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

няки двух секций М77 были установлены по 22 электротеязометрических динамометра, при помощи которых замеряли рас­

пределение нагрузки по длине верхняка.

В остальных рядах опускания кровли замеряли телескопи­ ческими штангами. Нагрузку на жесткие секции замеряли электротензометрическими динамометрами, смонтированными

в съемных подставках на трех секциях в III ряду и на двух,

секциях во II ряду.

По веем установленным в лаве гидравлическим секциям производили замеры их податливости. Сводные результаты из­

Из данных табл. 79 видно, что наибольшее опускание кровли имело место в верхней части лавы на участке установки гид­ равлических секций. Максимальное опускание кровли происхо­ дило в средней части участка расположения гидравлических

169

секций, т. е. в V ряду наблюдений. Меньшие величины опуска­ ния в нижней части лавы объясняются установкой жестких сек­ ций Ц£репи. В результате отсутствия податливости все жесткие секции были деформированы; деформация их происходила при нагрузках, превышающих 300 т. Установить точно нагрузки, при которых происходила деформация, не представилось воз­

можным, так как все установленные динамометры были выве­ дены из строя. Гидравлические секции при этом какой-либо де­ формации не подверглись.

Данные о величинах податливости на всех установленных гидравлических секциях приведены в табл. 80. Таблица пока­ зывает неравномерность величин податливости в разных циклах и разброс податливости у рядом стоящих секций. Разброс по­

датливости в значительной степени можно объяснить наличием

не превышала 120 г, а в ряде случаев была меньше.

Данные табл. 80 показывают, что податливость происхо­

величина предварительного распора ее между кровлей и поч­ вой составляет 5—6 т; по мере опускания кровли нагрузка постепенно нарастает и достигает максимальной величины (при

проходе комбайна), после чего секция разгружается. Величина перепада нагрузки во время срабатывания предохранительного клапана и осуществления податливости достигает 50—60 т. Раз­ грузка секции происходит мгновенно в момент открытия предо­ хранительного клапана. Дальнейшее нагружение секций про-

исходит сравнительно медленно. За все время работы кон-

170

такт секций с кровлей не нарушался и они оказывали сопро­ тивление ее опусканию.

Податливость секций (ом. рис. 83) меньше величины опус­

кания кровли на 20—25 мм, а в отдельных случаях на 40—

50 мм. Разница между опусканием кровли и податливостью объясняется наличием деревянных прокладок между перекры­ тиями секций и верхняками.

171

Глава IV

ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЯВЛЕНИЙ ГОРНОГО ДАВЛЕНИЯ ПРИ РАБОТЕ МЕХАНИЗИРОВАННОЙ

ГИДРАВЛИЧЕСКОЙ КРЕПИ ГК

На шахте им. Ленина комбината Ростовуголь в конце 1953 г.

были проведены опытные испытания пяти секций механизиро­ ванной гидравлической крепи ГК одновременно с исследова­ ниями проявлений горного давления.

Крепь ГК, как известно, относится к крепям поддерживаю­ щего типа и предназначена для применения в комплексе с вы­ емочными машинами, которые расположены на раме изгибающе­ гося конвейера.

Крепь ГК (рис. 84) состоит из отдельных рабочих секций размерами 1,2x2,9 м. Каждая секция имеет три гидравличе­

ские стойки (опоры) 7, из которых одна (передняя) располо­ жена у забоя и две (задние), выполняющие одновременно роль призабойной и режущей крепи, — на границе призабойного пространства, и плоское перекрытие 2. Гидравлические стойки

секций опираются на нижние опоры — башмаки 3.

Секции крепи устанавливаются вдоль забоя вплотную одна

к другой и шарнирно соединяются между собой траверсами 4,

предназначенными для передвигания секций.

Для поддержания обнаженной кровли у груди забоя после выемки угля в каждой секции имеется по две выдвижные кон­ соли 5. Для отбойки зависшей верхней пачки угля («присухи») на консолях имеются специальные резцы 6.

Передвижение секций на величину хода 750 мм осущест­ вляется двумя горизонтальными домкратами 7 двустороннего

действия, расположенными в передней части перекрытия. В за­

висимости от условий передвижение секций может произво­ диться одним домкратом с разворотом секции вправо или влево по ходу передвижки; каждый цилиндр управляется отдельно.

Усилие, развиваемое домкратом при передвижке, достигает

40 т. Шток домкрата соединен с ползуном и траверсой, связы­

вающей две соседние секции между собой.

173

. Зачистка верхней зависшей пачки угля производится при

передвижении секций вперед и при выдвижении консолей.

Гидравлические стойки рассчитаны на нагрузку 100 т (при 500 атм), а секция — на 300 т. При нагрузках, превышающих „100 т на стойку, происходит их податливость за счет срабатыва­ ния предохранительных клапанов. Гидравлическая часть крепи приводится в действие насосом, развивающим давление в гидро­ системе до 200 атм, производительность насоса 30 л!мин.

Для облегчения передвижения имеются две специальные концевые секции, состоящие только из двух стоек, одна из которых устанавливается в верхней части лавы, другая — в нижней.

