3.3 Тазартпа қазбалардағы қысымдар туралы түсiнiктер
Тазартпа жұмысын жүргiзу салдарынан бүйiр жыныстары жалаңаштанып, оларда жылжу басталады да қазба бекемдеріне қысым түсіреді. Осындай құбылысты тау-кен қысымы деп атайды. Тау-кен қысымын анықтау, шақты жағдайында тікелей өлшеу, теориялық және лабораториялық зерттеу жұмыстары арқылы іске асады. Төбенің жылжуы мен бекемге түсетін қысым шамасы шақты жағдайында өлшенiп, анықталады. Лаборатория жағдайында жыныстар жылжысы эквиваленттi материалдар, оптика-поляризациялық және тағы да басқа лабораториялық модельдер арқылы жүргiзiледi. Келтірілген зерттеу әдістерінің әрқайсысы өзіне тән артықшылық немесе кемшіліктерімен ерекшеленеді. Сонымен зерттеудің барлық тәсіл-дерін бiрдей қолданып жыныстар жылжу механикасын түсінуге және тау-кен қысымын игеру жағдайларын жетiлдiре беру жолдарын белгілеуге болады.
Тау-кен қысымының пайда болуы (жыныстар жылжысы, қысымның тiреуге түсiретiн күшi) көбiнесе геологиялық және өндiрiс технологиясының жағдайына байланысты болады. Белгілі көмiр бассейндерiнде кенжардан 1 м қашықтықта жыныстардың 20 – 30 мм, ал 4 - 5 м қашықтықта 60 - 250 мм жылжитыны байқалған. Босаған кеңiстiктегi бекемдерге түсетiн қысым мөлшерi бiрiншi қатардағы тiреулерде 10 - 20 кН шамасында болса, соңғы қатарда 200 - 400 кН дейін жетеді.
Кен жұмыстары жүретін уақытта жыныстардағы кернеулі күй қайта таралып, тазартпа кенжар массиві алдында таянышты қысым пайда болады. Төңіректегi жыныстардың жылжу себебiнен көмiр сiлемi iшiнде, кенжар алдында 40 - 60 м жерде таянышты қысым басталады, оның ең жоғарғы шамасы кенжар алдындағы 2 - 10 м қашықтықта байқалып тұрады. Төбе жыныстар жылжысы, көмiр мен жыныстардың механикалық қасиеттерiне тікелей байланысты. Олардың серпiмдiлік қасиеттерi не ғұрлым аз болса, жылжу мөлшерi де сол ғұрлым жоғары болады.
Кен алу орны жер бетiнен тереңдеген сайын, тiреулерге қысым күшейiп, қазбаның табан жыныстары iшке қарай ісінiп шыға бастайды. Көмiр тақтасы қалың болса және тiреу қою жұмысы өз уақытында жүргiзiлмесе, төбе жыныстарының сөгілісі молайып, тiреуге қысым күшейе бастайды. Көмiр тақтасы қалың болған жағдайда, тiреулер жиi қойылуы мүмкін. Кенжар жанындағы кеңiстiктiң енiде тау-кен қысымына әсер етедi. Ол кеңiстiк тар болған сайын, оған түсетiн қысымда азая бередi. Тау-кен қысымының мөлшерi тiреулердiң механикалық қасиеттерiне байланысты болады. Неғұрлым тiреу қатаң болса, солғұрлым қысым күштiрек байқалады. Жыныс қысымы кенжардың жылжу шапшаңдығымен байланысты. Егерде кенжар жылжуы екi есе өссе, онда тiреуге түсетiн жыныс қысымы да 25 - 40 азаяды.
3.4 Тазартпа қазбалардың жұмыс кеңiстiгiн бекемдеу
схемалары
Жұмыс кеңiстiгi көмiр қазып алу мен тасыма жабдықтарын орналастыруға және сол арқылы жылдамдығы сағатына 4 метрге дейінгі ауа ағысын өткізу үшін пайдаланылады. Жұмыс кеңiстiгi құлап түспеу үшiн, ағаштан не металдан кенжаріргелік тiреулер қойылады. Көмiр тақтасының геологиялық жатысына байланысты ағаш бекемдер жеке тіреулерден, не болмаса маңдайша астында орналасқан екi-үш тiреуден (тағаннан) құралатын бекітпе қалыптардан тұрады. Олар кенжарға көлденең орнатылады. Маңдайша ұзындығы 2 м, ал бекем қалыптарының аралығы құлама бағытында 0,9 - 1 м, не 2 м болады (3.7-сурет).
