книги из ГПНТБ / Дубынин, Н. Г. Совершенствование технологии выемки тонких наклонных жил

шаг обрушения

Таким образом, при продвигании забоя на 7—8 м породы кровли при указанных условиях следует обрушатъ.

При отходе линии забоя на величину шага обрушения породы кровли, как было установлено выше, следует обрушатъ путем взрывания зарядов ВВ. В связи с этим возникает вопрос выбора метода взрывания.

кровли может производиться зарядами скважин или шпуров. Рассмотрим возможности применения этих способов.

Бурение скважин. Ввиду малой высоты призабойного про­ странства бурить скважины из очистного забоя невозможно, поэтому их необходимо бурить параллельно линии забоя из ниж­ него — откаточпого и верхпего — вентиляционного штреков. При длине очистного забоя до 50—70 м длина скважип будет доходить до 35 м. При существующем буровом оборудовании скважину такой глубины можно бурить диаметром не менее 80 мм. Взрывание таких зарядов вызовет сильное сейсмическое воздей­ ствие на призабойную часть кровли, что приведет к большим вывалам, т. е. создаст аварийное состояние забоя. Кроме того,

00

буровые установки ПБУ-1, БУН-1. Поскольку ЛИС для зарядов шпуров будет направлена, как показано на рис. 35, в сторону выработанного пространства, сейсмическое воздействие от взрыва последних на породы кровли в призабойном пространстве будет незначительным и существенных нарушений кровли в нем не прои­ зойдет. Взрывание зарядов шпуров, пробуренных таким образом, вызывает обрушение пород кровли полосой по восстанию, имею­ щей в поперечном сечении форму треугольника (см. рис. 35), что обеспечивает обрушение консоли кровли и дальнейшее его развитие под влиянием горного давления.

Всоответствии с изложенным избирается принудительное об­ рушение пород кровли зарядами шпуров. Чтобы проверить, правильно ли сделан выбор способа обрушения пород кровли, были проведены опыты. Породы кровли, сложенные малообводиепными алевролитами с небольшими прослоями, подверженные нарушениям, были обурены шпурами с параметрами сетки их расположения, показанными на рис. 35.

Врезультате опыта установлено:

1.Призма обрушения была образована по всей длине , очист­ ного забоя.

2. Линия обрушения четко обрисована, что свидетельствует

охорошей обрезке консоли.

3.В пределах поля зрения (спустя 2—3 дня после взрывания) породы кровли в обрушенном пространстве были полностью об­ рушены. Это показывает, что вызванное искусственным обруше­ нием самообрушенио кровли достаточно хорошо развилось.

4.В призабойном пространстве состояние кровли после взрыва осталось удовлетворительным. Особых нарушений не обнаружено.

91

Для получения во всех случаях положительных результатов необходимо создать метод расчета рациональной глубины шпуров и расстояния между ними.

Расчет параметров принудительного обрушения пород кровли зарядами шнуров, а) Г л у б и н а ш п у р о в . Глубину шпуров для обрушения пород кровли можно определить на основе следу­ ющих соображений.

С учетом количества стоек крепи, приходящихся на единицу длины забоя, и допустимой нагрузки на 1 стойку можно записать

где Qa — вес породы в консоли на 1 м длины очистного забоя, т; пс — количество стоек, приходящихся па 1 м длины забоя; РА —

где В — ширина призабойного пространства, считая до послед­ него ряда стоек, м; тк — мощность консоли, м; уп — объемный

вес пород кровли, т/м3.

Приравнивая формулы (75) и 76) и определив из полученного

мулы (77) выражение для определения глубины шпуров будет иметь вид

при котором отрыв пород кровли происходил бы по заданному

контуру с гарантией.

В общем виде удельный расход ВВ па обрущение пород кровли

92

Величина общего расхода ВВ

где а — угол наклона шнуров к плоскости кровли. Подставив полученные значения величин QB и Ѵа в формулу

Расстояние между шпурами есть величина, обратно пропорционГлТеая их “ олХеотву на 1 м длины очистного забоя, следовательно, это расстояние должно быть равно

Iш 0,5Ьш5’ (85)

где I т— расстояние между шпурами, м.

При проведении опытных работ по принудительному ру нию кровли глубина шпуров принималась равной 3 м, а расстоя-

НИѲ МѲЖДѴ ними 1 М.

Проведем проверочный расчет правильности выбранных пара­

кровли при отрыве по липии действия силы тяжести меньше и

равен 0,8 кг/м3.