Техническая характеристика опытного образца крепи ГК

Величина раздвижки крепи по мощности пласта, мм 1050—1680

Крепь ГК (пять секций, из которых три рабочие и две кон­ цевые) была установлена в нижней части 248-й лавы пласта

Несветаевского. Лава с наклонной высотой 100 м, являвшаяся спаренной опережающей лавой по отношению к нижней 2410-й лаве, разрабатывала пласт антрацита рабочей мощностью 1,4—1,5 м; угол падения пласта 2—6°.

Непосредственная кровля представлена толщей глинистых сланцев мощностью 10—13 м, расслаивающейся на слои раз­ личной толщины. Нижний слой мощностью 0,2—0,4 м иногда отслаивался и обрушался вслед за подрубкой угля. Вышележа­ щие слои отслаивались и обрушались при различной величине обнажения кровли (от 4 до 10 м подвигания лавы по прости­ ранию). Выше глинистого сланца залегали песчанистые сланцы

мощностью I—3 м и затем песчаник мощностью 8—10 м, обрушающийся при обнажениях на площади от 4000 до 10 000 м2.

В почве залегает песчано-глинистый сланец '5—7 м; верх­

няя пачка непосредственной почвы имеет кучерявое строение. Управление кровлей в лаве до испытания крепи ГК осу­ ществляли полным обрушением; в качестве режущей крепи применяли стенки МОС-50у, которые в количестве 80 шт. уста­ навливали между рамами призабойной крепи. Расчетное сопро­ тивление стенок 239 т на 1 пог. м лавы. Для придания подат-

175

ливости между кровлей и насадкой стенки подкладывали дере­ вянные прокладки различной толщины.

Призабойное пространство крепили смешанной крепьюдеревянными и металлическими стойками СГК-2. Рама состоит из двух стоек, подбиваемых под распил длиной 2,5 м, причем

до выемки вруба одну стойку устанавливали деревянную, а

другую металлическую; после выемки металлическую стойку заменяли деревянной, а металлическую переносили и устанав­ ливали в новой раме со стороны забоя.

Зарубку угля производили врубовой машиной с глубиной вруба 1,6—1,8 м с последующим разрыхлением взрывчатыми

веществами. Доставку угля производили скребковым конвейе­ ром СТР-30.

Из расположения гидравлической крепи 1 (рис. 85) видно,

что часть ее выступала в выработанное пространство. Гидрав­ лический насос 2 и масляный бак 3, смонтированные на рамах

ссалазками, были размещены в бутовом штреке.

Пространство между консолями крепи ГК и грудью забоя

до передвижки секций крепили металлическими или деревян­ ными стойками. При передвижке крепь, расположенную перед

176

секциями, удаляли «а площади одного шага передвижки

(0,75 м).

Минимальная ширина призабойного пространства на участке крепи ГК составляла 3,9 м, максимальная 5,5—5,7 м. При испытаниях крепи ГК каких-либо изменений в работе лавы или

в последовательности выполнения отдельных производствен­

ных процессов не было.

Крепь и насосную станцию передвигали в ремонтно-подго­

товительную смену. После передвижки насосной станции с ба­ ком новое место установки оконтуривали деревянными стой­ ками; одновременно пробивали также деревянную органку со стороны верхней концевой секции. Передвижку органных сте­ нок в нижней части производили обычно после передвижки

секций ГК.

Нагрузку на перекрытие секций определяли при помощи манометра, на органные стенки и металлические стойки — ша­ риковыми динамометрами. Шариковые динамометры 1 в коли­

честве 2—3 шт. устанавливали на клиновые насадки стенок МОС-50у, сверх которых укладывали стальные плиты 2

(рис. 86). При металлических стойках шариковые динамометры

устанавливали под стойкой.

Все измерения производили в четырех рядах лавы (рис. 87)., Наблюдения проводились с 1 октября по 8 декабря 1953 г.

Подвигание лавы составило в октябре 12,8, в ноябре 42,5 и за

8 дней декабря 13 м.

После остановки лавы для монтажа крепи ГК наблюдалось

резкое уменьшение интенсивности опускания кровли.

Вследствие медленного подвигания забоя в первое время испытаний происходило отслаивание и оседание на перекрытии секций пачки непосредственной кровли мощностью 0,3 м (рис. 88), что затрудняло создание необходимого предвари­ тельного распора секции после передвижки. В этот период на­

блюдалось также периодическое повышение интенсивности опу­ скания кровли, что объясняется оседанием различных слоев кровли.

В ноябре лава была переведена на один цикл в сутки, глу­

бину вруба увеличили до 1,8 м. После этих мероприятий сред­ няя скорость подвигания забоя составила 1,5 м в сутки (42,5 м за 28 дней). С увеличением скорости подвигания увеличилась интенсивность опускания кровли.

' Данные о величинах опускания кровли у опор секций (стоек)

за период испытаний приведены в табл. 82.

Неравномерность опускания кровли по отдельным циклам,

очевидно, является следствием оседания отслоившихся блоков непосредственной кровли, различия сопротивляемости опор из-за неравномерного прилегания перекрытия секций к кровле и разгрузки опор от давления в результате нарушения герме­ тичности в цилиндрах стоек.

Секциями

Рис. 88. Отслаивание и оседание кровли над перекрытием секций крепи ГК

178