6.5 Применение разгрузочных пазов

Пазы предназначены для разгрузки призабойной части угольного массива в наиболее напряженных и опасных пунктах очистных и подготовительных забоев. Паз образуется таким образом, чтобы его плоскость была перпендикулярна к плоскости пласта. Следовательно, разгрузка пласта и деформация угольного массива происходят в направлении плоскости пласта, а не в перпендикулярном направлении, как это имеет место при применении разгрузочных щелей. Пазы располагают, как правило, в углах и кутках выработок, уступов, ниш. В виду того что пазы образуются в наиболее напряженных местах выработок, существует опасность динамической реакции пласта на внедрение инструмента во время образования паза. Поэтому глубина и ширина паза ограничиваются.

Основное влияние пазов сказывается на изменении распределения напряжений в призабойной области за счет упругих деформаций. Область пластических деформаций около паза небольшая, поэтому влияние пазов на газовыделение сравнительно невелико. В виду того что геометрические параметры пазов ограничены, величина неснижаемого опережения, которая является резервом безопасности, мала. Это требует особенно строгого соблюдения технологических параметров и тщательного контроля за формированием выбросоопасной ситуации в забоях.

6.6 Предотвращение выбросов угля и газа при механизированном проведении подготовительных выработок

Исследование основных факторов, определяющих выбросоопасность пласта при проведении выработок различными способами, а также изучение существующих типов проходческих комбайнов позволили определить основные направления конструктивного изменения этих комбайнов для более полного их использования в разнообразных условиях выбросоопасных пластов.

Основные конструктивные требования, предъявляемые к проходческим комбайнам, заключаются в следующем:

• должна обеспечиваться непрерывность подачи и равномерность хода;

• рабочий орган должен служить защитным перекрытием;

• желательно, чтобы проводимая выработка имела сводчатое или круглое сечение;

• комбайн должен иметь автоматическое регулирование скорости подачи и резания в зависимости от крепости угля;

• должно иметься устройство для распора комбайна, предотвращающее его смещение при внезапном выбросе;

• комбайн должен быть универсальным: обеспечивать проведение выработок различного сечения, иметь приспособления для осуществления мер по борьбе с внезапными выбросами и должна быть предусмотрена возможность установки навесного крепеукладчика;

• конструкция комбайна должна позволять применять автоматическую газовую защиту и быстродействующее опережающее отключение электрических цепей.

Для повышения средних темпов подвигания подготовительных забоев необходимо, чтобы способы борьбы с внезапными выбросами (помимо их надежности и эффективности) отвечали следующим требованиям: их разгружающее и дегазирующее действие должно проявляться в возможно более короткий срок, время на профилактическую обработку массива должно быть минимальным. Исходя из этих требований, лучшим вариантом является тот, при котором профилактика выбросов осуществляется одновременно с проведением выработки.

С позиций применимости на выбросоопасных пластах проходческие комбайны целесообразно делить по форме сечения проводимой выработки и по способу, каким исполнительный орган машины обрабатывает поверхность забоя. По последнему признаку можно выделить:

• комбайны, исполнительный орган которых обрабатывает забой одновременно на полное сечение проводимой выработки;

• комбайны, исполнительный орган которых обрабатывает поверхность забоя по частям.

Между этими двумя группами имеется существенное различие. При обработке забоя на полное сечение вся машина, либо ее подвижная часть непрерывно подается на забой. При обработке же забоя по частям сама машина стоит на месте, а ее исполнительный орган, занимающий небольшую часть сечения выработки, перемещается на поверхности забоя.

Проходческие комбайны, работающие на полное сечение выработки, в силу своих конструктивных особенностей имеют ряд недостатков. Исполнительный орган и сама машина, занимающие все сечение выработки, преграждают доступ к забою, и возводить крепь можно только позади машины. С другой стороны, комбайны этого типа проще раскрепить между стенками выработки, например, для восприятия реакции рабочего органа или для регулирования усилия подачи на забой при работе в различных неблагоприятных условиях.

У комбайнов, обрабатывающих забой по частям, отсутствуют указанные недостатки, однако, при необходимости дополнительного раскрепления машины для повышения устойчивости сделать это затруднительно из-за большого расстояния между машиной и стенками выработки.

Известно, что выбросоопасные пласты отличаются сложностью строения, что вынуждает производить раздельную выемку отдельных пачек или прослойков. Для подобных условий наиболее приемлем комбайн с исполнительным органом, находящимся на стреле (обработка забоя по частям). Режущая головка исполнительного органа при помощи стрелы может перемещаться в плоскости забоя во всех направлениях. Такой исполнительный орган позволяет вести раздельную выемку угля в сложных горно-геологических условиях с минимальным отставанием крепления от забоя.