книги из ГПНТБ / Ляхов Г.М. Основы разработки угольных месторождений подземным способом учебник

На рис. 47 показана посадочная стойка ОКУ. Это винтовая податливая стойка нарастающего сопротивления, предназначе­ на для крепления очистных забоев на пологих пластах мощно­ стью 0,65—2 м при управлении кровлей полным обрушением.

Механизированные крепи

Применение индивидуальной металлической крепи позволя­ ет значительно сократить расход крепежного леса, улучшить поддержание кровли и увеличить безопасность работ. Однако при этом в лаве продолжает выполняться еще большой объем ручных работ по пере­ мещению и установке не связанных между собой элементов крепи, а сам процесс кре­ пления остается весьма трудоемким. Этот недостаток устраняется при применении гидравлических самопередвигающихся кре­ пей, которые обычно входят составной ча­ стью в очистные механизированные ком­ плексы и агрегаты.

Механизированные крепи очистных ком­ плексов и агрегатов, в зависимости от осо­ бенностей взаимодействия с боковыми поро­ дами делят на поддерживающие и огради- тельно-поддерживающие. Поддерживающие крепи выполняют роль призабойной и поса­ дочной крепей, т. е. поддерживают кровлю

врабочем пространстве очистной выработ­ ки и одновременно управляют обрушением кровли. Если при этом крепь еще ограж­ дает очистную выработку от проникновения

внее обрушенных пород, то такую крепь называют оградительно-поддерживающей.

схема I — секции передвигаются последовательно одна за другой по мере выемки угля комбайном;

схема II — по мере выемки угля гидродомкраты посадочных

101

б

Схема Ш

Схема 27

Рис. 48. Схемы передвижки механизированных крепей

секций передвигают конвейер и шарнирно связанные с ним при­ забойные секции (см. рис. 46, а), затем передвигаются посадоч­ ные секции, подтягиваясь к конвейеру (см. рис. 46, б).

схема III — вслед за выемкой угля передвигаются приза­ бойные секции 1, затем домкратами этих секций передвигается изгибающийся конвейер, а потом к конвейеру поочередно под­ тягиваются посадочные секции 2;

схема IV — секции горизонтальными домкратами соединены

разнообразных механизированных крепей для различных горно­ геологических условий.

102

Так, механизированные крепи выпускаются для тонких поло­

ОМКТМ, ОКП, КТУ-Зм и другие), наклонных и крутых пластов (М-87ДН, АКД-2, АЩК, АНЩ и другие). Ниже в качестве при­ мера приведено описание некоторых из них.

Механизированные крепи для тонких пологих пластов

Механизированная крепь М-101Т является составной частью комплекса КМ-101Т и предназначена для применения в очист­ ных забоях тонких пологих пластов (с углом падения до 25°) мощностью 0,5—0,8 м с боковыми породами не ниже средней устойчивости при управлении кровлей полным обрушением.

Крепь состоит из спаренных трехстоечных секций, соединен­ ных между собой гидродомкратом передвижения. Каждая третья пара секций снабжена гидродомкратами передвижения конвейера, которые закреплены па нижних опорах передних стоек.

Секции крепи присоединены к желобу кабелеукладчика ка­ натами. Секции крепи в лаве могут быть установлены в шах­ матном порядке нлн в один ряд.

Освобождение секций крепи из рабочего положения, пере­ движение и распор их между кровлей и почвой пласта осуще­ ствляются с помощью гидросистемы от насосной станции, рас­ положенной на откаточном штреке.

Механизированная крепь МК-97 является составной частью комплекса МК-97 и предназначена для применения в очистных забоях тонких пологих пластов (с углом падения до 20°) мощ­ ностью 0,65—1,3 м с боковыми породами не ниже средней ус­ тойчивости при управлении кровлей полным обрушением.

Крепь МК-97 состоит из отдельных комплектов, каждый из которых имеет две спаренные секции, соединенные между со­ бой гидродомкратом передвижения. Конструкции спаренных секций отличаются друг от друга. Каждая секция крепи (оис. 49) состоит из верхнего перекрытия 1, двух гидравлических стоек 2 с двойной гидравлической раздвижностью двусторонне­ го действия, ограждения 3 со стороны выработанного простран­ ства и гидрооборудования 4. Ограждение 3 предназначено для предотвращения проникновения пород из выработанного прост­ ранства в призабойное и крепится шарнирно к задней консоли верхнего перекрытия секции крепи.

Верхнее перекрытие представляет собой сварную балку ко­ робчатого сечения. Со стороны забоя оно имеет у одной из сек­ ций комплекта подрессоренную консоль, у другой — шарнир­ ную жесткую консоль с гидропатроном для прижатия этой кон­ соли к кровле.

103

105

з

Рис51. Секция механизированной крепи М-87Д

литыми опорами для гидростоек. Верхнее перекрытие имеет сварную коробчатую конструкцию с проушинами для соедине­ ния с козырьком и ограждением, сферические опоры для уста­ новки гидростоек и гидропатрона, а также кронштейны для крепления электро- и гидрооборудования. Направляющая балка литая, корытообразного профиля.

Механизированная крепь КМ-87Д является составной частью комплекса М-87Д и предназначена для крепления кровли в ла­ вах пологих пластов с углом падения до 15° и мощностью 1,1 — 1,9 м с породами кровли не ниже средней устойчивости при уп­ равлении кровли полным обрушением.

Секция крепи (рис. 51) состоит из двух одинаковой грузо­ подъемности стоек Í, соединенных между собой поверху общим перекрытием 2, а понизу — основанием 3.

