20.11.2018
На сегодняшний день Бельгию вполне заслужено называют одним из самых крупных поставщиков продовольственных товаров, а также...


19.11.2018
В последние годы всё большее количество люде используют для обшивки фасадной части своего жилого здания металлический сайдинг (из...


19.11.2018
Горячекатаный швеллер в последние годы считается весьма популярным типом металлического проката. Он нашёл широчайшее во многих...


19.11.2018
Участие профессионального адвоката в уголовном производстве в настоящий момент считается важнейшим условием для того, чтобы моно...


19.11.2018
Наличие надежных дверных замков в рабочем состоянии — залог того, что квартира и все ее имущество останутся целыми. Это защита от...


17.11.2018
Сантехнические ревизионные люки являются технологичными углублениями или же, иными словами, колодцами, где располагаются счётчики...


Отработка целиков у штреков и уклонов, расположенных среди отработанных пространств

24.05.2018
Многочисленные попытки отработки околоштрековых целиков, оставленных среди выработанных пространств, предпринимавшиеся до 1951 г. на шахтах им. Урицкого, им. Калинина, 1 Мая, им. Володарского Кизеловского бассейна, обычно заканчивались неудачно, и очистные работы прекращались.

Из анализа этого опыта ведения работ по выемке целиков на шахтах Кизеловского бассейна, а также имеющихся в литературе материалов по иностранному опыту отработки целиков устанавливаются следующие два положения:

1) Выброс угля при горном ударе происходит в выработку, расположенную между целиками, и, наборот, наименьшее проявление удара происходит (или совершенно не происходит) в сторону выработанного пространства, вызвавшего образование опорных нагрузок. Направление выброса угля определяется составляющими сил опорного давления в плоскости пласта, направленными в сторону охраняемой целиками выработки. Кроме того, в результате воздействия опорного давления краевые части целиков со стороны выработанного пространства раздавлены больше, и, следовательно, повышенные нагрузки дальше отстоят от кромки целиков, чем от охраняемой ими выработки;

2) Подавляющее большинство горных ударов при отработке целиков происходит в момент взрывания шпуров в забое или спустя 15—20 мин, т. е. в момент наиболее интенсивного сближения боковых пород и, следовательно, интенсивного раздавливания краевых частей целиков.

Опыт Кизеловского бассейна и некоторых бассейнов за рубежом свидетельствует о том, что при выполнении ряда мероприятий может быть достигнута безопасная и безаварийная отработка целиков на шахтах, опасных по горным ударам. Эти мероприятия излагались ранее в работах.

Наиболее благоприятным направлением отработки пласта угля вообще и отдельных целиков в частности, с точки зрения устранения возможности выброса угля в сторону рабочего пространства, является ведение работ по выемке угля в направлении действия сил опорного давления, поскольку при этом максимально используется эффект защемления краевых зон целика. Поэтому направление отработки целиков и расположение очистных забоев в них должны выбираться не только с точки зрения удобства отработки целиков, но и с соответствии с распределением опорных нагрузок для целого района шахтного поля, в котором находятся данные целики.

Наиболее опасными местами, с точки зрения проявления горных ударов в них, являются сами подготовительные или капитальные, а также нарезные выработки в пределах отрабатываемых целиков, При этом они должны быть исключены из использования. Указанные выработки могут быть использованы лишь для целей вентиляции. При условии заглубления в почву на полное сечение возможно использовать выработки и для других целей.

Для транспортировки угля, материалов и передвижения людей следует поддерживать выработки со стороны выработанных пространств, вызвавших образование сводов давления, или сохранять выработки позади забоя при помощи бутовых полос.

Ведение очистных работ должно производиться сплошным фронтом без оставления целиков угля.

В целях искусственного вызова назревающего горного удара отбойку угля в забоях по целикам следует производить исключительно с помощью буро-взрывных работ с производством взрыва по всему забою одновременно.

Режим ведения работ не должен допускать людей в район отрабатываемых целиков в течение 0,5—1 часа после взрывания шпуров. Указанное время определяется следующим:

- анализ горных ударов при отработке целиков показывает, что удары происходят либо в момент взрывания, либо спустя 15—20 мин после взрывания;

- кривые смещения кровли, записанные в момент взрывания шпуров в забое, показывают, что наиболее интенсивное смещение кровли, а следовательно, и раздавливание угля происходит в течение 15—45 мин после взрыва, а затем устанавливается обычное состояние.

