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

Из рис. 10 и 11 видно, что отдельные стойки в кусте вос­ принимают различные нагрузки. Выше было сказано, что при нагрузках свыше 10—15 т (150 кг!см2) стойки вдавливались в почву, и это должно было ограничивать нагрузки, однако отдельные нагрузки достигали 50 т. Нагрузки, при которых стойки начинали вдавливаться в почву (куст № 52, располо­ женный в среднем ряду), приведены в табл. 15.

Таблица 15

Начало вдавливания стоек в почву при нагрузке (/п) на стойки

Измерениями установлено, что максимальные нагрузки чаще всего приходятся на стойки, расположенные в центре куста. Это показывает, что при нагружении куста отдельные стойки

с другой —непостоянством силы их первоначального распора и заклинивания в момент-установки. Опускания выдвижных частей стоек, как правило, доходили до 50 мм и только в отдельных случаях были несколько больше; податливость распилов на­ ходилась в пределах 50 мм. Таким образом, общая податливость за счет распилов и выдвижных частей доходила до 100 мм,

а иногда была несколько больше.

Общая податливость стоек не выходила за пределы, преду­ смотренные характеристикой, но нагрузки на стойки значи­

тельно превышали расчетные. Это можно объяснить значитель­ ными перекосами стоек вследствие их вдавливания в почву и ступенчатого опускания кровли. Разность между величинами опускания кровли и податливости стоек дает величину их вдав­ ливания. в почву.

При работе комбайна максимальное обнажение кровли со­

ставляло 7,5 м2, призабойная крепь возводилась по мере его подвигания. Время с момента обнажения кровли до момента

установки крепи не превышало 5—10 мин. Возведение кустовой крепи отставало от комбайна на расстояние до 10 м, или от 1,5 до 4 час. во времени.

При таком порядке установки крепи величина обнаженной площади кровли не вызывала осложнений в работе комбайна.

29

При спусках комбайна, когда крепь выдавливалась и площадь обнажения доходила до 30 м2, имели место выпадения коржей из кровли.

Результаты исследований в 16-й западной лаве

Горногеологические условия 16-й западной лавы несколько

отличны от условий 13-й восточной лавы. Мощность пласта к2 Дроновского 1,07—1,35 м, угол падения 5—11°. В непосред­

ственной кровле залегает крепкий песчанистый сланец мощ­ ностью 2—4 ж, нижняя пачка которого мощностью 0,1—0,15 м легко отслаивается после выемки угля. Выше залегал устойчи­ вый песчаник мощностью 10—12 м. Непосредственная почва представлена перемежающимися слоями песчанистых и глини­ стых сланцев общей мощностью до 1,6 м, ниже залегает пес­ чаник мощностью до 10 м.

Длина лавы 120 м. Глубина разработки 415 м.

Выемка угля производилась узкозахватным комбайном ДУ-1 с полезной глубиной захвата 1 м. Способ управления кров­ лей— полным обрушением, шаг обрушения 2 м.

Призабойное пространство крепили стойками СДТ с шар­

нирными верхняками. В качестве режущей крепи применяли посадочные стойки ОКУ (рис. 12). Расстояние между рамами по падению 1 м. Минимальная ширина призабойного простран­

ства составляла 2,2 м, максимальная — 4,2 м. Плотность при­

забойной крепи — одна стойка на 1 м2, режущей—одна поса­ дочная стойка на 1 пог. м лавы. *

Организация работ в лаве была построена по четырехсменHOiMy графику. Три смены были добычные, четвертая — ремонт­ но-подготовительная; в четвертую производили посадку кровли.

