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

Таблица 82

Максимальные нагрузки на стойки (опоры) секций ГК за

При полученных нагрузках на опорную стойку крепи ГК удельное давление на почву составляло 50 кг/см2. Такая не­ значительная нагрузка исключала возможность вдавливания башмаков стоек в почву (для этого удельное давление должно было превышать 150 кг)см2).

Максимальные нагрузки на органные стенки, полученные

*Кровля обыграла опорные поверхности стенок.

Впериод осадки кровли (1 декабря) произошло опускание цилиндров стоек на башмаки, вследствие чего разгрузка стоек

от давления и передвижение секций (рис. 89) были затруднены. Для извлечения секций пришлось подрывать почву под баш­

маками крепи.

Рис. 89. Оседание непосредственной кровли на секцию крепи ГК

В результате некоторого несоответствия условий примене­

ния секции ГК не полностью перекрывали призабойное про­

странство и были расположены в выработанном пространстве на 1,5 м от линии органных стенок, что неблагоприятно отра­

жалось на их работе.

В период испытаний крепи при распоре секций с усилием 50 т на каждую стойку наблюдалось раздавливание отслаи­ вающегося нижнего слоя непосредственной кровли в резуль-

180

тате неполного 'Прилегания опорных поверхностей секций к

Из данных этой таблицы видно, что величина податливости

гидравлических стоек меньше опускания кровли вследствие на­

личия зазоров между кровлей и перекрытиями секций.

Испытаниями была установлена работоспособность отдель­

ных узлов и секций крепи в целом. Крепь обеспечивает безопас­ ные условия работы в лаве, механизм передвижения обеспечи­ вает передвижку секций на шаг до 750 мм в любой последо­ вательности.

Усилия домкратов на передвижение освобожденных секций были в пределах 7—12 т и в некоторых случаях достигали

35 т. Раб’очие секции крепи при нагрузках свыше 300 т обес­ печивали податливость за счет срабатывания предохранитель­ ных клапанов. Наибольшая раздвижность составляла 400 мм.

Чистое время, затрачиваемое на передвижение пяти секций, в среднем составляло 20 мин.

Применение крепи данной конструкции наиболее целесооб­ разно в условиях пород средней устойчивости и прочных, не обрушающихся на перекрытия секций при их передвижке.

Наряду с этим при испытаниях был выявлен ряд недостат­ ков крепи, к которым в первую очередь следует отнести: 1) не­ полное прилегание к кровле всей площади перекрытия секций (3,5 At2), что приводило к сосредоточенным нагрузкам, переко­ сам и деформациям секций; 2) утечки масла вследствие несо­

вершенства уплотнителей; 3) сложность управления крепью,

требующая значительных трудовых затрат на передвижку и маневровые работы; 4) недостаточная скорость передвижения крепи для эффективного использования выемочных машин;

5) непрочность консольных устройств; 6) сложность монтажа и

особенно демонтажа крепи.

Кроме того, двукратная передвижка крепи на величину вруба приводила к отслаиванию пачки непосредственной кровли мощностью 300 мм, которая опускалась на верхнее перекрытие,

затрудняя распор секций.

Дальнейшая работа над крепью была приостановлена.

181

Глава V

АНАЛИЗ ПРОЯВЛЕНИЙ ГОРНОГО ДАВЛЕНИЯ В ОЧИСТНЫХ ЗАБОЯХ ПРИ РАБОТЕ

НОВЫХ ВИДОВ КРЕПЕЙ

§ 1. Движение боковых пород

Величина и интенсивность опускания кровли являются

весьма важными показателями состояния поддерживаемого очистного забоя. Эти показатели являются конечным выраже­ нием многочисленного комплекса сочетаний факторов, действую­ щих в очистном забое и в толще пород, взаимное влияние боль­ шинства которых пока не установлено и не поддается качествен­ ной и количественной оценке.

Исследованиями при работе новых видов крепей еще раз подтверждено известное положение о том, что основными про­ цессами, влияющими на движение пород кровли, являются выемка и посадка.

Было установлено, что влияние каждого производственного процесса на величину опускания кровли в призабойном про­

странстве (в процентах к общей величине опускания) является относительно постоянным для конкретных условий каждой лавы.