По формуле (79) определяем глубину шпуров

L1,4x1.3x15 — 3 9. м

ш~ 3,6X2,6X0,9

Фактическая глубина шпуров и расчетная удовлетворительно

ш 0 ,5 X 3 ,2 X 0 ,8

93

Гас. 36. Металлическая крепь в лаве.

Следовательно, фактические и расчетные данные совпадают удовлетворительно, коэффициент вариации не превышает 14,5%, поэтому формулы (79) и (85) могут быть использованы при инже­

нерных расчетах.

4. Выбор рационального вида крепи. Как показано в гл. крепление деревянными стойками трудоемко и себестоимость его возведения высокая. 13 связи с этим были проведены опыты по применению металлического крепления, широко применяемого па каменноугольных, сланцевых, марганцевых и других шахтах. Известно применение металлической крепи при выемке жил на

и отслоения

94

П р и м е ч а н и е . Небольшой раоход леса при металлическом креплении объяс­ няется установкой деревянных прокладок под стойки и распилов в местах ослаб­

ленной кровли.

Опыты проводили в блоке 1-116 жилы Четвертой. Использовали стойки типа Т7ПК и Т9ПК, которые отличаются размером (рис. 36). Различные размеры стоек были приняты потому, что выемочная мощность па руднике неодинакова и колеблется в пре­ делах 1,0—1,6 м. Стойки ставили в два ряда с расстоянием между рядами, равным прогибанию забоя за 1 цикл (1,7—1,8 м). Рассто­ яние между стойками в ряду изменяли в каждой серии опытов на 0,5 м. Всего было проведено 3 серии опытов с расстоянием между стойками в ряду 1,1; 1,5 и 2,0 м. Результаты сведены в табл. 41.

Опытные данные показали, что при расстоянии между стойками

вряду, не превышающем 1,5 м, нарушений кровли в призабойном пространстве не бывает. Увеличение этого расстояния до 2,0 м уже вызывает образование трещип в породах кровли и их отсло­ ение. Следовательно, рациональное расстояние между стойками

вряду 1,5 м. Далее, затраты времени на постановку металличе­ ских стоек и их перенос весьма незначительны.

Сравнительные технико-экономические показатели примене­ ния металлических стоек приведены в табл. 42, из которой видно, что при применении металлических стоек разко возрастает про­ изводительность труда крепильщика, в несколько раз снижается расход леса и себестоимость работ по креплению. Следовательно, при отработке жил с обрушением пород кровли целесообразно применять металлические стойки.

95

Установление рационального метода управления кровлей при отработке участков

с малонарушенными породами кровли

Как показано в § 2, при отработке участков жил с малонарушепными породами кровли максимальный пролет незакрепленно­ го обнажения составляет 5,5—6,5 м (см. табл. 38). Следовательно, по классификации М. И. Агошкова, породы, слагающие подобный тип кровли, относятся к III категории устойчивости (породы средней устойчивости), при которой наиболее приемлемым мето­ дом ее управления является поддержание выработанного про­ странства распорной крепью. Этот метод рекомендуется при отработке участков рудных тел с малонарушенными породами

кровли.

Учитывая опыт отработки блоков и результаты эксперимен­ тальных работ, для надежного поддержания выработанного прост­ ранства и создания благоприятных условий для работы забойных механизмов (установки ПБУ-1, БУІІ-1, МСДУ) распорную крепь необходимо располагать рядами параллельно груди очистного забоя. Расстояние между рядами стоек рекомендуется принимать равным 1,8 м, между стойками в ряду — 1,1 1,4 м, в местах заколообразований устанавливать батарейную крепь, состоящую

из 3—4 стоек.

Таким образом, при отработке участков рудных тел с малона­ рушенными породами кровли рекомендуется метод поддержания выработанного пространства распорной крепью.

Г л а в а V

РАЦИОНАЛЬНАЯ ТЕХНОЛОГИЯ ВЫЕМКИ ТОНКИХ НАКЛОННЫХ ЖИЛ

§ 1. ВЫСОКОПРОИЗВОДИТЕЛЬНАЯ ТЕХНОЛОГИЯ ВЫЕМКИ ТОНКИХ НАКЛОННЫХ жил

Рациональной может быть признана такая технология, при которой наряду с высокой производительностью труда рабочего и забоя обеспечивается резкое снижение потерь и разубоживания руды, повышение экономической эффективности и безопасности

очистных работ.

На основе исследований по совершенствованию отдельных процессов добычи руды (гл. II, III, IV) разработана совокупность рациональных способов работ и средств механизации при отра­ ботке тонких наклонных жил, обеспечивающая высокую произ­ водительность труда рабочих и забоя и низкую себестоимость

добычи.

96

по //-//

7*