Исследования проявлений горного давления проводили с 11 сентября по 1 октября 1957 г. «а протяжении 12 посадочных циклов. Наблюдения за опусканием кровли вели в пяти рядах

при помощи индикаторных и телескопических штанг (рис. 13). Измерения нагрузок на стойки СДТ и посадочные стойки ОКУ вели в III ряду при помощи электротензометрических динамо­ метров. Частота измерений опускания кровли и нагрузок в

III ряду составляла 5—20 мин., в остальных рядах — 2—Д раза в смену. Средние величины опускания кровли по рядам наблю­ дений на различных расстояниях от забоя приведены в табл. 16.

Из приведенных в табл. 16 данных видно, что максимальные

опускания кровли и скорости опускания имели место в средней части лавы. Средние и максимальные величины опускания кровли, средние и максимальные нагрузки на крепь в период

выемке по каждому проходу комбайна представлены отдельно.

30

западной лаве

31

Таблица 16

Таблица 17

32

Из данных табл. 17 видно, что при обоих проходах комбайна средние величины опускания кровли за время влияния про­

цесса выемки весьма близки и уменьшаются в сторону выра­ ботанного пространства. Величины опускания кровли за время

влияния процесса посадки возрастают по мере удаления от за­ боя. Точка, расположенная на расстоянии 2 м от забоя, имела опускание кровли за время посадки почти в 3 раза больше, чем точка у забоя. Средние скорости опускания кровли в 10— 1*2 раз превышали скорости, имевшие место в период, когда выемка и посадка в лаве не производились.

Опускание в период влияния процесса выемки составляло в среднем 32% общего опускания кровли в призабойном про­ странстве, а в период влияния процесса посадки — 19,8%.

Средняя нагрузка на стойку СДТ по всей ширине приза­

бойного пространства была примерно одинаковой и составляла около 10 т. Некоторое уменьшение нагрузки на стойки, распо­

ложенные на расстоянии 2 м от забоя, объясняется их пере­

становкой при передвижении конвейера. Прирост нагрузок на

стойки в период влияния процесса посадки составлял 4—14 т.

Отдельные нагрузки на стойки доходили до 40 т, при этом на­ блюдалось их внедрение в почву на 30—50 мм.

Наблюдениями! установлено, что рядом установленные стойки

в одни и те же периоды времени воспринимали различные на­ грузки, отличавшиеся в 3—5 раз. Данные, характеризующие нагружения посадочных стоек за весь период наблюдений, при­ ведены в табл. 18. Из этих данных видно, что средний прирост нагрузки в период влияния посадки составил 26 т на одну по­ садочную стойку и изменялся в пределах от 18 до 45 т. Макси­ мальный прирост нагрузки за период влияния посадки на одну стойку О1\У составил 68 т, средний прирост нагрузки на одну стойку составлял 40—45% от максимально воспринимаемой на­

грузки. Средняя нагрузка на стойку ОКУ за период наблюдения

составила 63,8 т и изменялась в пределах от 33 до 100 т, максимальная нагрузка достигала 132 т.

В период наблюдений нагрузку до 40 т воспринимали свыше

76% посадочных стоек, остальные нагрузки были свыше 40 т.

Нагрузки свыше 100 т зафиксированы только на пяти стойках.

Из данных табл. 18 также видно, что податливость посадоч­ ных стоек была более постоянной и в среднем составила 45 мм

при изменениях ее в пределах от 35 до 64 мм. Максимальная

податливость, составившая 90 мм, была зафиксирована при нагрузке 107 т.

Наблюдениями установлено, что предварительный распор стоек ОКУ в период их установки составлял 5—7 т. Начало податливости этих стоек отмечалось при нагрузках 10—-15 т, что не соответствовало проектной характеристике, предусматри­ вающей начало податливости при 35—40 т.

Податливость посадочных стоек, как правило, происходила

вент штр

Рис. 16. Схема расположения рядов и точек наблюдений в 5-й западной лаве

при помощи электротензометрических динамометров. Частота за­

меров опускания кровли и нагрузки в среднем ряду составляла 5—20 мин. В остальных рядах опускание кровли измерялось

2—3 раза в смену.

Полученные средние величины

38