Способы управления кровлей в очистных забоях
Лекция №12
Крепление очистных забоев. Классификация крепления. Понятие об управлении горным давлением в очистном забое. Классификация способов управления горным давлением.
1. Крепление очистных забоев. Классификация крепления. Конструкция призабойного и специального крепления
2. Способы управления кровлей в очистных забоях
Крепление очистных забоев. Классификация крепления. Конструкция призабойного и специального крепления
Для очистных выработок обычными являются неустойчивые обнажения, характеризующиеся сдвижением больших масс горных пород. Эти сдвижения начинаются сразу от разрезной печи, т. е. с самого начала ведения очистных работ. Для поддержания выработок в рабочем состоянии требуется возводить крепь. В настоящее время в основном применяют металлическую крепь.
Металлическая крепь по своей конструкции, назначению и условиям применения отличается большим разнообразием.
По назначению крепи разделяются на оградительные, поддерживающие и оградительно-поддерживающие.
Крепь оградительного типа (рис. 1, а) способна только защищать рабочее пространство от проникновения в него обрушенной породы или закладочного материала.
Крепь поддерживающего типа (рис. 1, б) обеспечивает поддержание кровли в призабойном (рабочем) пространстве лавы и позволяет управлять горным давлением полным обрушением — при этом она выполняет роль посадочной крепи.
|
|
|
Крепь оградительно-поддерживающего типа (рис. 1, в) ограждает рабочее пространство от обрушенных пород и поддерживает кровлю непосредственно у забоя.
По характеру связей между отдельными составными частями в процессе Перемещения - и установки крепи разделяют на индивидуальные, комплектные (секционные) и агрегатные.
В индивидуальной крепи отдельные элементы — стойки, верхняки — перемещают за подвигающимся забоем раздельно.
В комплектной (секционной) крепи отдельные элементы связаны между собой. При перемещении секции связи между отдельными ее элементами сохраняются. Однако отдельные секции между собой не связаны и перемещаются раздельно.
В агрегатной крепи не только элементы комплекта (секции), но и сами комплекты связаны в единую систему через общую базу,
которой является конвейерный став, специальная жесткая рама или другое подобное устройство. Поэтому агрегатная крепь
перемещается за подвигающимся забоем при полном сохранении всех этих связей.
Крепь индивидуальная поддерживающего типа разделяется на призабойную и специальную (посадочную).
Призабойную крепь обычно устанавливают в цризабойном(рабочем) пространстве лавы вслед за выемкой угля. Предназначена она главным образом для предотвращения обрушения пород непосредственной кровли.
|
|
|
Посадочная крепь применяется в очистных выработках и предназначена для обеспечения периодического (установившегося) обрушения пород кровли за пределами призабойного пространства по заданной линии «обреза» кровли.
В механизированной крепи поддерживающего типа механизированы перемещение посадочных стоек и их начальный распор, при этом гидродомкраты передвижения стоек используются и для передвижения забойного конвейера.
Рис.1 Типы механизированной крепи
а – оградительная; б – поддерживающая; в – оградительно-поддерживающая
Различают крепи с ручной переноской или передвижкой и с механизированной передвижкой.
Комплект индивидуальной металлической крепи в очистном забое состоит из призабоййой и специальной (посадочной) крепи.
Призабойная крепь состоит из стоек, которые располагают рядами вдоль забоя. Стойка — основной опорный элемент крепи, оказывающий сопротивление опусканию пород кровли в закрепленной выработке. Стойки обычно устанавливают под верхняки, наличие которых улучшает условия' поддержания пород кровли. Призабойная крепь, состоящая из двух или трех стоек, установленных под верхняк, образует раму (рис. 2).
|
|
|
Если в породах кровли образуются трещины, перпендикулярные к забою, верхняки целесообразно располагать параллельно забою, так как в этом случае лучше подхватываются отделяющиеся глыбы породы. Такая крепь называется параллельной. Если же в кровле призабойного пространства возникают трещины, идущие вдоль забоя (параллельно ему), верхняки располагают поперек этих трещин, т. е. перпендикулярно к забою. В этом случае мы имеем перпендикулярную крепь.
Параллельная крепь в забое имеет следующие недостатки:
часть призабойного пространства, прилегающая непосредственно к забою, где находятся рабочие очистного забоя, остается незакрепленной;
расстояние между рядами крепи, определяемое в соответствий с основными размерами работающих в забое машин и механизмов, ' может оказаться недопустимым с точки зрения устойчивости кровли.
Поэтому на пологих пластах верхняки обычно устанавливают перпендикулярно к забою.
При малоустойчивой и сильно трещиноватой кровле порода может просыпаться из незакрепленной части между двумя рамами.
|
|
|
Рис.2 Конструкция индивидуальной призабойной крепи, расположенной перпендикулярно к забою
В этом случае крепь усиливают затяжками из тонких досок или горбылей, укладываемых между соседними верхняками.
Длина металлических верхняков определяется шириной захвата исполнительного органа-выемочной машины и составляет около 1 м; расстояние между стойками в раме по простиранию определяется основными размерами машин и механизмов и составляет 0,8—0,9 м. Расстояние между рамами по падению зависит от устойчивости пород. Чем устойчивее порода, тем больше это расстояние. Ориентировочно оно равно 0,8—1 м.
