книги из ГПНТБ / Попов В.Л. Новая механизированная крепь

Таблица 2

1.Неудовлетворительная работа возвратных пружин! гидростоек (до половины стоек в лаве).

2.Неудовлетворительное качество гидравлических:

уплотнений как подвижных, так и неподвижных соеди­ нений.

3. Порывы проушин оснований—12 случаен- —

(рис. 33), нарушавших всю работу крепи и требовавших больших затрат времени на их устранение. В других местах имели место сжимающие усилия, вызывавшие поднятие постелей щита (рис. 34).

4.Нерациональное расположение гидрокоммуника­ ций— в недоступных для осмотра и ремонта местах, или

вместах, незащищенных от действия взрывов.

5.Крайне велики зазоры между перекрытиями ко­ зырьков (рис. 35), что приводило к прорывам песка из выработанного пространства.

6.Неблагоприятное взаимодействие козырьков с по­

родами кровли, заключающееся в полной потере кон­ такта и вызывавшее частые прорывы песка (до 50 ваго­ неток) в рабочее пространство.

При эксплуатации крепи «Мосбасс-2» были также проведены исследования проявлений горного давления;

69

Рис. 32. Исполнительный график работы участка, оборудованного крепью «Мосбасс-2»

на-шахте № ‘66

основные замеры проведены в лаве № 33. Результаты исследований позволили уточнить или дополнить преды­

дущие измерения, полученные при работе крепи «Мос-

басс-1», а именно:

1. Максимальные нагрузки достигали расчетной ве­ личины 35 т; в отдельных случаях при жесткой работе

Рис. 35. Увеличенные межсекционные зазоры при ра­ боте крепи «Мосбасс-2»

стоек максимальная величина достигала 48 т, однако

в94,9% случаях величина нагрузок не превышала 20 т.

2.Средняя величина просадки гидростоек со стороны

сборного и запасного штреков была больше, чем в се­

редине лавы и составила 20 мм. Величины максималь­ ных просадок составили 50 мм.

3.Наибольшая величина опускания кровли за 23 ча­ са 45 мин. составила 88,5 мм. Наибольшая средняя ско­

рость опускания кровли — 0,117 мм/мин-, максимальная скорость опускания наблюдается в момент передвижки основания крепи и достигает 3 мм]мин.

4.При наличии в почве плотных серых глин вдавли­ вания башмаков стоек не наблюдалось, а при появлении со стороны сборного штрека в почве темных пластичных

глин величина вдавливания башмаков колебалась в пределах 10—30 см за промежуток времени 12—16 час.

5.Усилие на передвижку оснований крепи составило

всреднем 13,5 т]пог. м длины щита, имея колебания от

73

3,6 т)пог. м до 21 т!пог.м; замеренные величины значи­ тельно выше, чем при выдвижке оснований крепи «Мос­ басс-1», что объясняется главным образом уменьшением угла наклона направляющих оснований с 8 до 5° и возросшим давлением горных пород на оградительную и поддерживающие части крепи, вызванным медленным подвиганием очистного забоя.

6.Усилия на выдвижку козырьков достигали 13,7

7.Измерения деформации массива, проведенные од­ новременно с запасного и сборного штреков лавы № 33 показали аналогичные, выявленные ранее, волнообраз­

ные колебания толщи угольного массива в зависимости от времени и подвигания забоя; кроме того, наблюдался полный синхронизм колебаний толщи со стороны обоих штреков.

8.Наблюдения за устойчивостью обнажений в рабо­

чем пространстве очистного забоя показали, что благо­ даря наличию в непосредственной кровле слоя глины

мощностью до 3,6 м устойчивость обнажений была

удовлетворительной и достаточной для взрывания всей лавы длиной 50 м на глубину 0,9—1,0 м; однако с умень­ шением мощности глины до 0,6—0,8 м устойчивость об­ нажений резко упала и привела в конце концов к не­ возможности дальнейшей нормальной работы из-за просыпания большого количества породы в рабочее про­ странство. Ухудшению состояния кровли способствовали также длительные остановки щита, вызванные порывами межсекционных шарниров.

9.Аналогично шахте № 4 при работе крепи «Мос- басс-2» наблюдался систематический отжим угля с груди

забоя и появлялись обрезы кровли.