Специальный режим при отработке целиков должен включать производство маркшейдерских наблюдений за раздавливанием целиков и смещением кровли в районе отрабатываемых целиков при помощи приборов для автоматической дистанционной регистрации смещений. Результаты маркшейдерских наблюдений позволят уточнить режим работ для данного конкретного случая и произвести общую оценку состояния целиков и кровли в районе их отработки для возможного предсказания времени появления больших горных ударов.

Для того чтобы избежать непредвиденного перераспределения нагрузок на целики, отработку последних не следует производить в зонах влияния действующих очистных забоев лав. В противном случае могут произойти горные удары не только в момент взрывания шпуров в забое отрабатываемого целика, но и в промежутках между взрывными работами.

Если в кровле пласта имеется слой «примазки», то во избежание ее обрушения в момент горного удара она должна выниматься вместе с углем и забучиваться в выработанное пространство.

Выемку околоштрековых целиков, независимо от угла падения пластов, рекомендуется производить в направлении простирания (рис. 140, а и б), а выемку целиков у наклонных выработок при пологом и наклонном залегании пластов производить в направлении сверху вниз (рис. 140,в). Выемка целиков у наклонных выработок при крутом падении должна производиться способами, исключающими присутствие людей в очистном пространстве.

В соответствии с этими основными положениями в 1951—1952 гг. было разработано несколько схем отработки целиков применительно к условиям шахт Кизеловского бассейна. Впоследствии, в ходе горно-экспериментальных работ указанные принципиальные схемы получили уточнение и развитие.

Выбор той или иной схемы отработки определяется в каждом конкретном случае в зависимости от конфигурации целиков, состояния выработанных полей, примыкающих к отрабатываемым целикам, и от направления отработки целиков (к границе или к центру поля).

При рассмотрении вопроса отработки целиков необходимо принять такую последовательность их погашения, которая исключала бы возможность последующего чрезмерного нагружения целиков, охраняющих главнейшие используемые выработки (стволы, уклоны, штреки) с тем, чтобы не вызвать в них горных ударов.

Приведем несколько примеров отработки целиков, проводившихся с использованием высказанных выше рекомендаций.

Наибольший опыт по отработке околоштрековых целиков угля накоплен шахтой им. Калинина Кизеловского бассейна, на которой в период 1955—1959 гг. было отработано около 1,5 км целиков. Остановимся на двух примерах из этого опыта.

В конце 1956 г. началось погашение целиков у штрека № 33 II горизонта на глубине около 300 м. Мощность пласта № 11 в районе целиков составляла 1—1,5 м, уголь крепкий, с включениями колчедана, падение пласта 15°. Почва и кровля пласта представлены крепким кварцевым песчаником. Ширина по падению надштрековых целиков равнялась 15—20 м, подштрековых — 25—30 м.

Отработка велась но схеме, изображенной на рис. 140, а. Погашаемый штрек впереди очистного забоя служил лишь для целей вентиляции. Для транспортировки груза и хождения людей осуществлялась подрывка штрека № 33 с выкладкой полос выше и ниже штрека. Для возведения верхней бутовой полосы проводился специальный бутовый штрек (верхний на рис. 140, а). Для поддержания на протяжении 100—120 м позади очистного забоя нижнего конвейерного штрека выше его выкладывалась бутовая полоса из породы, полученной от проходки бутового штрека.

В подштрековых целиках выемка угля велась с помощью врубовой машины с длиной бара 2 м и последующей отбойкой угля буро-взрывными работами. В надштрековых целиках врубовая машина не применялась. Отбойка угля велась с помощью буровзрывных работ.

Перед зарубкой пласта взрывались шпуры длиной 2 м по типу сотрясательного взрывания. Зарубка производилась при дистанционном управлении машиной с расстояния 10—15 м. После взрыва шпуров люди не допускались в забой в течение 30 мин. Длина шпуров по верхнему целику 1,5 м, отрывало же иногда 2—2,5 м, так как в момент взрыва шпуров происходили горные удары, дополнительно отбивающие уголь. Были и довольно сильные удары. Например, при горном ударе в сентябре 1957 г., происшедшем в момент взрыва шпуров, выбросило около 200 т угля.

Всего с целиков штрека № 33 добыто около 90 тыс. т угля при среднесуточной добыче 150 т. Среднемесячное подвигание забоя составило 42 м. Себестоимость 1 т угля по участку составила 1,9 руб. при среднеучастковой себестоимости по шахте 1,8 руб.

