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

ходился в 50 л по восстанию от наблюдаемого костра. При та­

кой значительной нагрузке произошло смятие деревянных эле­ ментов костра и последний разгрузился из-под давления.

Деформация деревянных элементов продолжалась до момента переноски костра, которая отразилась на его несущей способ­ ности.

Время, час.

Рис. 68. Характер нагружения двух рядом расположен­

ных костров

На рис. 68 показана работа двух рядом расположенных ко­ стров, которые после установки имели примерно одинаковый

предварительный распор. (После переноски костров (в 13 час. ГО мин.) произошло обрушение кровли в выработанном прост­ ранстве. Нагрузка на костер № 1 возросла до 11,5 т, а на ко­ стер № 2 — до 30 т. В 3 часа 30 мин. 20/XI комбайн прошел против наблюдаемых костров. Процесс выемки не отразился на костре № 1, а на костер № 2 дал прирост нагрузки 38,2 т. В дальнейшем после прохода комбайна до начала посадки на­

139

грузка на костер № 1 оставалась почти неизменной, нагрузка

же на костер № 2 к 2 час. 20 мин. 21/XI возросла до 79 т. В этот момент произошла деформация деревянных элементов ко­

стра, и нагрузка на него снизилась до 50 т. В дальнейшем на­ грузка на костер № 2 в результате посадки кровли в нижней части лавы достигла 106 т. С этого момента началась интен­ сивная деформация деревянных элементов костра, и к моменту его извлечения нагрузка составляла 28,5 т.

Результаты исследований проявлений горного давления в южной коренной лаве

Исследования проявлений горного давления в этой лаве, обо­ рудованной крепью МПК, проводили с 8 августа по 10 сентяб­ ря 1956 г.

Пары точек для измерения опускания кровли были располо­ жены в пяти рядах по лаве через каждые 35 м (рис. 69). Ди­ намометры в секциях крепи были установлены в трех рядах по три-четыре секции рядом. Для изучения влияния процесса вы­ емки и посадки (передвижения крепи) на протяжении шести циклов вели специальные наблюдения. Пары точек устанавли­

вали у забоя вслед за проходом комбайна. Всего наблюдениями было охвачено 16 циклов. Нагрузки были замерены на 143 сек­

циях.

Опускание кровли измеряли при помощи индикаторных и телескопических штанг. Замеры нагрузок на секции произво­

дили электротензометрическими динамометрами конструкции ДонУГИ грузоподъемностью 300 т. Частота замеров была при­ нята 1—2 часа, а в период проведения специальных наблюдений 1—15 мин.

Средние величины опускания кровли по рядам наблюдений

Из данных этой таблицы видно, что опускание кровли воз­ растает по мере удаления точек от забоя в сторону выработан­ ного пространства. Наибольшие опускания кровли имеют ме­ сто в IV ряду наблюдений. У откаточного и вентиляционных штреков опускание кровли меньше.

140

'Ус/юбные обозначения;

Рис. 69. Схема расположения рядов и точек в коренной южной лаве

Рис. 70. Нагрузки на секции крепи МПК в Ш ряду за весь период наблюдения

Таблица 64

Нагрузки (m) на секции №

Таблица 65

144

Таблица 67

положения по лаве. Максимальные нагрузки секции воспри­ нимали в различные периоды времени независимо от производ­ ственного процесса. Такой разброс нагрузок можно объяснить

тем, что при установке секции имели неодинаковый предвари­ тельный распор. Создаваемый вручную раопор отдельных сек­

ций достигал 2—3 т, в большинстве же случаев был меньше. Распределение конечных нагрузок по Г43 секциям при­

ведено в табл. 68.

Из данных табл. 68 следует, что большинство секций (136

из 143) воспринимало нагрузки до 100 т и только семь секций — свыше 100 т.

Следует также отметить, что в течение значительного пе­ риода цикла секции воспринимали сравнительно небольшие на­ грузки— 25—50 т, под большей нагрузкой они находились не­

большой период времени.

