Управление горным давлением




Главная
Новости
Строительство
Ремонт
Дизайн и интерьер
Строительная теплофизика
Прочность сплавов
Основания и фундаменты
Осадочные породы
Прочность дорог
Минералогия глин
Краны башенные
Справочник токаря
Цементный бетон




13.07.2017


13.07.2017


13.07.2017


13.07.2017


13.07.2017


13.07.2017


13.07.2017


13.07.2017


13.07.2017


13.07.2017





Яндекс.Метрика
         » » Управление горным давлением

Управление горным давлением

01.09.2017


В зависимости от способности отдельных слоев породы кровли к самообрушению различают: ложную, непосредственную и основную кровли.
Ложной кровлей называют залегающий непосредственно над разрабатываемым пластом угля слой породы незначительной мощности (до 0,5—0,6 м), который легко обрушается или одновременно с выемкой угля, или спустя небольшой промежуток времени. Многие пласты не имеют ложной кровли.
Непосредственной кровлей называют залегающую Над угольным пластом довольно значительную толщу легко-обрушающихся пород, давление которой воспринимается в основном призабойной крепью и целиком угля. При отсутствии ложной кровли непосредственная кровля залегает над пластом.
Основной кровлей называют толщу крепких труднообрушающихся пород, залегающих выше непосредственной кровли и не обрушающихся одновременно с обрушением непосредственной кровли.
По аналогии с непосредственной кровлей различают и непосредственную почву — толщу пород, залегающую непосредственно под угольным пластом.
Толщу пород, залегающую ниже непосредственной почвы, называют основной почвой.
По мере обнажения кровли пласта при выемке угля происходит сдвижение горных пород, образование трещин в кровле и, наконец, обрушение пород. Для бесперебойной и безопасной работы в очистном пространстве необходимо перед забоем иметь свободное, но вместе с тем защищенное от обрушающихся пород пространство для нахождения людей и размещения механизмов. Ширину этого пространства, называемого призабойным, обычно принимают 2—4 м. Кренят его призабойной крепью, которая поддерживает кровлю от обрушения только вблизи забоя.
Вследствие перераспределения напряженного состояния пород при проведении выработок возникает давление покрывающих горных пород на массивы и целики угля. Это давление называется опорным.
На некотором расстоянии от забоя породы кровли провисают, при этом усиливается давление на стойки, последние ломаются и породы кровли обрушаются. Чтобы предотвратить распространение обрушения пород кровли до забоя, необходимо применять специальные мероприятия, которые называются управлением горным давлением, или управлением кровлей.
Существует несколько способов управления кровлей: полное обрушение пород кровли, полная закладка выработанного пространства, частичная закладка выработанного пространства, частичное обрушение пород кровли, плавное опускание пород кровли. В табл. 8 приведено распределение добычи угля из действующих очистных забоев по способам управления кровлей за 1975 г.

