5.8. Паспорт крепления до первичной посадки кровли.

Основным паспортом управления кровлей и крепления лавы на концевых участках очистного забоя и сопряжениях с прилегающими выработками предусматривается максимальная плотность крепи. Максимальная плотность крепи принята исходя из конкретных горно-геологических условий. По этой причине, на основании опыта отработки комплексно-механизированных забоев в аналогичных условиях, в качестве специального паспорта на первичную посадку кровли принимается основной, принятый для отработки лавы.

Шаг первичного обрушения непосредственной и основной кровли составляет 20-25м, шаг последующих обрушений – 12-15м.

Признаки, предшествующие посадке кровли - усиление давления на крепь, потрескивание пород кровли, отжим и шелушение пласта угля, увеличение концентрации газа в лаве.

Очистные работы в лаве необходимо производить в соответствии с "Организационно-техническими мероприятиями по обеспечению безопасности работ в лаве до первичной посадки основной кровли".

5.9. Выемка угля и крепление нижней ниши.

Параметры нижней ниши определены из условия размещения в ней нижней приводной головки лавного конвейера СП-26У, концевой головки штрекового конвейера СП-202 и свободного передвижения людей. Концевая головка конвейера СП-202 расположена в опережающем просеке, проводимом одним забоем с нишей. Исходя из этого, ширина ниши по падению пласта принята 6,0-6,2м, минимальная глубина 1,6м, максимальная – 3,2м с учетом подвигания забоя лавы на две стружки, 1,6м, и наращивания штрекового конвейера СП-202 в опережающем просеке.

Разработка угля в нише и опережающей просеке с нижней подрывкой боковых пород до почвы конвейерного штрека производится буровзрывным способом в режиме СВ, в специально отведенную для этого смену. Производством работ в сменах по бурению шпуров, заряжению и взрыванию зарядов, уборке горной массы, креплению ниши и опережающего просека заняты звенья ГРОЗ в составе 3-4 человек, один из которых назначается старшим. Уборка горной массы производится вручную лопатами на лавный и штрековый конвейеры.

По мере уборки угля в нише, производится установка временной крепи, состоящей из гидравлической стойки под подлапок. После уборки угля на необходимую глубину и установки временной крепи, производится установка по простиранию пласта на расстоянии 0,8м от ранее установленной рамы постоянной крепи, состоящей из бруса длиной 4,0м, толщиной 12-14см и гидравлических стоек под ним, установленных на расстоянии 0,8м друг от друга. Временная крепь, после установки рамы постоянной крепи, удаляется.

Крепление опережающего просека производится рамками крепи, состоящими из деревянного верхняка (распила) длиной 2,0м, и 2^х деревянных стоек Ø 12 - 14см, соответствующей длины. По верхней стороне опережающего просека стойка пробивается под брус, установленный под верхняк крепления просека. Длина бруса 4,0м, толщина 12 - 14см.

По нижней стороне ниши устанавливается запасной выход на конвейерный штрек. Крепление запасного выхода состоит из деревянных стоек Ø 10 - 12см, установленных под брус.

После передвижки нижней приводной головки, за ней устанавливается рама крепи по падению пласта на расстоянии 0,8м от ранее установленной. Рама состоит из деревянного верхняка длиной 4,5м, толщиной 12 - 14см и деревянных стоек под ним Ø 10 - 12см, необходимой длины. Стойки устанавливаются на пересечении верхняков ниши. Гидравлические стойки, мешающие передвижки привода удаляются, и устанавливаются под подлапок под забоем ниши, у рам крепи. Они будут использоваться при установке временной крепи ниши.

Основным технологическим условием индивидуальной крепи, установленной по простиранию пласта над приводом конвейера, является постоянное перекрытие кровли в пролётах под приводной головкой и ставом лавного конвейера в период его передвижки и обеспечение поддержания кровли одним полукомплектом в момент установки другого.

Крепление ниши производится рамками индивидуальной крепи, устанавливаемыми по падению пласта и состоящими из деревянных верхняков длиной 4,0м, толщиной 10-12см и гидравлических стоек 8СУГМ под ними.

Рациональную плотность установки стоек крепи на 1м² в призабойном пространстве определяем по формуле:

Рпр =

где Pст.= 300кН - проектная несущая способность стойки;

Q_Ai = 600кН/м²- необходимая несущая способность крепи. /Табл.6.1./;

q_Ai = 840кН/м – необходимое суммарное сопротивление крепи;

R = 8м – ширина поддерживаемого призабойного пространства.

