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

Время, час. и мин.

§ 5. Исследования на шахте № 3-бис треста Чистяковантрацит

На шахте № 3-бис исследования проводили в конце 1951 г. в 13-й восточной лаве при работе комбайна «Донбасс» и кре­ плении металлическими стойками ОГК-2 и в .1957 г. — в 16-й западной лаве при работе узкозахватного комплекса ДУ-1 в со­ четании со стойками СДТ, шарнирными верхняками и посадоч­ ными стойками ОКУ, а также в 5-й западной лаве при работе

узкозахватного комплекса ДУ-1 в сочетании с гидравлическими

стойками ГС, шарнирными верхняками и посадочными стойка­ ми ОКУ. Для большей наглядности сравнение результатов ис­ следований, проведенных в условиях одной шахты, но с раз­ личными конструкциями крепей и способами выемки, проводим

раздельно.

Результаты исследований в 13-й восточной лаве

Шахта разрабатывает пласт антрацита к2 Дроновский рабо­

чей мощностью 1,25—1,3 м, средней крепости. Угол падения

Рис. 7. Схема горных работ по шахте № 3-бис

пласта 3—5°, залегание — спокойное. Кливаж ясно выражен

и направлен по падению.

В непосредственной кровле залегает глинистый сланец мощ­

20

структуры мощностью 1 м, склонный к пучению, ниже — песча­ ник мощностью 2,5 м.

Система разработки сплошная, глубина разработки 357 м, длина лавы 235 м (рис. 7). Выемку в лаве шроизводили двумя комбайнами «Донбасс» с полезной глубиной захвата 1,5 м. Среднесуточная скорость подвигания забоя 1 м.

Способ управления кровлей — полное обрушение на кусты из семи-девяти стоек СГК-2, шаг обрушения 1,5 м.

Рис. 8. Паспорт крепления 13-й восточной лавы

Призабойная крепь — рамы из двух деревянных стоек, под­ биваемых под распил длиной 1,5 м. Расстояние между рамами по падению 1—1,5 м. Кроме рамной крепи, вслед за проходом комбайна (с отставанием на 6—10 м) устанавливали кустовую крепь. Расстояние • между кустами по падению 2,2—2,6 м, по простиранию 1,5 м. При минимальной ширине призабойного пространства в работе были два ряда кустов., при максималь­ ной— три ряда (рис. 8).

Плотность призабойной крепи (при максимальной ширине

21

выкладывали бутовую полосу шириной 10 м, над откаточным штреком—шириной 12 м. Породу для выкладки полос добы­ вали в бутовом штреке.

Организация работ в лаве была принята по трафику один цикл в сутки. Для осуществления такой организации лава была разделена на две части; длина нижней части лавы состав­ ляла 120 м, верхней от 120

до 235 м. В каждой части лавы самостоятельно рабо­ тал комбайн. В первой и второй сменах производили выемку комбайнами по всей лаве и установку крепи (рам

и кустов). В третьей смене производили спуск комбай­

нов, заводку их в ниши,

переноску конвейеров и по­

садку лавы.

Исследования проявле­ ний горного давления про­

точное подвигание лавы со­ ставило 1 м.

Измерения нагрузок на

дах. Пары точек за каждым циклом закладывали у забоя вслед за проходом комбайна. В III ряду измерения опусканий кровли производили индикаторными штангами, в остальных — телеско­ пическими стойками. Снятие показаний по электротензометри-

ческим динамометрам производили через 1—2 часа, по инди­ каторным штангам через 10—20 мин., по телескопическим — через 4 часа. Во время производства выемки и посадки в III ряду наблюдений измерение опускания кровли производили через 1—5 мин. Измерения опусканий выдвижных частей стоек,

под которые укладывали динамометры, производили через 4 часа. Средние величины опускания кровли и интенсивность опу­

99

Из данных табл. 12 видно, что максимальные величины опускания кровли имели место в I ряду, расположенном вбли­

зи откаточного штрека, минимальные — в V, расположенном у вентиляционного штрека. Следует отметить, что полученные ре­ зультаты измерений отличаются от аналогичных данных, полу­ ченных на других шахтах, вследствие различной скорости

подвигания забоя по длине лавы.

В результате того, что верхняя часть лавы «уходила» впе­ ред по отношению к нижней, подвигание забоя на 1 м в I ряду происходило за 42,3 часа, во II ряду — за 37,3 часа, в III, IV и

V рядах — за 27 час.

На основании анализа материалов наблюдений можно было установить известную закономерность, связанную с обруше­ нием песчаника, и разбить наблюдения на два периода. К пер­ вому следует отнести период с 13 до 20 ноября — до обруше­ ния песчаника (обрушение произошло 20 ноября), ко второму — с 20 по 29 ноября, когда в результате обрушения песчаника

состояние кровли в призабойном пространстве значительно улучшилось. Начиная с 29 ноября, в призабойном пространстве появлялись обычные после прохода комбайна трещины и зако­ лы у забоя, указывающие на рост давления в связи с увеличе­ нием консоли песчаника, достигавшей 9—10 м.

При заколах наблюдалось более интенсивное опускание кровли, чему способствовала также слабая почва, в которую

вдавливались стойки на величину до 200 мм. Разделенные за­

колами блоки опускались один относительно другого на 150— 200 мм. Это явление показывает, что в условиях данной лавы обрушение глинистого сланца непосредственной кровли мощ­ ностью 4,5 м не обеспечивает достаточного подбучивания вы­ шележащего песчаника; в результате этого происходит его обрушение, что отражается на состоянии кровли в призабой­

ном пространстве.

Влияние процесса выемки сказывалось на участке 10 м ни­ же и выше наблюдаемой точки и в пределах призабойного про­ странства от забоя до линии обрушения. По мере удаления

23

наблюдаемой точки от забоя интенсивность опускания кровли,

вызванная выемкой, уменьшалась. Интенсивность опускания кровли при проходе комбайна падала на границе призабойного пространства. Пиковые интенсивности превышали средние за время прохода комбайна в 2—4 раза и больше.

Отношение средних скоростей опускания кровли при выемке и за все время наблюдений составляло: 7,4—1,4 — для периода, когда в кровле образовывались заколы, и 2,7—1,3—для перио­ да, когда заколов в призабойном пространстве не было. На

границе призабойного пространства средние скорости опуска­ ния кровли при выемке были меньше средних скоростей, полу­ ченных за весь период наблюдений.

Установлено, что, когда в призабойном пространстве обра­ зовывались заколы, интенсивность опускания кровли при выемке

увеличивалась в 3—4 раза. Процесс посадки также повышал

интенсивность опускания кровли и нагрузки на стойки.

Влияние процесса посадки уменьшалось в направлении к за­ бою. Средняя интенсивность опускания кровли за время влияния посадки составляла: у линии обрушения до 9,1 мм/ч, у забоя до 1,2 мм)ч. Пиковые интенсивности при посадке достигали на линии обрушения 90 мм/ч, в то время как у забоя всего

лишь 7 мм/ч.

ных нагрузок на куст и податливости угловых стоек в кусте приведены в табл. 14.

24

Рис. 11. Характер работы стоек в кусте

Время, час..

26