Число стоек, приходящихся на 1 м2 площади обнаженной кровли, называют плотностью крепи.
К призабойной крепи предъявляют ряд требований:
она должна быть достаточно прочной, способной ограничить деформации пород и обеспечить их поддержание в призабойном пространстве на время выполнения производственных процессов в лаве;
она должна обеспечить безопасность работ и возможность свободного перемещения людей в очистном забое, а также нормальные условия эксплуатации машин и оборудования;
конструкция крепи должна быть простой, элементы крепи должны иметь небольшую массу, должны легко устанавливаться, извлекаться и перемещаться; крепь должна быть дешевой.
К специальной (посадочной) относят органную крепь из гидравлических призабойных стоек, а также специальные посадочные стойки ОКУм. Применяют ее при искусственном обрушении кровли по заранее намеченной прямой линии.
Органная крепь представляет собой ряд металлических стоек, устанавливаемых под распил строго по прямой линии в последнем ряду - призабойной крепи. Между рамами крепи устанавливают одну-две стойки.
При обрушении значительных толщ пород, когда давление на органную крепь велико, одного ряда стоек оказывается недостаточно. Тогда применяют посадочную крепь из металлических тумб, каждая из которых способна воспринять значительное горное давление.
Посадочные стойки в лаве устанавливают в ряд звеньями по 2—3 шт. Между соседними звеньями оставляют проход. на ширину крепи (одной рамы). В зависимости от устойчивости кровли на 1 м длины лавы приходится 0,8—1,2 посадочные стойки (см. рис. 2).
Посадочные стойки устанавливают или в одну линию с концами верхняков последнего ряда призабойной крепи, или несколько выдвигают от них в сторону выработанного пространства. В любом случав, согласно ПБ , необходимо обеспечить свободный проход для людей с завальной стороны конвейера шириной не менее 0,7 м.
В определенных горно-геологических условиях применяют деревянную крепь: при разработке пологих пластов, имеющих, например, существенно переменную мощность по длине лавы или по простиранию пласта; пластов сложного строения, когда порода прослойков убирается в выработанное пространство лавы и препятствует извлечению и переноске металлических стоек; пластов с неустойчивой кровлей или слабой почвой, когда применение металлической крепи связано с большими ее потерями. Деревянная крепь практически повсеместно применяется при разработке крутых пластов.
Призабойная деревянная крепь по конструкции аналогична металлической: рама состоит из стоек и верхняков.
При разработке крутых пластов обычно применяют параллельную призабойную крепь. При наличии в почве пласта пород, склонных к сползанию, под стойки укладывают лежни. Иногда почву укрепляют затяжками. Рамы устанавливают через 0,9—1 м. Расстояние между стойками в раме равно 0,9—1 м. 
Рис. 3 Специальные виды крепи: а и б – однорядный и двухрядный органный ряд; в – куст; г – костры;
В качестве специальной крепя применяют органный ряд, костры и кусты (рис. 3), а также стойки ОКУм.
Костер— это клеть, сложенная из круглых стоек или прямоугольных брусьев. Костры применяют для усиления призабойной крепи при управлении горным давлением полным обрушением или плавным опусканием, для предупреждения местных обрушений и при ремонте выработок. Ставят их одиночными или двойными рядами на расстоянии 2—6 м.
Куст — это специальная крепь, состоящая из группы стоек (6—9 шт.), установленных одна возле другой. Расстояние между кустами 3-4м.
Применение деревянной крепи в Очистных забоях связано с, большим расходом леса, так как срок ее службы в лаве исчисляется днями, а повторное использование не превышает 15—20%. В результате расход леса на 1000т добытого угля достигает 30— 40 м3.
Металлическая крепь обеспечивает лучшее состояние кровли, увеличивает безопасность работы в лаве, выдерживает значительно большее горное давление, чем деревянная. Последнее позволяет уменьшать плотность крепи. В результате достигается более свободное размещение и передвижение забойных механизмов в лаве.
На отдельных шахтах применяют смешанную крепь, устанавливая наряду с металлическими и деревянные стойки. Однако смешанная крепь ухудшает условия поддержания кровли в очистных забоях, так как работает она не синхронно, при этом ухудшается и усложняется надзор за крепью. В результате снижается безопасность работ, увеличиваются потери и расход крепежного леса. Поэтому установка деревянных стоек желательна лишь в качестве контрольных (67 ПБ).
Кровля в призабойном пространстве поддерживается в лучшем состоянии при своевременном возведении призабойной крепи вслед за выемкой угля и установке призабойных стоек с высоким первоначальным сопротивлением. Большое значение имеет также увеличение темпов подвигания забоев. При большой скорости подвигания очистного забоя уменьшается трещинообразование и отслаивание кровли, увеличивается устойчивость обнажений, поскольку перемещение зоны воздействия опорного давления впереди очистного забоя происходит с гораздо большей скоростью и, следовательно, период воздействия опорного давления уменьшается.
Способы управления кровлей в очистных забоях
Управление кровлей - совокупность мероприятий по регулированию нагрузки на крепь очистного забоя, проводимых для эффективной и безопасной выемки ПИ.
Различают способы управления кровлей: полное обрушение; частичное обрушение; частичная закладка; полная закладка; плавное опускание.
Дата добавления: 2020-11-27; просмотров: 325; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!