Перекрытие секций — жесткое с упругожесткой консолью. Зазор между перекрытиями соседних секций 30 мм. В основа­ нии 3 секции расположен гидродомкрат 4, обеспечивающий пе­ редвижение секций крепи и конвейера. Для защиты рабочего пространства крепи от просыпания породы со стороны вырабо­ танного пространства секция крепи имеет нижнее 5 и верхнее 6 ограждения.

Все операции по разгрузке, передвижению и распору секций крепи, а также операции по местному выравниванию секций конвейера выполняются с помощью блока управления секцией 7, установленного на передней стойке секции. Для удержания стоек от опрокидывания их устанавливают в буфере 8.

Рабочая жидкость от блока управления 7 к стойкам и дом­ крату подается через шланги высокого давления, разводка ко­ торых выполнена внутри основания, закрываемого сверху крышкой 9.

106

Для поддержания кровли у забоя балка имеет рессоры 10.

Механизированная крепь для наклонных и крутых пластов

Механизированная крепь М-87ДН является составной частью комплекса КМ-87ДН и предназначена для крепления кровли в очистных забоях угольных пластов мощностью 1,15— 1,95 м, с углом падения до 35°, углем любой крепости, кровлей не ниже средней устойчивости, породами почвы с сопротивле­ нием вдавливанию не менее 30 кгс/см2 при управлении кровлей полным обрушением.

Крепь поддерживающего типа состоит из однотипных сек­ ций, связанных с конвейером, являющимся опорной базой ком­ плекса. Секция крепи (рис. 52) состоит из основания 1, верхне­ го перекрытия 2, двух гидравлических стоек 3, гидродомкрата передвижения 4, ограждения 5, средств удержания секции кре­ пи от опрокидывания по падению пласта 6 и гидрооборудова­ ния 7.

Верхнее перекрытие имеет жесткую конструкцию с подрес­ соренной консолью. В секции крепи имеются гидродомкрат 8 и рычаг 9. Рычаг 9, шарнирно-укрепленный на основании 1, за счет усилия гидродомкрата 8 опирается на нижерасположенную направляющую балку и удерживает секцию от опрокидывания.

Секции крепи удерживаются от сползания по падению плас­ та специальным направляющим устройством. Секции крепи, распертые между кровлей и почвой, удерживают от сползания забойный конвейер.

§7. ВНЕЗАПНЫЕ ВЫБРОСЫ УГЛЯ И ГАЗА

Сущность внезапных выбросов угля и газа. Угольные плас­ ты, как правило, содержат целый ряд газов, из которых наи­ большую опасность представляет метан.

В настоящее время в глубоких шахтах зарегистрировано давление метана 50 и даже до 70 кгс/см2. Поскольку давление воздуха в подземных выработках близко к атмосферному, про­ исходит фильтрация газа в призабойные зоны.

Вызванные проведением подземных выработок движения горных пород, жидкостей и газов можно разделить на две ка­ тегории.

К первой категории относят: плавное сближение кровли и почвы в выработанном пространстве, наблюдаемое при разра­ ботке некоторых тонких угольных пластов в Донбассе; подду­ вание почвы; отжим угля; непрерывное газовыделение с обна­ женных плоскостей угольных пластов; постепенное перемещение

107

метана из глубины угольного массива по трещинам к плоскос­ тям обнажения.

Ко второй категории относят: обрушение кровли; внезапные выбросы угля и газа.

В качестве промежуточных можно рассматривать явления отслаивания и выпадения кусков кровли, «стреляния» горных пород, суфлярные выделения метана.

Внезапным выбросам угля и газа в большинстве случаев предшествует ряд предупредительных признаков:

потрескивание угля, быстро чередующиеся хлопки, напоми­ нающие стрельбу из пулемета, глухой гул в глубине массива; на шахтах центрального района Донбасса предупредительные звуки слышны за несколько секунд, а иногда и за несколько

часов и даже дней; шелушение угля, выкрашивание и отскакивание кусочков уг­

ля с поверхности забоя, отбрасывание более крупных кусков, отслаивание пластинок размером 2—3 мм;

усиленный отжим угля, движение забоя; при отработке от­ дельных участков пласта Мазурка и Девятка перед внезапны­ ми выбросами между затяжками показываются кусочки угля, уголь выпирает, пухнет, затяжки выгибаются;

усиленное газовыделение.

действующих со стороны массива угля и вмещающих пород, и раздробленный уголь выбрасывается вместе с волной газа в подземную выработку, ломая на своем пути крепь, опрокидывая вагонетки, изгибая рельсы и засыпая выработки на расстоянии

десятков метров.

Причины внезапных выбросов угля и газа. Все предложен­ ные до настоящего времени гипотезы о природе и механизме внезапных выбросов разделяют па три группы:

гипотезы, в которых активная роль отводится заключенному в угле газу;

гипотезы, в которых активная роль отводится давлению гор­ ных пород;

гипотезы, в которых в качестве активных факторов допуска­ ется давление как горных пород, так и газа.

Мероприятия по борьбе с внезапными выбросами угля и га­ за можно подразделить на три группы:

а) предупреждение внезапных выбросов; б) обезвреживание их;

в) ликвидация последствий внезапных выбросов.

Для предупреждения внезапных выбросов применяются сле­ дующие способы:

а) разгрузка опасного пласта от давления горных пород пу­ тем его надработки или подработки, т. е. опережающей разра-

109