Лекция №12 (дата 26.10.12) Полная закладка выработанного пространства

П олная закладка - совокупность процессов, охватывающих приготовление, транспортирование и укладку в выработанное пространство закладочного материала.

Управление кровлей полной закладкой следует применять: 1) для охраны ответственных сооружений на поверхности; 2) при слабых, склонных к сползанию пород почвы и весьма слабых породах кровли на крутых пластах; 3) как правило, при разработке крутых пластов, опасных по внезапным выбросам угля и газа; 4) при разработке пластов с самовозгорающимися углями.

Закладочный материал может быть получен в шахте (проведение, перекрепление вы­работок) или доставлен с поверхности (из карьеров, породных отвалов, отходы обогащения, металлургии, электростанций и др.).

В зависимости от того, какой вид энергии используется для транспортировки породы в выработанное пространство, различают пневматическую (энергия сжатого воздуха), гидравлическую (энергия потока воды), механическую (установки типа скреперов) и самотечную (движение породы под собственным весом на крутом падении угольных пластов) закладки.

Закладочный материал должен отвечать соответствующим требованиям: 1) содержать не более 20% горючих материалов; 2) обладать минимальной абразивностью и пылеобразованием; 3) не размокать, т.е. содержание глины должно быть не более 10%; 4) усадка закладочного материала должна быть минимальной; 5) размер кусков закладочного материала при пневматической и механической закладке должен быть 20…50 мм, при гидравлической – менее 20 мм, при самотечной – до 100 мм.

Частичная закладка выработанного пространства

Частичная закладка выработанного пространства на пологих пластах целесообразна при наличии трудно-обрушаемых пород кровли, весьма слабой, обводненной почве и недостаточной мощности пород непосредственной кровли.

Сущность заключается в возведении в выработанном пространстве перпендикулярно к очистному забою бутовых полос, которые предотвращают обрушение пород непосредственной и основной кровель. Возможна только при применении индивидуальной крепи.

Порода для бутовых полос берется от подрывки кровли из бутовых штреков

В бутовых штреках породы самообрушаются уже на значительном расстоянии от забоя лавы. При этом только 3 м бутового штрека (непосредственно за призабойной крепью) поддерживается временной крепью – ремонтинами.

Подрывка пород в бутовом штреке осуществляется буровзрывным способом. При этом бурятся два-три шпура на глубину не более 2 м, т.е. длина шпуров равна высоте подрывки пород.

В бутовом штреке пробивают оконтуривающую органную крепь (рис. 8). Из каждого бутового штрека должен быть свободный выход в призабойное пространство.

Выкладка бутовых полос осуществляется вручную ниже бутового штрека. В бутовой полосе не должна оставаться крепь.

Расчет паспорта

1.Проверка возможности подбучивания основной кровли.

2.Определение ширины бутовой полосы l_б.п из условия не менее пяти-шести кратной мощности пласта.

3. Расчет ширины бутового штрека по формуле , (2)

где – мощность пласта, м; h_п – высота подрывки пород в бутовом штреке (обычно в пределах 1 м), м; k_р — коэффициент разрыхления пород взрывом при закладке ее в выработанное пространство, k_p=2.

4. Определение ширины бутовых штреков над откаточным l_б.о и под вентиляционным штреками l_б.в. Как правило, l_б.о=l_б.в8 м.

5. Расчет числа бутовых полос в лаве . (3)

Частичная закладка выработанного пространства на пластах с крутым падением (самотечная) имеет свою специфику.

осуществляется путем возведения породных полос, равномерно распределенных по длине лавы (по простиранию или падению пласта) или одной полосы, расположенной в верхней части лавы под вентиляционным штреком.

При закладке полосами по простиранию (рис. 9) закладочный материал получают от проведения бутовых штреков буровзрывным способом с подрывкой пород кровли или почвы.

Для закладки полос по падению (рис. 10) или одной полосы под вентиляционным штреком используют дробленую породу или породу от проведения и ремонта горных выработок.

Условия применения частичной закладки полосами по простиранию – прямолинейные или уступные забои с ограничивающими условиями – мощность пласта менее 0,7 м, выбросоопасные и самовозгорающиеся пласты; полосами по падению – прямолинейные и уступные забои на пластах с боковыми породами средней обрушаемости и труднообрушаемыми, если почва не склонна к сползанию.

При мощности пласта от 0,7 до 1,2 м ширина бутового штрека составляет 3...4 м, а высота подрывки от 0,7 до 2,2 м. При этом ширина породной полосы составляет 6...14 м. Расстояние между породными полосами 4...5 м.

При закладке выработанного пространства сплошной полосой под вентиляционным штреком ее ширина принимается не менее 40% от длины лавы и с учетом размещения всего объема породы, получаемой от проведения и ремонта штрека.

Породные полосы наращиваются ежесуточно по мере подвигания очистной линии забоя на 1,8 м. Возведение породных полос по падению пласта осуществляется под действием взрыва и веса пород.