10. Данные замеров уплотнений завала показывают, что абсолютные величины движений перекрытий на за­ вал и количество их существенно больше, чем на шахте № 4 при работе крепи «Мосбасс-1», что объясняется на­ личием более легких, следовательно, более рыхлых пород кровли и увеличением потребного удельного усилия на

передвижку оснований крепи. Данные измерений пока­

зывают -также, что величина и количество случаев дви­ жения перекрытий в сторону выработанного простран­ ства у сборного штрека значительно больше, чем у запасного, что объясняется потребностью в больших

усилиях на передвижку относительно тяжелого привода

74

конвейера и менее плотной посадкой пород кровли у

сборного штрека.

11. Нивелировка поверхности над щитовой лавой,

проведенная в период с 20 мая по 30 июля, показала:

а) оседание дневной поверхности в центральной ча­ сти мульды опережает линию забоя на 13—15 м\

б) трещины опережают линию забоя на 10—13 м и обращены выпуклостью в сторону движения забоя; пос­ ле появления волосяной трещины в течение 3—4 дней

происходит ее расширение, на пятый день появляется ступенька и продолжается расширение ее с образова­

нием провалов, на седьмой-восьмой день со времени об­

разования ступеньки наступает ее выравнивание; при прохождении забоя над трещиной ступенька исчезает;

в) появление новой трещины замечено в 2 м от пре­ дыдущей с последующим частым растрескиванием; сту­ пеньки располагаются в 2—3 м одна от другой;

г) максимальная скорость оседания поверхности со­

ставила 180 мм/сутки и имела место в точках земной

поверхности, отстающих от проекции забоя на 5—6 л; средняя скорость оседания поверхности, отнесенная ко всему периоду работы щита, составила 15 мм/сутки.-,

д) максимальное оседание пород в течение 40 дней наблюдений составило 210 см, или 82% от вынимаемой мощности, и находилось на расстоянии 20—25 м от за­ боя лавы.

12. Для определения характера движения толщи по­ род над лавой были использованы глубинные репера, для чего со сборного штрека были пробурены две сква­ жины до слоя известняков, находившихся на расстоя­ нии 14 м от кровли пласта. Результаты наблюдений по­ казывают, что опускание основной кровли начинается на определенном, относительно большом расстоянии от груди забоя; в момент длительной остановки забоя опу­ скание известняков тоже прекращается. Наибольшую скорость и величину опускания известняк начинает при­

обретать в момент перехода забоем наблюдаемой точки. Величина опускания известняка в первой скважине со­ ставила 80 мм (при начальном расстоянии ее до груди забоя 9 м), а во второй скважине—120 мм (при на­ чальном расстоянии—11 м).

Результаты эксплуатации двух комплектов крепи «Мосбасс-2» на шахте № 66 были менее удовлетвори-

75

тельными, чем на шахте № 4 в силу ряда организаци­

онных, а главное, конструктивных недостатков изготов­ ления узлов крепи.

Опыт показал нецелесообразность спаренной работы лав вследствие малого использования крепей во време­

ни, однако это не исключает возможность их примене­ ния в сдвоенных лавах.

§ 12. РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЛУАТАЦИИ КРЕПИ «МОС­ БАСС-2» НА ШАХТЕ № 67 ТРЕСТА КАЛИНИНУГОЛЬ

Участок, где производилась эксплуатация крепи

«Мосбасс-2», расположен в юго-западной части шахт­ ного поля. Эксплуатация велась в одинарной лаве № 37

с длиной очистного забоя 57 м, подготовленной запас­

ным штреком № 37 южным и сборным № 39 южным

(рис. 36). Полная длина столба — 450 ж; однако перво­ начальная оконтуровочная выработка в середине была нарушена, поэтому монтажная камера была пройдена на 33 м ближе к откаточному штреку. В середине стол­ ба на расстоянии 270 м от главного откаточного штрека пройдена сбойка № 17.

Со стороны запасного штрека расположено вырабо­ танное пространство лав № 35—37; со стороны сборно­

го— массив угля.

Рабочий пласт угля залегал на глубине 54,6 м и имел геологическую мощность от 2,3 до 3,15 м. Уголь — средней крепости с включением колчедана.

Непосредственно над пластом залегал слой глины мощностью от 0,2 до 1,2 м; выше — песчаная глина, над ней пропласток угля от 0,7 до 1,0 м, над которым за­ легали глины мощностью 2—3 м, затем снова пески и глины примерно одинаковой мощности по 2—3 м. Изве­

стняки суммарной мощностью 2—3 м залегали на высо­ те 17 м над пластом; известняки сверху были покрыты толстым слоем глины мощностью 12 м.