Затем была произведена на протяжении 250 м отработка целиков штрека III горизонта на глубине 450 м. Отличие здесь состояло в том, что выемка угля и в надштрековом и в подштрековом целиках велась с помощью буро-взрывных работ без применения врубовой машины. Кроме того, в связи с наличием ложной кровли мощностью до 1 м применялась сплошная затяжка кровли. Несмотря на наличие затяжки, непосредственная кровля в момент толчков и ударов обрушалась в рабочем пространстве, что представляло значительную опасность. Последнее обстоятельство послужило основной причиной, из-за которой дальнейшая отработка целиков на III горизонте была прекращена.

На шахте № 6-Капитальная Кизеловского бассейна производилась отработка целиков у бремсберга № 5-бис. Ширина целиков составляла 23 м. Угол падения пласта в районе целиков 9°, мощность 2 м. Отработка производилась по схеме, изображенной на рис. 140,в. Отбойка угля производилась буро-взрывными работами с применением режима работ, согласно которому люди не допускались в забой в течение 30 мин после взрыва шпуров.

В процессе выемки целиков имел место ряд горных ударов, три из которых были весьма сильными. Выдавливание угля при ударах происходило в основном в сторону бремсберга. После некоторых ударов выдвинутым из целиков углем перекрывалось все сечение бремсберга так, что боковые стойки крепи бремсберга оказывались стоящими рядом. Выброса угля в сторону ходков, пройденных со стороны выработанного пространства, почти не наблюдалось.

Целики бремсберга № 5-бис были отработаны полностью без затруднений, связанных с проявлением горных ударов.

На шахте № 10 Сучанского месторождения в 1962 г. была проведена отработка целиков у мульдового штрека, пройденного по пласту Барсук, опасному по горным ударам. Мощность пласта в районе целиков 1,5—1,6 м, угол падения 3—12°. Отработка велась по схеме, близкой к варианту «б», изображенному на рис. 140. Основная выработка, предназначенная для хождения людей и вентиляции, проводилась в присечку к выработанному пространству (рис. 141). Присечка выполнялась в полосе отжатого угля и достигала в первых двух целиках 9—12 м, а в остальных — 5—6 м. Мульдовый штрек в данном случае использовался для транспортировки угля, вентиляции и отчасти для хождения людей. Последнее допускалось потому, что вдоль стенки штрека со стороны надштрекового целика была выложена бутовая полоса, которая вместе с полосой отжатого угля у края целиков в случае горного удара могла воспрепятствовать выбросу угля в сторону штрека.

Выемка угля велась с помощью буро-взрывных работ с соблюдением того же режима, как и при отработке целиков на шахтах Кизеловского бассейна. Доставка угля вдоль очистного забоя производилась с помощью скрепера, что позволило свести до минимума время пребывания людей в очистном забое. Крепление рабочего пространства велось металлическими стойками. В качестве специальной крепи применялись кусты из 5—6 металлических стоек. Всего этим способом было добыто 15 тыс. т угля, причем аварий, связанных с проявлением горных ударов, не было.

В процессе отработки целиков проводились инструментальные наблюдения за поведением пород и угля. Указанными наблюдениями, в частности, установлено, что влияние очистного забоя по целикам сказывается на расстоянии 60—70 м впереди него, а с расстояния 40—50 м начинается сильное увеличение скоростей деформирования угля. Под действием указанного опорного давления краевые части целиков раздавливаются в глубину до 4—5 м.

Кроме того, наблюдениями получены кривые смещения кровли позади очистного забоя до взрыва шпуров, в момент и после него. Вместе с тем эти наблюдения отметили, что в отдельные периоды отработки целиков общее состояние было таково, что успокоения, смещения кровли в течение 30 мин не наступало, поэтому во избежание опасности от проявления запоздалых горных ударов требовались большие перерывы в ведении работ. Имели место случаи самопроизвольного, т е. не вызванного очередным взрывом, роста скоростей смещения кровли, в результате чего возникали сильные толчки и удары.

Это положение еще раз подтверждает необходимость применения высказанной выше рекомендации о включении в режим ведения работ по выемке целиков маркшейдерских наблюдений за смещением кровли и раздавливанием угля, которые могут быть использованы как сигнализаторы появления опасного состояния в. районе целиков, а также для корректировки режима ведения взрывных работ.

Имя:*
E-Mail:
Комментарий: