книги из ГПНТБ / Давидянц В.Т. Исследования проявлений горного давления в очистных забоях при новых видах крепей

88

Из данных табл. 42 и рис. 46 видно, что нагрузки на рядом стоящие секции колебались в весьма больших пределах.

Распределение максимальных нагрузок при 444 установках

89

Данные табл. 43 показывают, что при 384 установках (86,5%) секции воспринимали нагрузки до 100 т и лишь при 60 установках (13,5%) нагрузки составляли свыше 100 т.

Следует -отметить также, что значительный период времени

цикла -секции воспринимали сравнительно небольшие на­ грузки — до 50 т; под нагрузкой свыше 50 т секции находились

непродолжительный период времени цикла.

17 Ряб наблюдений

Рис. 46. Характер изменений средних нагрузок на пять рядом стоящих секций

Примеры наиболее характерных нагрузок на группы сек­ ций приведены на рис. 47.

Из рис. 47, а видно, что две -рядом стоящие секции № 34 и 35 работали синхронно и на протяжении почти всего выемоч­ ного цикла воспринимали нагрузки от 9 до 14 т каждая; в то же самое время две другие секции № 33 и 37, работая также синхронно, с -самого начала нагружались интенсивно и к концу воспринимали нагрузки 114—108 т каждая.

На рис. 47,6 видно, что три рядом стоящие секции № 71, 72 и 74 на протяжении всего цикла работали сравнительно синхронно, нагрузки на них колебались в незначительных пре-

90

делах. К концу цикла нагрузки на эти секции достигали 20—

30 т; нагрузка на секцию № 69 в начале цикла резко нарастала и к 24 час. 8/VIII достигла 76,2 т. В момент максимальной

нагрузки секция разгрузилась, в результате чего нагрузка упала до нуля. После этого на протяжении 4 час. секция на­ грузки не несла. С 4 час. и до конца цикла 9/VIII нагрузка на секцию составляла 1—4 г, и лишь в самом конце цикла, когда предыдущая секция № 68 была выбита, нагрузка на секцию № 69 возросла до 30 т. Секция № 70 с начала цикла и до 24 час. 8/VIII воспринимала нагрузку до 7 т, и только с 24 час. (когда произошла разгрузка секции № 69) нагрузка на нее начала резко расти, достигнув к концу цикла 79,3 т.

■На рис. 47, в показан характерный случай нагружения сек­ ций, имевший место в среднем ряду наблюдений. В то время,

как секция № 69 резко нагружается по характеристике жесткой крепи, секция № 70, получив нагрузку 88 т, разгружалась, а секции № 72 и 74 получили нагрузки соответственно 50 и 66 т.

На рис. 47, а показан часто встречавшийся случай, когда пять рядом стоящих секций почти не несли нагрузки. На про­ тяжении всего цикла нагрузки были зафиксированы в пределах

от 1 до 9 т.

Таким образом, из произведенных измерений видно, что на­ грузки на секции в одно и то же время могут резко отличаться друг от друга, что указывает на несовершенство жесткой кон­ струкции крепи. Разница в нагрузках на рядом стоящих сек­ циях доходила в отдельных случаях до 500—600%, а в от­ дельных случаях и значительно больше.

Следует также отметить, что, несмотря на большие удельные

давления на почву, достигавшие 1030 кг1см2, случаев дефор­ мации почвы и внедрения в нее опор секции в период испыта­ ний не наблюдалось.

В результате произведенных измерений установлено, что перекрытия секций № 77 и 78 на отдельных участках также воспринимали резко отличающиеся друг от друга нагрузки. В каждом отдельном случае нагрузка на различных участках перекрытия зависела от контакта динамометров с кровлей. Ко­ личество динамометров, одновременно контактировавших с кров­ лей, составляло от 20 до 8.

Наиболее характерные случаи распределения нагрузок на перекрытии секций приведены на рис. 48.