Pпр = (1/300) * (600 – (840/8) = 1,6 ст/м²

что соответствует 1,25 стойки на 1 п.м.

Расстояние между стойками в рамке крепи – 0,8м.

Расстояние между рамками по необходимой несущей способности крепи рассчитываем по формуле:

lн.п. = ;

где н - количество стоек постоянной крепи при минимальной ширине призабойного пространства, шт.

Ro - минимальная ширина поддерживаемого пространства, м;

Qпр - необходимая несущая способность призабойной крепи;

Qпр = 0,38МПа. /Табл.6.1./

н = 8; R₀ = 6,4м.

lн.п. = 8 * 300 = 0,93м

10³*6,4*0,4

Сравнивая полученное значение lн.п. с рекомендуемым в табл.6.1., принимаем lн.п._.= 0.8м.

Исходя из опыта крепления концевых участков (ниш) комплексно - механизированных лав, работающих в аналогичных условиях, принимаем расстояние между стойками (по осям) в рамках крепи равным 0,8.

5.10. Выемка угля и крепление верхней ниши.

Исходя из условий размещения верхней приводной головки конвейера СП26У, обеспечения запасного выхода на вентиляционный штрек и свободного продвижения людей размер верхней ниши принят 4,5м по падению пласта. Максимальная глубина ниши по простиранию пласта 3,2м принята из условия обеспечения суточного подвигания лавы 1,6м (две стружки) и выполнения планового задания по добыче угля при неснижаемом опережении очистного забоя на 1,6м (минимальная глубина ниши).

Разработка угля в нише производится буровзрывным способом в режиме СВ, в специально отведённую для этого смену. Производством работ в сменах по бурению шпуров, заряжанию и взрыванию зарядов, уборке горной массы, креплению ниши заняты звенья ГРОЗ в составе 3 – 4 человека, один из которых назначается старшим. Уборка горной массы производится вручную лопатами с двойной перекидкой на лавный конвейер.

По мере уборки горной массы в нише, производится установка временной Т – образной крепи, состоящей из гидравлической стойки 8СУГМ, под деревянный подлапок длинной 0,4м. Временная крепь устанавливается таким образом, чтобы не мешать установке рамок постоянной крепи. После уборки угля на необходимую глубину, устанавливается рама крепи, состоящая из деревянного бруса длиной 4,0м и гидравлических стоек 8СУГМ под ним на расстоянии 0,8м одна от другой. Брусья устанавливаются по простиранию пласта на расстоянии 0,8м один от другого (вариант модуля δ(6ГВ₂)). Стойки для крепления берутся из предусмотренного для этого «Резерва». После установки рамы постоянной крепи ниши, стойки временной крепи удаляются.

Основным технологическим условием данной схемы крепления ниши является постоянное перекрытие кровли над головкой конвейера в период ее передвижки и обеспечение поддержания кровли одним полукомплектом крепи в момент установки другого.

Выше приводной головки конвейера в нише устраивается запасной выход на вентиляционный штрек. Крепление запасного выхода осуществляется двумя рядами рамок крепи, установленными по простиранию пласта и состоящими из деревянного верхняка (брус) длиной 4,0м под деревянные стойки диаметром 10-12см необходимой длины. Расстояние между рамками крепи запасного выхода по падению составляет 0,8м, расстояние между стойками в рамке крепи кратно шагу задвижки - 0,8м. Запасной выход из лавы на вентиляционный штрек поддерживается на расстоянии не менее 5м и не более 10м от породного забоя и по мере подвигания лавы закладывается породой.

После двойной передвижки приводной головки цикл по выемке угля и креплению верхней ниши повторяется.

5.11. Крепление и передвижка головок конвейера.

Верхняя и нижняя приводные головки конвейера СП26У оборудованы, каждая, приводным блоком (двигатель-редуктор), расположенным забутней стороны параллельно продольной оси конвейера. Рамы привода обеих головок закреплены на специальных подконвейерных плитах. Приводные головки крепятся двумя деревянными стойками диаметром 16-18см необходимой длины, нижние концы которых устанавливаются в гнезда подконвейерных плит, а верхние заводятся в лунки глубиной не менее 0,1м, разделанные в кровле пласта.