Аса қымбат маңдайшаларды шектеу үшiн және жұмыс қауiптiлігiн, қаражат шығынын азайту үшiн, кенжар тiреулері ретiнде метал бекітпелерi қолданылады.
Көлбеу жатқан көмiр тақталарының тазартпа кенжарының тiреулері ретінде екi түрлi метал бекітпелерi шығарылады: үйкелiсті таған (тiреу); гидравликалық таған (3.8-сурет).
Үйкелiс тағаны үш бөлшектен тұрады - табан, шығармалы бөлшек және құлыптан. Құлыптың өзі сыналар мен және сауыттан (қабыттан) құралады.
Гидравлика тағаны, ажыратқыш ретінде гидродомкратпен бiрге құрастырылған қол насосымен, не болмаса сырттан басқарылатын гидродомкратпен пайдалынылады. Металды маңдайша ұзындығы комбайнның көмiр алу енiне сәйкес 0,8; 1,0; 1,26 м- үш түрлi болып шығарылады (3.9-сурет).
3.7 - сурет. Кенжар беттес тіреу: а) ағаштан; б) металдан
Маңдайшалар өзара топсаланып жалғасады. Тазартпа кенжары жылжыған сайын тiреулер алынып, жаңа орынға қойылып отырылады. Аталған тiреулер дербес не жекелей тiреулерге жатады.
3.8 - сурет. Метал тағандары:
а) қажалу тағаны; б) 2ГВТ гидравликалық тағаны
Кейiнгi кезде көмiр өндiрiсiндегi шақтыларда механикаландырылған бекітпелер қолданылады (3.10-сурет).
Суретте көрсетiлген тiреулер бүйiр жыныстарымен әрекеттесуіне байланысты бiрнеше топқа бөлiнедi: қорғауыш (3.10а-сурет), ұстауыш (3.10, б-сурет), қорғап - ұстауыш (3.10, в-сурет), ұстап - қорғауыш (3.10, с-сурет).
3.9 - сурет. Металдан жасалған маңдайша:
а) В20Б; б) М71С
Қорғауыш бекітпелер тек тазартпа кенжарға тікелей құлайтын жыныстардан қорғайды. Бұл тiреулер қобдыраған төбе жыныстарында қолданылады.
Ұстауыш бекітпелер жұмыс кеңiстiгiнiң төбесін ұстау үшiн қолданылады. Бұл бекітпелер көбiнесе төбеде қатты жыныстар мықты болған жағдайда пайдаланылады.
3.10 - сурет. Механикаландырылған бекітпелер:
l0 – қорғауыш бөлігі; lп – ұстауыш (сүйемел) бөлігі
Қорғап - ұстауыш бекітпелер қорғауыш қалқан арқылы төбенi ұстап, жұмыс кеңiстiгiн құлаған жыныстардан бөліп тұрады.
Ұстап - қорғауыш бекітпелерде негiзгi жұмысты бекітпенің қорғауыш бөлігi атқарады. Мұндай бекітпелердi орнықтылығы орташа жыныстарда қолданады.
Механикаландырылған бекітпелер тазартпа кенжарындағы тiреу процесі жылдамдығын қамтамасыз етiп, көмiр алатын жабдықтардың ең жоғарғы ырғақта iстеуiне мүмкiншiлiк жасайды. Кеншiлер жүрiп тұру үшiн бекітпе ішінде енi 0,7 м, биiктiгi 0,4 м кем болмайтындай кеңiстiк қалдырылады.
Механикаландырылған бекітпелер құлама бұрышы бойынша жазық, көлбеу, құлама, ал қалыңдығы бойынша жұқа, орташа қалыңдықтағы және қалың тақталарға арналады (3.1 кесте).