Управление горным давлением в капитальных и подготовительных выработках, страница 3

Kp=V2/V1>l.                         (39)

Этот коэффициент зависит от прочностных характеристик породы, высоты падения, т. е. мощности разрабатываемого пласта, и угла падения пласта. Средние его величины составляют kp=1,15-1,30.

Этот способ может успешно применяться при условии обеспечения отсутствия вторичных осадок, т. е. осадка основной кровли и всей покрывающей толщи не должна влиять на состояние кровли и крепи в призабойном пространстве очистного забоя (лавы), не должна приводить к частичным завалам лав, усиленному вывалообразованию и чрезмерной интенсивности отжима угля.

Это условие можно выполнить, если величина осадки основной кровли над стойками крепи лавы, находящимися в последнем ряду на границе призабойного пространства Dh, меньше или равна допустимой величине просадки крепи. Для этого необходимо соблюсти неравенство.

Dh£0,5lmax/L1                     (40)

где lmax максимальная ширина призабойного пространства;L1 шаг обрушения основной кровли.

 Управление кровлей способом частичного обрушения

Управление кровлей частичным обрушением (см. рис. 20, в) преследует цель обеспечить обрушение непосредственной кровли и удержать от обрушения основную. Для этого по простиранию пласта возводят бутовые полосы — искусственные опоры из разрыхленных пород. Расстояние между ними выбирается таким образом, чтобы основная кровля в пролетах оставалась ненарушенной, а непосредственная кровля обрушилась. Обычно оно составляет 10—20 м, а ширина бутовых полос 4—6 м.

Для выкладки бутовых полос (эта операция  производится вручную) может быть использована порода обрушенной непосредственной кровли в пролетах между полосами или же из специальных выработок—бутовых штреков, проводимых в породах кровли или почвы. Область применения в настоящее время крайне ограничена.

Управление кровлей способом частичной закладки

Цель применения частичной закладки — удержание пород непосредственной и основной кровли от обрушения при помощи бутовых полос, возводимых по простиранию.

Породу для выкладки бутовых полос получают в основном из проводимых по простиранию пласта бутовых штреков (см. рис. 20, г), частично из породных прослойков или ложной кровли. Бутовые штреки могут проводиться с подрывкой кровли или почвы. Подрывка почвы целесообразна при прочных породах кровли, а также на пластах с большим газовыделением, так как в верхней части бутовых штреков может скопиться метан. Преимущество этого способа в том, что при нем не нарушается целостность непосредственной кровли.

Однако в связи с тем, что при подрывке почвы возрастает трудоемкость операций, в большинстве случаев бутовые штреки ведутся по кровле. Для того чтобы при взрывных работах в бутовом штреке обрушение пород не распространилось в призабойное пространство, часть его, подлежащая подрывке, ограждается частым рядом стоек. Шпуры в бутовых штреках бывают ходовые и откосные. Ходовые шпуры бурят из бутового штрека и применяются на тонких пластах. Буровой штрек в этом случае крепится деревянными стойками. Откосные шпуры позволяют обходиться без крепления штрека. Ширина бутовых полос и расстояние между ними зависят от мощности пласта и механических свойств боковых пород.

Управление кровлей способом плавного опускания

Управление кровлей плавным опусканием, так же как и частичной закладкой, преследует цель предотвратить обрушение непосредственной кровли в выработанном пространстве. Это достигается с помощью податливой крепи или деревянных костров, которые оставляются   в выработанном пространстве   (см. рис. 20, а). В результате давления опускающейся толщи происходит постепенное сжатие костров, при этом непосредственная кровля удерживается от обрушения. В условиях весьма тонких пластов и при определенном составе и строении пород плавное опускание кровли возможно без специальной крепи. Локальные разрывы сплошности кровли благодаря малым смещениям элементов кровли практического значения не имеют.

Управление кровлей способом полной закладки

Управление кровлей полной закладкой предусматривает заполнение выработанного пространства специальным закладочным материалом, который доставляется с поверхности или же готовится в шахтных условиях.

Объем закладочного массива равен объему вынутого угля, что создает наиболее благоприятные условия для ведения очистных работ, обеспечивает минимальное сдвижение толщи пород, залегающей над пластом, и соответственно минимальную усадку поверхности.

СПОСОБЫ УПРАВЛЕНИЯ ГОРНЫМ ДАВЛЕНИЕМ ПРИ ВЫЕМКЕ УГЛЯ ОТБОЙНЫМИ МОЛОТКАМИ

Основным средством отбойки угля на тонких крутых пластах шахт Центрального района Донбасса являются  отбойные молотки. Очистной забой общей длиной  90—120 м разделяется обычно на уступы длиной 8—14 м. Подготовка свит крутых пластов осуществляется, как правило, этажным способом через капитальные и участковые квершлаги, а разработка—сплошной (ре-•же столбовой) системой от ствола к границам шахтного поля. Практикуется группирование пластов в свите на один из штреков, который проводится полевым, или по одному из угольных пропла-стков. Применяется несколько способов охраны подготовительных выработок. Откаточные штреки поддерживаются угольными целиками размерами от 3,5Х4 до 5,5Х10 м или кустовой крепью в сочетании с кострами. Вентиляционные штреки охраняются бутовыми полосами или угольными целиками в сочетании с деревянными кострами. Ширина бутовых полос в различных условиях изменяется от 10 до 30 м.

Типичный паспорт крепления при этом способе управления горным давлением показан на рис. 38. Комплект призабойной крепи состоит из трех стоек под распил, устанавливаемых по падению пласта. В необходимых случаях применяются сдвоенные' комплекты. Расстояние между стойками по падению и между комплектами по простиранию обычно принимают равным 0,8—0,9 м. При понижении устойчивости пород кровли или склонности пород почвы к сползанию в комплект крепи добавляются распил по почве и полная затяжка кровли или почвы.

Рис. 38. Паспорт крепления очистных забоев на крутых пластах при управлении   кровлей   удержанием на кострах