях, когда оно меньше определенной критической величины. Поскольку в определенных условиях хорошее управление кровлей достигается и при сравнительно небольшом рабочем сопротивлении крепи, в общем случае следует придерживаться правила, согласно которому повышать сопротивление крепи рекомендуется лишь тогда, когда в кровле образуются вывалы большой высоты или выступы со значительным оседанием породных блоков.

Скорость подвигания лав с щитовыми крепями почти вдвое выше, чем у лав с индивидуальной крепью. Тем не менее влияние скорости подвигания забоя на частоту вывалообразования удалось установить только в одном случае.

Имя:*
E-Mail:
Комментарий:
Информационный некоммерческий ресурс fccland.ru © 2020
При цитировании и использовании любых материалов ссылка на сайт обязательна