При наблюдениях какой-либо закономерности в характере

нагружения секций установлено не было (рис. 71). Часто одна

секция воспринимала большую нагрузку, а рядом стоящие не­

сли небольшую нагрузку или совсем не были нагружены. Ос­ новной рост нагрузок происходил в период посадки (пере­ движения секций) и распространялся на выше расположенные,

еще не передвинутые секции. Такое явление имело место и на передвинутых секциях.

Процесс выемки комбайном существенного прироста нагруз­ ки не давал.

Наблюдениями было установлено, что отдельные секции кре­ пи внедрялись в почву. Величины внедрения оснований секций достигали 20—40 мм, а в отдельных случаях 60 мм, удельные давления при этом составляли 79—253 ка/сл2.

Поломов и деформаций секций крепи за время наблюдений не было, но при дальнейшей эксплуатации имели место значи­ тельные деформации, и в 1957 г. крепь была выдана из лавы.

Наблюдения показали, что обнажение кровли в призабойном пространстве площадью 30—40 м2 в период выемки комбайном может быть устойчивым без крепления .в течение 8—10 час.

Временная крепь в лаве отставала от комбайна на 12— 15 м, передвижение секций крепи отставало от комбайна на 30—65 м. Такой разрыв между выемкой и передвижением сек­ ций наблюдался систематически, в результате чего были от­ дельные случаи вывала пород кровли между забоем и конца­ ми консоли секций.

Поведение кровли в выработанном пространстве может быть охарактеризовано следующим образом. Обрушение кровли мощ­

ностью 0,3—0,5 м происходило после передвижения пяти-деся­ ти секций. Остальная часть массива кровли нависала за сек­ циями крепи со стороны выработанного пространства. После

каждых трех циклов (5 м) происходило обрушение вышележа­ щей толщи пород кровли. Порода обрушалась большими бло­ ками и полностью подбучивала выработанное пространство лавы. Мощность обрушающихся пород достигала 5—6 м.

145

Рис, 71. Характер нагружения четырех рядом стоящих

секций

Обрушение кровли при этом начиналось после передвижки 70— 126 секций. После обрушения кровли в нижней части лавы,, когда площадь обнажения достигала необходимой величины,

происходило обрушение оставшейся части, при этом кровля об­ рушилась большими плитами .после передвижения пяти-десяти

секций. За период наблюдений было зафиксировано пять таких

Необходимо отметить, что первое обрушение кровли в лаве произошло после выемки седьмого цикла. Площадь обнаженной кровли в выработанном пространстве составляла около 1 000 м2.

Увеличение по сравнению с обычной площадью обнажения мо­ жет быть объяснено тем, что она поддерживалась рядом кост­ ров, который был выложен за секциями крепи в период мон­ тажа и своевременно не извлечен. В дальнейшем обрушение кровли происходило при площади обнажения 600—670 м2.

§ 6. Исследования на шахте № I-бис им. 1 Мая треста Шахтерскантрацит

В результате выявленных недостатков крепи МПК жесткой конструкции, прошедшей опытную эксплуатацию в 30 лавах Донецкого бассейна, Гипроуглемашем были спроектированы и

изготовлены экспериментальные секции гидравлической крепи типа М74 (с внешним питанием) и М77 (с внутренним пита­ нием).

Эти секции в отличие от жестких были снабжены гидравли­ ческими домкратами вместо клина. Внутри поршня домкрата размещен настроечный винт, благодаря чему увеличилась раз-

движность секций. Размеры секций и лыжи оставлены такими же, как и в жестких секциях последней конструкции. Гидрав­ лические секции были отрегулированы на нагрузку 100—120 т.

Исследования проявлений горного давления на шахте № 1-бис им. 1 Мая при работе трех секций крепи М77 и 17 сек­ ций крепи М74 были произведены в 7-й западной лаве, равраба-

148