Лекция 4 Обрушение породы
Система разработки с обрушением породы (рис в) Породы над выработанным прос
транством ничем не удерживаются. Над выработанным пространством образуется зона обрушения. Обрушаясь, породы разрыхляются и заполняют выработанное пространство. После заполнения выработанного пространства обрушение прекращается и над зоной обрушения возникает зона оседания, где породы прогибаются с образованием трещин.
Способ наиболее экономичен. Недостаток – подработка земной поверхности и вышерасположенных выработок.
Если искусственное разрушение происходит по всей длине лавы – полное обрушение. Если ведется только на отдельных участках лавы, между которыми оставляются бутовые полосы закладки – частичное обрушение.
Разновидность обрушения – плавное опускание, применяемое при малой мощности и пластичных породах. Опускание идет без видимых нарушений сплошности, способ прост, безопасен, наименее трудоемок и эффективен.
Кроме трех описанных способов возможны комбинации, например, сначала работают с оставлением целиков, затем целики вынимают и породы обрушаются.
Призабойная крепь
В качестве призабойной крепи используются металлические стойки трения, гидравлические и деревянные стойки, а также металлические и деревянные верхняки.
Металлические стойки обладают податливостью, поэтому не разрушаются при возрастании горного давления. Состоят и неподвижной и подвижной частей, соединенных замком. Податливость создается за счет сил трения в замке при взаимном движении частей стойки. Недостаток – невозможность создания начального распора.
Гидравлические стойки более сложны, однако имеют равномерные характеристики податливости , создают предварительные распор и легко разгружаются. Представляют собой гидроцилиндр со встроенными одним или двумя ручными насосами с кривошипным приводом.
Металлические шарнирные верхняки равномерно распределяют рабочее сопротивление металлических стоек на кровлю и предохраняют призабойное пространство от вывалов.
Деревянная призабойная крепь представляет собой раму из двух или трех стоек и верхняка.
Число стоек всех крепежных рам, приходящееся на 1 м2 площади закрепленной кровли очистной выработки , называется плотностью крепи.
Гидравлические стойки более сложны, однако имеют равномерные характеристики податливости , создают предварительные распор и легко разгружаются. Представляют собой гидроцилиндр со встроенными одним или двумя ручными насосами с кривошипным приводом.
Металлические шарнирные верхняки равномерно распределяют рабочее сопротивление металлических стоек на кровлю и предохраняют призабойное пространство от вывалов.
Деревянная призабойная крепь представляет собой раму из двух или трех стоек и верхняка.
Число стоек всех крепежных рам, приходящееся на 1 м2 площади закрепленной кровли очистной выработки, называется плотностью крепи.
Системы разработки: сплошная, столбовая
1. Сплошная система разработки.
Система разработки называется сплошной, если очистные работы в пределах этажа, выемочного поля или яруса ведутся одновременно с проведением подготовительных выработок, незначительно опережая очистные забои.
Основными элементами сплошной системы являются: откаточный штрек (транспортная выработка), вентиляционный штрек; очистной забой (рис 1).
Для ограждения штреков от влияния ГД выкладываются бутовые полосы 9 или оставляются целики 10. Откаточный штрек 5 опережает лавы на 50-200 м и используется для организации маневровых операций с вагонетками.
Вентиляционный штрек 8 проводится вслед за лавой общим угольным забоем.
Длина лавы может достигать 250 м. Забой прямолинейный. В начале и конце лавы проводят ниши для заводки исполнительного органа комбайна и привода конвейера.
Свежей воздух для проветривания подается по откаточному штреку 5, проходит по лаве 7 и загрязненная струя (пунктирные стрелки на рис) удаляется по вентиляционному штреку 8.
К недостаткам сплошной системы относится тесная взаимозависимость очистных и подготовительных работ. Подготовительные выработки в течение всего срока службы находятся в непосредственной близости с выработанным пространством и испытывают повышенное горное давление, что требует частого ремонта крепи. Другие недостатки – отсутствие предварительной разведки условий разработки и утечка воздуха через обрушенные породы выработанного пространства.
В настоящее время эта система применяется только на весьма тонких пластах Донбасса и на пластах, опасных по горным ударам.
Для выемки на крутых пластах применяют комбайны и струги с механизированными крепями. Очистной забой располагают по падению или под углом 5-7 0 к линии падения в сторону массива угля, и тогда комбайн лучше прижимается к забою.
Управление кровлей – полным обрушением, плавным опусканием, закладкой.