Управление горным давлением в капитальных и подготовительных выработках, страница 11

Технология закладочных работ в камерах аналогична технологии закладочных работ при системах с длинными очистными забоями. В условиях многолетней мерзлоты для закладки камер используют иногда лед. Намораживание льда производится послойно, периодической заливкой воды. При этом закладку можно подводить под кровлю при минимальных углах падения.

В ряде случаев все большее применение находит частичная закладка камер, цель которой — уменьшить потери в целиках.

Закладка камер создает боковой распор на целики, уменьшает, величины их деформируемости во времени, т. е. снижает интенсивность деформаций ползучести (а, следовательно, увеличивает несущую способность целиков) и величину осадки всей покрывающей толщи.

Часто бывает экономически целесообразно использовать в качестве закладки отходы обогатительных фабрик. При этом одновременно охраняются от захламления и отправления ядами земли, леса, угодья, водоемы, грунтовые воды и снижаются потери за счет уменьшения ширины междукамерных целиков.

4. Для условий Ленинградского месторождения горючих сланцев в 1976 г. коллективом авторов (Ф. С. Бахин, Н. К. Ширенко, А. А. Борисов и др.) предложен способ управления кровлей в камерах шириной 30—40 м, отрабатываемых прямым ходом с полным обрушением непосредственной кровли на индивидуальную или механизированную крепь.

В сложных геологических условиях иногда ведут работу в камерах с посадкой непосредственной и основной кровли при использовании щитовых крепей.

5. Для увеличения несущей способности кровли камер применяют анкерную крепь.

6. Некоторое применение в практике находит способ управления кровлей посадкой ее на податливые целики. Технология этого способа сводится к оставлению целиков достаточно малой ширины, которые могут раздавливаться горным давлением при удалении фронта очистных работ на 2—4 камеры. Для этих целей предлагалось также искусственное ослабление целиков путем разбуривания их или полной подрезки у кровли.

МЕТОДЫ УПРАВЛЕНИЯ ГОРНЫМ ДАВЛЕНИЕМ ПРИ КАМЕРНО-СТОЛБОВЫХ СИСТЕМАХ РАЗРАБОТКИ

Рис. 63. Расчетная схема к определению шага обрушения кровли при камерно-столбовых системах

При камерно-столбовых системах особенности управления кровлей возникают при погашении целиков.

Наиболее распространенным способом управления кровлей при этом является полное обрушение. Расчетными параметрами в этом варианте являются величина шага обрушения кровли и реакция посадочной крепи.

Расчетная схема представлена на рис. 63. Шаг обрушения кровли определяется по формуле

где hн.с — мощность нижнего слоя непосредственной  кровли; Shi,—суммарная мощность пачки пород, являющейся нагрузкой на нижний слой; g — средний удельный вес пород; bc—суммарная ширина столба и камеры.

Реакция посадочной крепи:

где lпр — ширина призабойного пространства;   EJ жесткость нижнего слоя непосредственной кровли; ар расстояние между посадочными стойками в ряду.

Технические средства управления кровлей полным обрушением при погашении целиков аналогичны применяемым средствам в длинных забоях. Для посадки кровли часто используют индивидуальные крепи, но не исключено также применение механизированных. При использовании индивидуальных крепей применяется как ручная, так и механизированная посадка кровли.

Другим распространенным способом управления горным давлением при погашении междукамерных целиков является выемка заходками, которые представляют собой камеры малой ширины, ориентирующиеся под углом к продольной оси целика. Между этими заходками оставляют целики с таким расчетом, чтобы они поддерживали кровлю в период выемки. Расчеты этих целиков не имеют существенных особенностей, их можно производить по формулами, приведенным А. А. Борисовым [З].

При использовании твердеющей закладки расчеты усложняются в зависимости от порядка отработки камер в пределах выемочного участка (блока); рекомендуется пользоваться формулами, приведенными в работе [9].

Необходимо отметить, что расчетные параметры способов управления горным давлением и при камерных и при камерно-столбовых системах подлежат уточнению в процессе отработки месторождения (шахтного поля).

При выборе способов управления кровлей можно пользоваться также различными отраслевыми инструкциями, но при этом следует иметь в виду их эмпиричность и ограниченность в приложении к конкретным условиям. Кроме того, следует помнить, что применение инструкций часто не позволяет понять конкретные физические процессы, которые только и должны являться истинной основой принимаемых решений.

УПРАВЛЕНИЕ ГОРНЫМ ДАВЛЕНИЕМ ПРИ РАЗРАБОТКЕ УГОЛЬНЫХ ПЛАСТОВ БЕЗ ПОСТОЯННОГО ПРИСУТСТВИЯ ЛЮДЕЙ В ОЧИСТНЫХ ЗАБОЯХ

В соответствии с решениями XXVI съезда КПСС одним из перспективных направлений развития подземной угледобычи является автоматизированная разработка угольных пластов, или разработка без постоянного присутствия людей в очистном забое. Такая технология работ открывает возможности резкого, скачкообразного, повышения производительности труда, многократного улучшения всех технико-экономических показателей при одновременном обеспечении безопасности работ.

Осуществление «безлюдной» выемки возможно на базе применения дистанционно управляемых (например, из подготовительных выработок) или автоматизированных комплексов оборудования. Автоматизированная технология позволяет разрабатывать весьма тонкие, не рабочей мощности пласты, в очистные забои которых доступ человека невозможен. Такие пласты, зачастую вскрытые горными выработками, являются пока неиспользуемым резервом, в том числе и ценных коксующихся углей, например в Центральном районе Донбасса. Такие пласты могут разрабатываться также в качестве защитных по отношению к пластам опасным по горным ударам и внезапным выбросам угля и газа

Управление горным давлением при «безлюдной» выемке возможно с креплением и без крепления.

В первом случае средствами управления горным давлением являются дистанционно возводимые стационарные или передвижные дистанционно управляемые (автоматизированные) крепи различных конструкций.

Во втором случае при ведении очистных работ без крепи пролет выработки принимается меньше предельного, при котором непосредственная кровля не разрушается. Не исключается применение систем разработки без крепления, с обрушением кровли в рабочем пространстве, но для этого надо найти мероприятия, обеспечивающие нормальное функционирование очистного забоя.