Полное обрушение пород кровли. Сущность этого способа управления кровлей сводится к тому, что параллельно забою вдоль лавы устанавливают специальную крепь, отделяющую призабойное пространство от выработанного, в котором происходит обрушение. После установки специальной крепи приступают к выбойке стоек в выработанном пространстве; вслед за этим породы кровли обрушаются до специальной крепи. Затем снова начинают работы по отбойке и выемке угля, возводят призабойную крепь, а через определенное расстояние, называемое шагом обрушения, или шагом посадки, снова возводят специальную крепь; стойки между новым рядом специальной крепи и старым выбивают, и породы кровли обрушаются.
Шаг обрушения обычно принимают равным одному — трем размерам ширины вынимаемых полос угля. Планомерно повторяя по мере подвигания забоя искусственное обрушение пород кровли, можно устранить обрушение в призабойном пространстве и обеспечить безопасную работу в забое. Этот способ управления кровлей имеет наибольшее распространение и применяется в различных вариантах при разработке угольных пластов, имеющих в кровле легкообрушающиеся породы, мощность которых достаточна для заполнения ими всего выработанного пространства.
Частичное обрушение пород кровли. Если мощность пород кровли недостаточна для надежного подбучивания вышележащих пород основной кровли, применяют частичное обрушение.
Сущность этого способа состоит в том, что выработанное пространство заполняется породами не полностью, а частично. По мере подвигания лавы по падению выкладывают бутовые полосы шириной 5—6 м. Расстояние между полосами (8—12 м) принимают из условия, чтобы после обрушения непосредственной кровли породы основной кровли не обрушались.
Непосредственная кровля в выработанном пространстве между бутовыми полосами обрушается на специальную крепь. Бутовые полосы выкладывают из породы, полученной или при проведении бутовых штреков, или в результате обрушения пролетов кровли между полосами.
Плавное опускание пород кровли состоит в том, что на тонких пластах при наличии боковых пород, способных прогибаться, кровля в выработанном пространстве плавно опускается на почву. При этом крепь должна быть податливой, чтобы она не препятствовала опусканию кровли.
Закладка выработанного пространства. Разработка мощных, особенно крутых угольных пластов связана с преодолением значительных технических затруднений, возникающих в процессе управления горным давлением. В этих условиях применяют закладку выработанного пространства. Материалом для закладки служат в основном боковые породы, добываемые в карьерах на поверхности. В Кузбассе, например, для этой цели применяют песчаники, песчанистые и глинистые сланцы, а также породы шахтных отвалов.
Для придания закладочным материалам необходимой транспортабельности их дробят и сортируют по крупности.
Закладочный материал может заполнять все выработанное пространство (полная закладка) или только часть его (частичная закладка). В первом случае способ управления кровлей называется полной закладкой, во втором — частичной. При частичной закладке в выработанном пространстве по простиранию выкладывают бутовые полосы. Материалом для них служит порода, получаемая из прослойков в пласте угля из специально проводимых бутовых штреков. Расстояние между бутовыми полосами и ширину их принимают такими, чтобы кровля между ними не обрушалась.
По способу возведения закладочного массива различают самотечную, гидравлическую, пневматическую и механическую закладки.
Гидравлическая закладка при естественном напоре осуществляется с применением гидрозакладочного комплекса. Гидрозакладочный комплекс (рис. 58) предназначен для обслуживания добычных участков при системе разработки мощных крутых пластов полосами по простиранию в восходящем порядке с механизированной выемкой угля комбайнами или комплексами.

Основными узлами гидрозакладочного комплекса являются два заглубленных аккумулирующих бункера 1 емкостью по 1500 м3 каждый, смесительная камера 2, два поверхностных самоочищающихся водосборника 3 емкостью по 1500 м3 каждый, закладочный шурф 4, в котором проложены пульпопроводы и водопроводы, монтажная лебедка 5, два подземных самоочищающихся водосборника 6 емкостью по 500 м3 каждый, подземная насосная установка 7, оборудованная двумя насосами 12МСГ-7.
В смесительных камерах, расположенных под каждым бункером, смонтировано по два ленточных питателя ПЛ-2 производительностью от 50 до 500 м3/ч. Смесительная камера сооружена таким образом, что закладочный материал может подаваться в воронку 8 из двух бункеров одновременно. Это позволяет достичь указанной производительности, а также осуществить в случае необходимости шихтование различных закладочных материалов.
Пульпа транспортируется по пульпопроводу 9 диаметром 175—200 мм до выработанного пространства. Водоснабжение гидрозакладочных работ осуществляется по замкнутому циклу.
Гидрозакладочный комплекс оборудован системой дистанционного и автоматического управления всеми работами по закладке.
При разработке крутых тонких и средней мощности пластов длинными столбами по простиранию на шахтах Донбасса применяется гидрозакладочный комплекс, особенностью которого является сооружение поверхностных аккумулирующих многосекционных бункеров для закладочного материала.