Передвижка приводов конвейера осуществляется с помощью гидродомкратов секций крепи КД – 80, специально для этого смонтированных в верхней и нижней нишах с завальной стороны конвейера. Перед каждой передвижкой головки стойки крепи ниши с забойной стороны, мешающие передвижке привода, удаляются и устанавливаются в "резерв", а с завальной стороны, после передвижки, устанавливается деревянный верхняк длиной 4,0м, толщиной 12 – 14см и деревянные стойки Ø 10 – 12см под ними соответствующей длины. Верхняк устанавливается по падению пласта на расстоянии 0,8м от ранее установленного.

При перестановке стоек крепи ниши, перед передвижкой приводной головки конвейера, необходимо соблюдать условие, чтобы верхняки рамок крепи ниши имели опору (стойку) по обе стороны привода. Предварительно устанавливаются резервные стойки на расстояние шага передвижки, а затем удаляются стойки, мешающие передвижке.

Перед передвижкой приводов старший рабочий и лицо технического надзора участка обязаны осмотреть состояние крепи выработки, ниши, проверить соответствие крепления лавы со штреками согласно утвержденному паспорту. В случае выявления каких-либо отклонений и нарушений паспорта принимают меры по их устранению. Рабочие зачищают, а при необходимости подрывают на необходимую глубину почву ниши впереди головки, подготавливают кабельное хозяйство к переносу, производят тщательную оборку кровли в нише. Передвижка и крепление приводных головок производится при остановленном конвейере и заблокированном пускателе. Все рабочие из ниши выводятся, запрещается нахождение людей впереди передвигаемой головки.

Надежность крепления приводных головок конвейера проверяется старшим рабочим и лицом технического надзора участка.

5.12. Охрана выработок.

На основании опыта отработки лав по пласту К₈ на шахтах Донецкого региона, исходя из фактических горно-геоологических и горнотехнических условий, "Охране и поддержанию горных выработок в угольных шахтах", ВНИМИ, 1985г, "Технологическими схемами проведения, крепления и охраны выработок, сохраняемых позади очистного забоя на пологих и наклонных пластах Донбасса", ДонУГИ, 1984, и "Руководством..." для охраны и поддержания приняты следующие выработки:

- вентиляционный штрек, проводимый вслед за лавой;

• конвейерный штрек, проводимый с нижней подрывкой, первоначально узким забоем одновременно с нижней нишей с максимальным опережением лавы до 4,0м с последующим расширением выработки до проектного сечения и заменой П-образной деревянной крепи на арочную с отставанием от забоя лавы до 8,00000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000м.

Охрана и поддержание вентиляционного штрека осуществляется:

• по нижней стороне - бутовой полосой от проведения вентиляционного штрека,

которая выкладывается через каждые две стружки, т.е. 1,6м; по верхней стороне - массивом угля.

Охрана и поддержание конвейерного штрека осуществляется:

- по нижней стороне - массивом угля;

- по верхней стороне - бутовой полосой, выкладываемой от проведения бутового

штрека с верхней подрывкой.

Ширина верхней бутовой полосы (В_б-п.) для охраны вентиляционного штрека, определяется по формуле:

В_б.п. =

где: S_np - площадь сечения подрывки пород вентиляционного штрека в проходке, м²;

К_р - коэффициент разрыхления пород, К_р = 1,8;

Кз - коэффициент закладки выработанного пространства, Кз = 0,6;

К_ок. - коэффициент осадки кровли, К_ок. = 0,9;

m - мощность пласта, m = 0,95м.

S_np=S₁ - S₂,, м²

где: S₁ - полная площадь сечения выработки, S₁ = 12,9м²;

S₂ - площадь сечения угольного забоя в контуре выработки, S₂=4,75м²

S_пр= 12,9 - 4,75 = 8,15м²

L_б.п.= 8,15 * 1,8 =28м

0,95*0,6*0,9

Учитывая то, что часть породы (2,5-3,0м³) необходима для закладки запасного выхода шириной 1,0м по верхней стороне выработки, принимаем ширину бутовой полосы В_б._п. = 25м для охраны вентиляционного штрека.

Запасной выход из лавы на вентиляционный штрек поддерживается на расстоянии не менее 5,0м и не более 10,0м от породного забоя и по мере подвигания лавы закладывается породой.

Закладка породы в бутовую полосу производится скреперной лебедкой ЛС-55, установленной на вентиляционном штреке и закрепленной анкерами или деревянными упорными стойками в соответствии с инструкцией на эксплуатацию лебедки.

Для размещения породы в бутовой полосе устраиваются скреперные (бутовые) дороги, которые крепятся рамками П-образной деревянной крепи.

