Вывалы пород в призабойной зоне подготовительных выработок, неподверженных влиянию очистных работ

16.03.2020

Рассмотрим характер обрушения пород в призабойной зоне подготовительной выработки на примере проведения квершлага длиной 400 м комбайном бурового действия. Глубина заложения выработки 900 м. форма поперечного сечения — круглая, диаметром 5,1 м. Квершлаг крепили кольцами из спецпрофиля GI100 и GI120 с четырьмя жесткими и одним податливым соединениями. Расстояние между кольцами 1,1 м. При их установке использовалась проволочная сетчатая затяжка. Расстояние между забоем и первым кольцом крепи колебалось от 2,3 до 7 м, составляя в среднем 4,2 м.

Во времени крепление отставало от проведения на 2—2,5 смены, или на 12—45 ч. Средняя скорость проходки составляла 12,2 м/сут.

Породы, по которым проходили квершлаг, были преимущественно устойчивыми, местами склонными к вывалам (рис. 5.1). Угол наслоения пород по отношению к оси квершлага составлял 9—13°. По протяженности квершлага были выделены три типа пород: I — породы, соответствующие по прочности глинистым сланцам и песчаникам, при наличии только параллельных напластованию плоскостей отдельности; II — те же породы, но с природной косой трещиноватостью, а также «кучерявчик» с поверхностями хрупкого излома размерами в несколько дециметров; III — угольные пласты, а также «кучерявчик», залегающий в почве пластов.

Для количественной оценки устойчивости кровли и боков квершлага были приняты следующие условные показатели KZ: отсутствие вывалов — KZ=1; отдельные вывалы — KZ=2; многочисленные крупные и высокие вывалы, занимающие не менее 20% площади поверхности кровли — KZ=3.

Зависимость показателя интенсивности вывалов из кровли квершлага в месте крепления от наличия в месте установки ближайшего к забою кольца крепи при различных породах характеризуется графиком (рис. 5.2).

При крупном вывале у ближайшего к забою кольца крепи и слабых породах в незакрепленной части выработки происходят, как правило, не менее крупные вывалы. Таким образом, в выработке со слабой кровлей после происшедшего однажды вывала дальнейшее вывалообразование предотвратить очень трудно. И, наоборот, если вывалы из кровли происходят редко или вообще не происходят, то при установке рам крепи можно особенно не опасаться вывалов даже при неустойчивых породах. В до же время при породах средней устойчивости или устойчивых наблюдаются лишь единичные мелкие вывалы (даже если у предыдущей рамы произошел крупный вывал).

Как видно из графика (рис. 5.3), указанные выводы справедливы также для вывалов пород из боков выработки (от свода до половины ее высоты).

Результат проведенных наблюдений показывают, насколько важно предупреждать появление даже мелких вывалов, особенно при неустойчивых породах.

Интенсивность вывалов в зависимости от времени запаздывания крепления при различном расстоянии между забоем и последним кольцом крепи (длина незакрепленного участка) и типе пород характеризуется графиком (рис. 5.4). При неустойчивых породах крупные вывалы происходят через 2 сут, если длина незакрепленного участка соответствует 2,5-кратным расстояниям между рамами крепи. Если эта длина в два раза больше, то крупный вывал из кровли можно ожидать уже через 24 ч. В породах средней устойчивости крупный вывал из кровли возможен через 4 сут, если длина незакрепленного участка выработки в 4 раза больше расстояния между рамами.

Для каждого типа пород характерно свое «критическое время запаздывания крепления», которое, однако, зависит от длины незакрепленного участка выработки. Критическое время запаздывания крепления и, следовательно, допустимое отставание во времени работ по креплению тем больше, чем меньше расстояние между забоем и последней рамой крепи. При небольшом времени запаздывания крепления длина незакрепленного участка выработки не играет существенной роли. Если же крепление выработки ведется с большим отставанием во времени, то длина незакрепленного участка выработки приобретает важное значение.

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