Процессы выемки и посадки сопровождаются повышением интенсивности опускания кровли. Отдельные пиковые значения достигают весьма значительных величин, но вследствие кратко­ временности проявления они заметного влияния на состояние кровли не оказывают.

В табл. 86 приведены величины опускания кровли в при­ забойном пространстве в зависимости от производственных процессов (в процентах к общей величине опускания кровли).

Данные этой таблицы показывают, что процесс выемки дает от 15 до 45% общего опускания кровли, процесс посадки —от 8

до 30%. На период выполнения всех других производственных

процессов падает от 30 до 75% общего опускания,

182

Но общая величина опускания кровли является также функ­ цией скорости подвигания забоя, следовательно, и величина опускания кровли за период влияния процессов выемки и по­ садки также зависит от этого фактора.

Увеличением скорости подвигания забоя представляется возможным уменьшить в определенных пределах влияние производственных процессов на величину опускания кровли,

Характер влияния скорости подвигания забоя на интенсив-

несостоятельным.

Малоизученным, но важным фактором следует считать характер опускания кровли в течение значительного отрезка времени. Приведенные на рис. 91 и 92 графики показывают, что средняя интенсивность опускания кровли за цикл (от по­ садки до посадки) характеризуется неравномерностью, изме­ няясь во времени.

Установлено, что при породах весьма прочных, как, напри­

мер, на шахте № 13 Аютинского шахтоуправления, эти колеба­ ния доходили до 700% (см. рис. 91), в то время как при породах легкообрушающихся эти колебания не столь значи­ тельны и на шахте «Пролетарская-Глубокая» доходили до 75%

(см. рис. 92). При этом следует иметь в виду, что при прочных породах значения скорости и величины опускания кровли мень­

ше, чем при слабых, что будет показано ниже.

Приведенный характер интенсивности опускания кровли можно объяснить периодическими движениями и обрушениями вышележащих слоев пород и неравномерной скоростью подви­ гания забоя; совершенно очевидно, что характер интенсивности

184

Рис. 91. График интенсивности поцикличного опускания кровли по шахте

№ 13 Аютинского шахтоуправления

Рис. 92. График интенсивности поцикличного опускания кровли по шахте «Пролетарская-Глубокая»

185

должен учитываться при выборе параметров крепи. Следова­ тельно, в вопросах выбора характеристики крепи неправильно ориентироваться на величины опускания и нагрузок, получен­ ные ж кратковременных наблюдений, которые в отдельных случаях могут показать весьма умеренные или завышенные значения.

В табл. 87 приведены сводные данные значений опускания

кровли в призабойном пространстве при работе новых видов крепей.

в прежних исследованиях, не удалось. Высказываемое некото­ рыми исследователями предположение о возможной зависи­ мости опускания кровли только от мощности пласта тоже не получило подтверждения.

Более заметным и, можно полагать, наиболее существенным

фактором, влияющим на величину опускания, является строе­ ние и поведение пород кровли в сочетании с мощностью пласта. Если придерживаться классификации пород ВУГИ, можно уста­ новить определенную и достаточно ясно выраженную законо­ мерность в опускании кровли. Распределение пород кровли по 40 лавам, по которым имеются измерения проявлений горного давления и хорошо изучено строение и поведение пород кровли, показывает, что:

при породах I класса опускание кровли на расстоянии 4 м

от забоя (наиболее распространенном в настоящее время) со­

в этих условиях какое-либо влияние характеристики крепей на поведение кровли ’ исключается. Известняки, как известно, от­ носятся к. труднообрушаемым породам, однако благодаря пла­

стическим овойствам они дают большие величины опускания

кровли. При мощности пластов до 1,2 м известняки допускают применение наиболее простого способа управления кровлей — плавным опусканием, не требующего сложных конструкций

крепей.

Следовательно, при слабых, легкообрушающихся породах кровли имеет место наибольшее опускание кровли в призабой­ ном пространстве, а при прочных породах — наименьшее.

Отсюда следует, что и условия поддержания в первом случае требуют большей плотности призабойной крепи, чем во втором. Это положение подтверждается многолетней горной

практикой.

186