V.2.4. Полное обрушение при щитовой выемке

В практике известны два способа управления щитовыми перекры­тиями. Первый заключается в поочередной выемке опорных целиков вначале у лежачего, а затем у висячего.бока пласта с соответству­ющим опусканием бортов щита. Этот способ применяют на пластах с углами падения 55—75°. При втором способе производится одновре­менное взрывание опорных целиков у лежачего и висячего боков пласта и щитовое перекрытие опускается по всей площади забоя. Этот способ применим только на пластах с углами падения более 75°.

Последовательность выемки угля в забое устанавливается в со­ответствии с принятым способом управления щитовым перекрытием. Применяя одинарные щиты, в первую очередь производят выемку угля вдоль канав лго всей длине забоя, после чего в один или два приема вынимают уголь в опорных целиках у лежачего и висячего боков пласта. При применении сдвоенных щитов на мощных пластах с углами падения более 75° производят одновременную посадку „ щитов. Процесс посадки при этом складывается из операций по увеличению глубины проходов под щитами у почвы и кровли 'пласта и поперечных приходов между ними, а также из операций по одно­временному взрыванию всех опорных целиков. При углах падения пластов менее 75° применяется последовательная посадка щитов.' В этом случае вначале взрывают целики у почвы пласта, а затем между щитами и у кровли пласта. Если угли слабые, то средние опорные целики взрывают одновременно с целиками у почвы пласта.-

Опускание щитов происходит под действием давления обрушен­ных пород. Движение пород кровли над щитом определяется составом пород, углом падения пласта, скоростью подвигания забоя и дру­гими факторами.

При углах падения пластов более 60° подушка из обрушенных пород и-угля перемещается за щитом, а при меньших углах падения (55—60°) она непрерывно воссоздается за счет обрушающихся пород кровли.

По мере обрушения непосредственной кровли происходит опу­скание основной кровли. Оно сказывается в некотором увеличении давления на щит и ослаблении прочности угольного целика под щитом. При обрушении основной кровли происходит динамическое перераспределение напряжений впереди забоя, опорное давление резко возрастает, вследствие чего происходит разрушение опорных межщитовых целиков. Динамические явления проявляются в боль­шей степени при прочных породах.

V.3. Частичная закладка

При управлении кровлей частичной закладкой непосредственная' и основная кровля поддерживаются^бу^двыми полосами, возводи­мыми из породы, получаемой от подрывки кровли или почвы в бу­товых штреках. В большинстве случаев производится подрывка кровли, так как при этом легче выкладывать бутовую полосу, по­скольку не нужно поднимать породу из штрека на уровень почвы

пласта. При залегании в кровле прочных пород и большом, газо­выделении из выработанного пространства, когда в верхней части штрека возможно скопление метана, подрывают почву пласта. Бутовые полосы выкладывают по мере подвигания очистного забоя на расстоянии одна от другой, равном устойчивому пролету

пород кровли (до 12 м) (рис. V.11). Ширина бутовой полосы на поло-гих|пластах принимается равной 4—6 м, но не менее 3—5-кратной мощности пласта. Ширина бутового штрека определяется по формуле

*ш.6 = -2*4г-м, (V.H) '

(ZnA-

где т — мощность^ пласта, м;

I6 п — ширина бутовой полосы, м;

hn — высота подрывки в бутовом штреке, hn = 0,8-М м; k — коэффициент разрыхления породы при закладке, k =

= 2—2,2.

Шпуры бурят ручными или колонковыми электросвёрлами. Для безопасности работ бутовые штреки закрепляют временной крепью на протяжении не менее 3 м от забоя и обеспечивают свобод­ный выход в призабойное пространство лавы.

На крутых пластах при управлении кровлей частичной закладкой бутовые полосы могут располагаться по простиранию и по падению.

Рис. V.11. Управление кров­лей частичной закладкой на пологих пластах

По простиранию их располагают при породах кровли II, III и IV классов по классификации ДонУГИ, когда в непосредственной почве залегают породы, не склонные к сползанию. Кроме того, применять такое расположение полос можно лишь на шахтах, на которых по пылегазовому режиму допускаются взрывные работы в выработан­ном пространстве.

Ширина бутовых полос, располагаемых по простиранию, прини­мается 6—15 м в зависимости от устойчивости пород кровли. Шпуры

Рис. V.12. Управление кровлей частичной закладкой на крутых пластах:

а — полосами по простиранию; б — полосами по падению; в — деталь ^очистного забоя

бурят из призабойного пространства. Для удержания пород устраи­вают породный ящик, под которым выкладывают костры (рис. V.12,a) Работы по управлению кровлей ведутся в ремонтную смену комплексной бригадой, в обязанности которой входит бурение шпу­ров, настилка полков, переноска костров и устройство породых ящиков. Взрывные работы производятся между сменами.

При породах IV и V класса и когда проведение бутовых штреков

• по простиранию затрудняется по условиям пылегазового режима,

бутовые полосы можно выкладывать полосами по падению. При этом

используется порода от проведения и ремонта вентиляционного

штрека.

Для удержания^ породы устраивают ящики, состоящие из двух рядов костров (см.|рис. V.12/6), расположенных по падению пласта

Рис. V.13. Крепление лавы при управлении кровлей ш.авньш опу­сканием

и внутри обшитых обаполами. Возведение породной полосы заклю­чается в заполнении ящика породой. Ширина породной полосы и расстояние между ними принимаются в зависимости от свойств боковых пород (3,6—5,4 м).

Трудоемкость управления кровлей при частичной закладке на 50—70% выше, чем при полном обрушении. Поэтому применять частичную закладку целесообразно лишь в условиях, в которых невозможно полное обрушение.