На рис. 48, а приведен случай более равномерного загруже-

ния секций по длине и ширине, на рис. 48, б —случай, когда

нагрузки концентрируются на короткой консоли и посередине перекрытия, на рис. 48, в — случай одностороннего загружения

секции.

Характер распределения средних нагрузок на перекрытии

секций № 77 и 78 приведен на рис. 49.

Средняя нагрузка на секцию № 77 составила 53,4 т, на

91

секцию № 78 — 45,4 т. Средние величины нагрузок по длине перекрытия возрастали от забоя в сторону выработанного про­

странства; на конце длинной консоли средняя величина на­

грузки составляла 0,5—0,8 т при колебаниях от 0 до 3 т, на конце короткой консоли 10—12 т при колебаниях от 0 до 62 т. Таким образом, максимально возможные величины нагрузки

Рис. 49. Характер распределения средних нагрузок на пере­ крытие секций № 77 (сплошная кривая), № 78 (пунктирная кривая)

Максимальные удельные давления на кровлю, передаваемые поверхностями динамометров, составили 250—260 кг!см2. Слу­ чаев внедрения динамометров в кровлю за период испытаний установлено не было.

В период испытаний были произведены замеры тягового уси­

лия передвижника на передвижение отдельных секций крепи; замеры производили по манометру передвижчика. Средние ве­ личины тягового усилия составляли 1,8—2,7 т и колебались,

вотдельных случаях от 1,5 до 4,8 т.

Впериод промышленных иопытаний крепи проводили также изучение влияния основных производственных процессов, в ре­ зультате которых подтверждено известное положение, что вы­

емка и посадка являются основными факторами, влияющими на проявления горного давления в лаве.

Максимальные скорости опускания кровли были в периоды, когда комбайн находился на расстоянии 5 м выше или ниже

95

наблюдаемой точки. Максимальные скорости опускания кровли у забоя достигали 4,8 мм/ч. Опускание кровли за период про­ хода комбайна составляло в среднем 2,7 мм и колебалось от

2 до 5 мм.

Продолжительность влияния комбайновой выемки при при­ менении крепи МПК в 2 раза меньше, чем при применении обычной крепи в лаве, а максимальные скорости опускания кровли в 2 раза больше. Общие величины опускания кровли за период влияния прохода комбайна до применения МПК были примерно в 2 раза больше и колебались в пределах 3,5—11 мм, составляя в среднем 5 мм.

Опускание кровли в период влияния процесса выемки со­

ставляло в среднем 29% общего опускания кровли в приза-

96

бойном пространстве, а в период влияния процесса посадки

только 13,5%.

Влияние процессов выемки и посадки на характер нагру­

жения секций крепи МП К приведен в табл. 44.

В процессе испытаний крепи МПК одновременно изучали продолжительность стояния обнаженной кровли без поддержа­

Из данных табл. 45 видно, что площади обнажений и период стояния кровли колеблются в больших пределах. Максималь­ ная площадь обнажения кровли (между грудью забоя и кон­ цами секций) была 154 л<2, при этом кровля стояла в течение

10 час. без крепи (все стойки временной крепи были выбиты

комбайном во время спуска, а передвижник не работал из-за отсутствия электроэнергии на участке).

Эти данные показывают, что кровля в рассматриваемой

лаве может быть отнесена к категории весьма устойчивых.

Незакрепленные консоли кровли за секциями в выработан­ ном пространстве площадью 400 м2 стояли в течение 24— 30 час., и только через 1—2 часа после обнажения на 500—

Было установлено, что обрушения кровли происходили сле­ дующим образом. (Сначала обрушался слой непосредственной

кровли мощностью 2,5—3 м. Эти обрушения происходили, как

правило, через 7,5 м. Через 30—35 м происходили обрушения кровли, захватывающие породы на значительно большую мощ­ ность; по характеру обрушений можно полагать, что в этих случаях происходило обрушение основной кровли.

В период наблюдений с 1/VI по 14/VIII лава продвинулась на 83 м, и за это время в ней произошло восемь обрушений непосредственной кровли мощностью 2,5—3 м и два обрушения основной кровли.

98