Почва пласта представлена глинами мощностью 1,5—2,0 м, ниже которых залегала белая песчаная глина и далее известняки.

Гипсометрия подошвы пласта относительно спокой­ ная, обводненность — незначительная.

В целом горногеологические условия были аналогич­

ны условиям шахты № 66, разрабатывающей то же

76

140 2.40 Ж

Жданковское месторождение, но в отношении мощности пласта и условий поддержания кровли в месте сопря­ жения сборного штрека с очистным забоем являлись более благоприятными.

Крепь «Мосбасс-2» поступила на шахту в марте и монтаж ее был закончен в мае. Однако, основываясь на опыте эксплуатации крепи «Мосбасс-2» на шахте № 66, где были выявлены крупные недостатки ее изготовле­ ния, было решено’ крепь в эксплуатацию не вводить, по­ ка не будут отремонтированы или заменены основные уз­ лы гидросистемы, будет обеспечено надежное втягивание нижних частей гидростоек и будут усилены проушины постелей. Ремонтные работы проводились, главным образом, рабочими Лаптевского завода-изготовителя.

Окончание доводочно-ремонтных работ было произ­ ведено 28 августа, а 29 сделали первый цикл по выемке

и выдвижке козырьков. В связи с тем, что размеры мон­ тажной камеры были значительны по высоте, выход щи­ та из камеры был затруднен вывалами большого колит чества песка из кровли.

Участок работал при сокращенном рабочем дне на прерывной неделе с общим выходным днем.

Работа была организована в 3 смены с тремя двух­

часовыми перерывами. В каждую смену, как правило, выполнялось два цикла. Во время двухчасового пере­

дилось взрывание шпуров и проветривание лавы.

При подготовке к выемке второго цикла широко применялось совмещение работ. Как только в каком-ли­ бо месте заканчивалась выемка угля и выдвижка ко- <

зырьков, бурильщик приступал к бурению шпуров. Время, затрачиваемое на передвижку оснований щита,

частично использовалось для заряжания шпуров. Для своевременной подготовки фронта работ основной бригаде по выемке угля бурильщик и взрывник присту­ пали к работе и оканчивали ее на 2 часа раньше.

Проведенные хроно-метражные наблюдения за рабо­

7 8

перекрытий затрачивалось: минимально 2 час. 25 мин.,

максимально 4 час. 30 мин. и в среднем 3 час. 31 мин. Время, затрачиваемое на одну передвижку основа­ ний щита составило: минимально 16 мин., максимально

26 мин. и в среднем 20 мин.

Следует отметить относительно большие затраты времени на непроизводительные операции, из которых наиболее длительными были простои из-за отсутствия:

новные операции затрачивается 84%, на вспомогатель­

ные— 16% всего времени, а продолжительность вы-

движки одной секции в среднем составила 81 сек., ми­ нимально— 48 сек. и максимально — 163 сек., что в не­ сколько раз меньше, чем на шахтах № 4 и № 66.

Первоначальная эксплуатация крепи выявила целый ряд недостатков, наличие которых тормозило работу, а иногда приводило к аварии. К таким необходимо отне­

сти прежде всего незащищенность гидросистемы, не­ удачное расположение ввода шланга в стойку и плохой

переход резких неровностей по почве.

При передвижке оснований поршневые части всех гидродомкратов включались одновременно; в случае не­ обходимости разворота щита в какую-либо сторону часть гидродомкратов выключалась и движение щита обеспечивалось другой частью.

Следует отметить один случай деформации перекры­ тия на секции № 18 из-за того, что штоковую часть это­ го гидродомкрата оставили закрытой. При своем дви­

жении основания увлекли за собой замкнутый гидро­

домкрат этой секции, его штоковая часть потянула пе­

рекрытие, которое, конечно, не могло двинуться вперед,

так как упиралось козырьком в грудь забоя. Поскольку все усилие передвижки остальных гидродомкратов со­ средоточилось на этом перекрытии, то нижняя его часть была деформирована. Впоследствии деформированное перекрытие не выдвигалось полностью.

После взрывания угля необходимо было подхваты­ вать кровлю путем так называемой додвижки козырь­ ков, но из-за неудачного расположения подвода шлан­ га в стойку, подхват полностью (на 0.9—1,0 м) не про-

79