Глава 7

вости кровля делится на четыре типа: устойчивая, средней устойчивости, неустойчивая, весьма неустойчивая.

Обрушаемостью кровли называется способность отдельных слоев и совокупности слоев пород кровли разрушаться над поддерживаемым пространством и обрушаться за его предела­ми. Обрушаемость количественно оценивают размерами блоков (кусков), на которые разруша­ются слои пород.

Обрушаемость совокупности слоев пород, слагающих кровлю до высоты, примерно рав­ной десятикратной вынимаемой мощности угольного пласта, обусловливает нагрузочные свойст­ва кровли, т. е. величину внешней активной нагрузки, которая должна быть уравновешена крепя­ми для предотвращения их зажатия, частичных и полных завалов очистных забоев. Нагрузочные свойства кровли зависят от мощности легкообрушающихся пород, залегающих непосредственно над угольным пластом, от мощности и шага обрушения труднообрушающихся пород.

По нагрузочным свойствам кровля делится на три типа: 1 - легкая, 2 - средняя, 3 - тя­желая. Основным критерием разделения кровли на типы по нагрузочным свойствам является отношение суммарной мощности пачки слоев легкообрушающихся пород й_л0, зааегающих не­посредственно над угольным пластом, к вынимаемой мощности угольного пласта Н_[и.

Отношение й_л0/ Н_т характеризует долю участия залегающих выше труднообрушаю­щихся пород в формировании внешней активной нагрузки, передаваемой на крепь очистной выработки. Деление кровли на типы по нагрузочным свойствам необходимо производить исхо­дя из следующих условий:

Легкая - при h_nJ H_nn > (6.. .7); Средняя - при (6..,7)> й_ло/ Н_пл > (3...4);-Тяжелая - при й_л0/ Н_т < (3.. .4).

Больший предел отношения принимать при Н_пл< 1,3, меньший при Н_т> 1>3 м.

Под управляемостью понимается свойство кровли подвергаться воздействию комплекса практических мероприятий, предотвращающих выпадение (высыпание) пород в поддерживае­мое пространство, зажатие или разрушение крепей, частичные или полные завачы лав. Управ­ляемость зависит от сочетания устойчивости и нагрузочных свойств кровли.

По управляемости кровли делят на три класса: 1 - легкоуправляемые; 2 - среднеуправ-ляемые; 3 -трудноуправляемые.

Определив тип кровли по управляемости, устойчивости и нагрузочным свойствам, ру­ководствуясь данными табл. 7.4, выбирают суммарное удельное сопротивление, которое долж­на развивать механизированная крепь для эффективного поддержания кровли в призабойном пространстве.

Механизированные крепи с повышенным удельным сопротивлением следует применять в первую очередь в очистных забоях с трудноуправляемой тяжелой кровлей, при среднеустой-чивых и устойчивых нижних слоях кровли. Сопротивление секций крепи должно увеличивать­ся и при выемке пластов мощностью свыше 3,5 м.

Сопротивление оградительных частей крепи обычно находится в пределах 0,06 ... 0,2 МПа.

237

Глава 7

Таблица 7.4 Удельное сопротивление механизированной крепи

Отношение мощности легкообрушающихся пород (Ало) к вынимаемой мощности пласта (Нпл)	Вынимаемая мощность пласта, м
	ДО 1,0	1,01 ...2,0 [2,01 ... 3,5
	Необходимое удельное сопротивление крепи, МПа
Ало/#пл>(6-7)	0,2	0,3	0,4
(6-7)>Лло/#пл>(4-5)	0,25 ...0,3	0,35 ...0,4	0,45 ...0,5
(4-5)>АЛ0/#пл>3	0,3	0,4	0,5
(3-4)>АЛО/#Ш1>0	0,4... 0,6	0,6... 0,8	0,8... 1,0
Ал0/ Нил ~0 (при разрушении кровли на узкие блоки)	0,6	0,8	1,0
АЛ0/ Нпл ~0 (при зависании прочных пород за крепью)	0,6	0,8	1,0

L - ,т ч Вынимаемая мощность пласта, м Отношение мощности легкообрушающихся пород (п_яо) ^ - .

к вынимаемой мощности пласта (Н_ил) ДО_и)—J 1,01 ... 2,0 (2,01 ... 3,5

Необходимое удельное сопротивление крепи, МПа

1 йло/Япп > (6-7) 0,2 | 0,3 1 0,4

(6-7) > А_ло/ Н_ш > (4-5) 0,25 ... 0,3 0,35 ... 0,4 0,45 ... 0,5

(4-5)>А_Л0/Я_пл>3 03 0,4 0,5

(3-4)>А_ЛО/Я_Ш1>0 0,4...0,6 0,6.-0,8 0,8... 1,0

i А_л0/ H_m -0 (при разрушении кровли на узкие блоки) 0,6 0,8 1,0

| А_Л0/ Н_пл ~0 (при зависании прочных пород за крепью) | 0,6 | 0^8 | 1,0 |

Важным параметром является и давление, передаваемое на почву пласта основанием крепи, которое не должно превышать 0,8 МПа для слабых пород почвы и 3,5 МПа - для пород почвы средней и выше средней крепости.

Вследствие значительных колебаний мощности угольных пластов в пределах длины ла­вы и выемочного столба типоразмер секции крепи должен выбираться на основе фактических данных о вынимаемой мощности пласта и ее колебаниях. Применимость крепи по минималь­ной и максимальной мощности пласта определяется конструктивными высотными размерами секции крепи. Допустимые конструктивные высоты секции крени - минимальная (АГцш к) и максимальная (Н_{тах к}) определяются из выражений

^"ттк ⁼ "ттпл ~ » п "" "i ('--U

-"max к ~ -"max пл ~~ " з> (7.2)

где jF/min пл, #тах пл - соответственно минимальная и максимальная мощности пласта в пре­делах выемочного поля;

А н, А з - величина опускания кровли над гидростойками крепи;

8 - запас раздвижности гидростоек на разгрузку крепи, который для пластов мощностью менее 1,0 м должен быть не менее 0,03 м, а для пластов более 1,0 м - не менее 0,05 м.

Величина опускания кровли у переднего ряда забойных стоек определяется по эмпири­ческой зависимости

А _п = а Н_тах пл 1_п, (7.3)

у заднего ряда стоек

п з ⁼ tt Я_тах пл h > (7-4)

где а - коэффициент сближения боковых пород (для условий Кузнецкого бассейна 0,05);

ln,h- расстояние от забоя до переднего и заднего рядов стоек.

Типоразмерный ряд механизированных крепей одной модели строится из условия, что верхний предел средней мощности пластов, обслуживаемых предыдущим типоразмером, равен нижнему пределу (или больше его) средней мощности пластов, обслуживаемых последующим типоразмером.

Коэффициент гидравлической раздвижности определяется отношением высоты секции крепи при полностью раздвинутых стойках к высоте крепи в сдвинутом положении, принятой по последнему ряду стоек. От величины гидравлической раздвижности стоек зависит диапазон 238