Сравнение величин конвергенции

18.03.2020

В зависимости от увязки очистных и подготовительных работ схемы проведения выемочных штреков при сплошной системе разработки можно подразделить на следующие три группы: обеспечивающие предварительную разведку выемочного участка. В таких схемах между проходческим и очистным забоями существует большой технологический разрыв, который обусловливается прохождением выемочного штрека со значительным опережением по отношению к лаве;

- обеспечивающие в малой степени или совсем не обеспечивающие предварительную разведку. Они характеризуются небольшим разрывом между проходческими и очистными работами. К ним относятся схемы проведения штреков с обычно небольшим опережением лавы;

- исключающие возможность предварительной разведки выемочного поля, при которых работы в проходческом забое жестко увязаны с подвиганием лавы. Указанные схемы предусматривают проведение штреков общим забоем с лавой или с отставанием от нее.

Из-за высокой тектонической нарушенности месторождений предварительной разведке выемочных полей на угольных шахтах ФРГ придается большее значение, чем, например, в Великобритании. В связи с этим в ФРГ только 6% выемочных штреков проходят общим забоем с лавой или с отставанием от нее, в то время как в Великобритании — 69% (табл. 6.8).

Вследствие сильного влияния глубины разработки на конвергенцию и значительно меньшей ее величины в штреках, проводимых общим забоем с лавой или с отставанием от нее, можно предположить, что в будущем удельный вес таких штреков на шахтах ФРГ должен существенно увеличиться.

Результаты измерений. На угольных шахтах Великобритании, как уже указывалось выше, 69% всех выемочных штреков проводят общим забоем с лавой или с отставанием от нее. Примерный характер конвергенции в таких штреках показан на графике (рис. 6.27).

В штреках, проводимых с опережением, кривая конвергенции круто поднимается вверх еще до подхода лавы. В штреках, проводимых с отставанием от лавы, конечная конвергенция составляет лишь около одной трети конвергенции в штреках, проводимых с опережением лавы. Конечное значение конвергенции достигается в этом случае примерно в 50 м за лавой.

На шахте «Эмиль Mайриш» (Ахенский бассейн) штреки, проводимые с отставанием от лавы, сохраняют значительно большую остаточную площадь поперечного сечения, чем штреки, проводимые с опережением очистного забоя (рис. 6.28). Различия, составляющие 14—32% первоначальной площади поперечного сечения выработок, были зафиксированы на пяти пластах. На пластах со слабыми и достаточно мощными породами почвы штреки, проводимые с отставанием от лавы, независимо от формы их поперечного сечения деформируются в той же степени, что и штреки, проводимые с опережением лавы. Разница состоит лишь в том, что их деформация происходит с некоторым отставанием во времени. Остаточная площадь поперечного сечения одинакова в обоих случаях.

Чем с большим опережением лавы проводится штрек, тем меньше его остаточная площадь поперечного сечения, и наоборот, чем на большее расстояние отстает от очистного забоя забой подрывки, тем больше остаточная площадь поперечного сечения выработки.

На шахте «Хуго» (Рурский бассейн) проходили два выемочных штрека: один с опережением лавы на 50 м, другой — с отставанием от нее на 6 м. Остаточная площадь поперечного сечения первого из них составила всего лишь 54% первоначального значения, так что пришлось трижды производить подрывку почвы. Остаточная площадь поперечного сечения второго штрека соответствовала 78% первоначальной. Благодаря отставанию породного забоя штрека от забоя лавы, конвергенция в штреке была уменьшена с 39 до 18%, что позволило отказаться от подрывки почвы.

Сопоставление данных по восьми штрекам в Рурском бассейне. Для сопоставления были отобраны восемь выемочных штреков на трех шахтах Рурского бассейна, находившихся на глубине 889±84 м и пройденных по пластам мощностью 2,07±0,14 м (шесть по пласту В и по одному на пластах H и «Густав»). Пять из них использовались в качестве вентиляционных, три — в качестве конвейерных. Все они крепились податливыми арочными рамами. Штреки подвергались влиянию краевых частей по вышележащим пластам.

Конвергенцию в трех штреках, проводимых с отставанием от лавы, можно было сравнивать с конвергенцией в этих же штреках на участках, проводившихся с опережением лавы на 25 м. В пяти штреках, проводимых только с отставанием от лавы, для оценки конвергенции пришлось использовать показатели соседних штреков по тому же пласту, пройденных с опережением лавы на 25 м.

Сравнение показателей конвергенции в штреках, проводимых с опережением лавы и с отставанием от нее, приведены в табл. 6.9. Разброс данных измерений вокруг средней величины в штреках, пройденных с отставанием от лавы, меньше, чем в штреках, пройденных с опережением. Этот факт можно объяснить тем, что в первом случае величина конвергенции меньше, чем во втором.

Если принять конечную конвергенцию в штреках, проводимых с опережением лавы, за 100% то в штреках, проводимых с отставанием от нее, она равна 49%. Таким образом, соотношение величин конвергенции составляет примерно 2:1.

Простейшая количественная оценка полученных результатов позволяет сделать следующие выводы:

- на каждые 2 м отставания забоя подрывки пород в выемочном штреке от очистного забоя конвергенция снижается на 10% по сравнению с ее величиной в штреке, пройденном с опережением лавы на 25 м;

- относительное опускание кровли в штреках, проводимых с отставанием от лавы, уменьшается по сравнению с опережающими лаву штреками в наибольшей степени (соотношение 100:30), относительное пучение почвы — в меньшей степени (соотношение 100:55), а сближение боков выработки — в той же мере, что и конвергенция (соотношение 100:47);

- показатель деформированности крепи в двух штреках, опережавших лаву на 25 м, составлял 2,3 и 2,5 (что соответствует деформациям от легкой до средней степени тяжести), а в сравниваемых с ними штреках, проводившихся с отставанием от лавы, — 1,1 (почти полное отсутствие деформированных элементов крепи). Во всех остальных опережающих лаву штреках показатель деформированности крепи составлял 1 — 1,5 от полного отсутствия до легкой степени деформации), так что переход на схему проведения с отставанием от лавы вряд ли принес бы какие-либо улучшения.

Сопоставление данных по шахтам Рурского и Ахенского бассейнов и месторождений Великобритании. Обобщенные данные о конвергенции в выемочных штреках приведены в табл. 6.10.

В угольных шахтах Великобритании путем применения схемы проведения выемочных штреков с отставанием от лавы удалось добиться сравнительно весьма благоприятных результатов, чему во многом способствовало использование для охраны штреков двусторонних жестких околоштрековых полос. В слабых боковых породах на шахте «Эмиль Майриш» разница в конвергенции штреков, опережающих лаву и отстающих от нее, заметно меньше. Тем не менее полезный эффект состоял в том, что штреки с конвергенцией 36% можно было считать вполне пригодными для нормальной эксплуатации, в то время как конвергенция в 63% в штреках, опережающих лаву, часто приводила к серьезным осложнениям.


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