ГлавнаяРазработанная КузНИУИ тюбинговая крепь из углепласта предназначена для поддержания восстающих выработок при отработке мощных пластов крутого и наклонного падения щитовой системой и системами с гибким металлическим перекрытием в условиях интенсивного проявления горного давления и больших потоков перепускаемого угля. Системы разработки мощных пластов на шахтах Кузбасса требуют ежегодного проведения сотен километров восстающих выработок в год. Трудоемкость и стоимость их проведения и поддержания в этих условиях определяют эффективность систем разработки. Применение анкерного крепления углеспускных печей не во всех случаях эффективно: в условиях неустойчивых углей оно не предотвращает «размыв» печей и, следовательно, перебои производственного процесса на их восстановление.
Разработанные КузНИУИ материал и конструкция тюбинговой крепи из углепласта позволили отказаться от анкерного крепления, а на глубоких горизонтах с эффектом заменили деревянные срубы на креплении печей. Углепластиковая крепь КузНИУИ представляет собой замкнутую систему шестисегментных колец, которые для устойчивости устанавливаются друг на друга с последовательным сдвигом по отношению к вертикальным стыкам нижележащего кольца (рис. 7.6). Фиксирование тюбингов друг относительно друга осуществляется при помощи полуцилиндрических выступов-выемов, предусмотренных на каждом тюбинге.
В результате изучения влияющих факторов, свойств и фракционности различных компонентов на основании математической модели и многочисленных экспериментов в качестве материала КузНИУИ предложен углепласт холодного отверждения на основе фенолоформальдегидной смолы СФЖ-3032 (22,35%), отвердителя БСК (6,3%) и угольной пыли или мелких кусков угля (до 10 мм). Формование секций тюбинговой крепи из углепласта производится методом виброуплотнения, более эффективным для данных целей, чем холодное отверждение.
Опыт эксплуатации тюбинговой крепи на шахтах Кузбасса показал, что ее применение обеспечивает устойчивость выработок в течение всего срока эксплуатации. Производительность труда при механизированном возведении повышается в 6—8 раз, а при выемке —на 6—10% за счет исключения разборки крепи и снижения случаев забучивания выработок. Транспортные расходы снижаются в 3—4 раза; пропускная способность выработок увеличивается за счет высокой износостойкости материала.
Для производства тюбингов из углепластиков в Кузбассе создан цех с опытно-промышленной линией.