Эти рамки устанавливаются за секциями крепи КД – 80 по простиранию пласта и состоят из деревянного верхняка (распила) длиной 2,0м и двух деревянных стоек диаметром 12-14см необходимой длины под ним. Стойки устанавливаются под концы верхняка на расстоянии 1,8м одна от другой. Таким образом, рамками индивидуальной П-образной крепи крепится бутовая (скреперная) дорога на всю ширину бутовой полосы. Среднее расстояние между рамками по падению пласта составляет 0,8м, ширина одной бутовой дороги принята 1,6м (расстояние между стойками в свету). Следующий ряд рамок П-образной крепи бутовой дороги устанавливается аналогично. Шаг наращивания бутовой полосы при узкозахватной технологии выемки принимается равным двум захватам комбайна и составляет 1,6м. Работы по выкладке бутовой полосы включают в себя: возведение лобовой и боковой органки (3-5 стоек на 1м) по контуру вентиляционного штрека, бурение шпуров, заряжание и их взрывание, установку предохранительной крепи, уборку породы скреперной лебедки в бутовую полосу, крепление вентиляционного штрека. Для предохранения бутовой полосы от сползания с нижней стороны полосы предварительно пробивается органный ряд.

Охрана конвейерного штрека осуществляется бутовой полосой, возводимой вручную из породы, получаемой от прохождения специального бутового штрека с подрывкой кровли (по модулю Б_р).

Ширина бутовой полосы (В_б) принимается равной 4,0м с учетом прочности боковых пород, но не менее четырехкратной мощности пласта.

Ширина бутового штрека (В_ш.) определяется по формуле:

В_ш =

где: В_б - ширина бутовой полосы, В_б = 4,0м;

m - мощность пласта, m = 1,0м;

h_n - высота подрывки бутового штрека, h_n = 1,0м;

К_р - коэффициент разрыхления пород взрывом, К_р = 1,8

В_ш = 4,0 * 1,0 = 2,2м

1,0 * 1,8

Окончательно принимаем ширину бутового штрека равной 2,5м. Шаг наращивания бутовой полосы для данных условий принимается равным двум захватам комбайна, т.е. 1,6м. Высота подрывки бутового штрека определена с учетом свойств пород непосредственной кровли,- представленной известняком мощностью 3,5 - 3,9м, разделенным на три пачки, и удобством бурения шпуров, Бурение шпуров производится непосредственно из бутового штрека. Бутовый штрек должен быть закреплен временной крепью на протяжении не менее 3,0м от его забоя. Временная крепь состоит из деревянного верхняка (бруса) длиной 2,3 - 2,5м и двух деревянных стоек под ним диметром 18 - 20см, необходимой длины, установленных под концы верхняка. Новая бутовая дорога шириной 1,6м крепится рамками индивидуальной крепи, состоящей из распила длиной 2,0м и двух деревянных стоек под ним диаметром 12 - 14см, необходимой длины. Стойки устанавливаются под концы распила на расстоянии 1,6м одна от другой.

Работы по выкладке бутовой полосы состоят из следующих операций :пробивка оконтуривающей органной крепи (3-5 стоек на 1,0м), бурение шпуров, заряжание и взрывание шпуровых зарядов, крепление бутового штрека и выкладка бутовой полосы. До наращивания бутовой полосы нового цикла закладывается незаконченная стенка предыдущего цикла, обеспечивающая запасной выход из бутового штрека в лаву. Наращивание новой бутовой полосы на шаг закладки начинается с нижней стороны. Для этого из крупных кусков породы выкладывается стенка толщиной от 0,5 до 1,0м. Такая же стенка возводится параллельно забою. Пространство заполняется породой из бутового штрека крупными и мелкими кусками вперемешку. Стенка со стороны бутового штрека может наращиваться только на 0,5 шага для обеспечения запасного выхода из него. Ниже бутовой полосы пробивается органный ряд.

Повышение устойчивости арочной крепи штреков достигается путем ежесуточной обтяжки хомутов в замковых соединениях элементов рам арочной крепи выработок в зоне активного влияния очистных работ. Дополнительно на вентиляционном штреке, на расстоянии 15-20м от забоя, в качестве крепи усиления, могут применяться деревянные ремонтины, пробитые под замки в каждой раме арочной крепи.

Для улучшения проветривания лавы и уменьшения утечек воздуха по нижней бровке (берме) вентиляционного штрека, выше бутовой полосы и по верхней бровке (берме) конвейерного штрека, ниже бутовой полосы, выкладываются чураковые стенки шириной 1,0м на глиняном растворе.