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

Глава III

ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЯВЛЕНИЙ ГОРНОГО ДАВЛЕНИЯ

ПРИ КРЕПЛЕНИИ МЕХАНИЗИРОВАННОЙ

КРЕПЬЮ МПК

§ 1. Исследования на шахте № 20 треста Гуковуголь

На шахте № 20 исследования проявлений горного давления

при работе крепи МПК (первого образца) проводились в 1951— 1952 гг. в лаве № 23.

Размеры крепи МПК первого образца. составляли: длина 1700 мм, ширина 310 мм; количество секций на 1 пог. м лавы 3,23 шт.

На шахте разрабатывался пласт антрацита К\ Чикомазовский рабочей мощностью 1,1—1,4 м. Пласт разделен двумя прослойками глинистого сланца мощностью 0,05—0,12 м на три самостоятельные пачки различной крепости. Верхний прослоек глинистого сланца мягкий, нижний —сравнительно крепкий, что осложняет выемку угля комбайном «Донбасс». Угол паде­ ния пласта И—15°.

Непосредственной .и основной кровлей является крепкий крупнозернистый песчаник мощностью 26—28 м. Нижний слой мощностью 2,5—4 м отделяется от основного массива.

В почве пласта залегает крепкий глинистый сланец куче­ рявой структуры.

Пласт угля относится к числу негазовых и не опасных по пыли. В лавах наблюдалось незначительное выделение влаги из кровли по трещинам в песчанике.

Принятая система разработки сплошная, длина лавы 80—

В верхнем кутке лавы проводили параллельный вентиляцион­

ный штрек с подрывкой почвы для передвижения людей и до­

59

ставки оборудования в лаву. Ниже параллельного вентиляцион­ ного штрека выкладывали бутовую полосу шириной 8—10 м.

Впереди лавы проводили просеки для вентиляции и для

выхода людей из лавы. Просеки сбивали с нижним штреком через 15—25 м.

Рис. 28. План лавы № 23 шахты № 20 треста Гуковуголь

Выемку угля в лаве производили комбайном «Донбасс» сна­ чала с глубиной захвата 1,45 м, а с февраля 1952 г. — 1,2 я;

вследствие большой крепости угля перед выемкой комбайном

производили предварительную зарубку врубовой машиной.

Уголь на верхний откаточный штрек вначале доставлялся скребковым конвейером СКР-11, а затем — конвейером СК-20, который был переделан на изгибающийся. Передвижку кон­ вейера (перед передвижкой крепи) производили передвижни­ ком и вручную.

60

Расположение рядов наблюдений и мест установки измери­

тельных приборов приведено на рис. 29.

Для определения движения пород впереди забоя в целике

61

В лаве № 22, расположенной в противоположной стороне от лавы № 23 (на восток), первое обрушение кровли произошло после отхода от разрезной печи на 70 м при площади обнаже­

ния свыше 6000 м2.

Наблюдениями в экспериментальной лаве № 23 было уста­ новлено, что при обнажении кровли до 3500 м2 образования трещин не происходило, а

движение кровли было весь­ ма незначительным.

Описанный характер по­ ведения пород кровли от­ разился на проявлениях горного давления.

Большой интерес пред­ ставляют результаты опре­ деления раздельного дви­

жения кровли и почвы. Для

этих наблюдений в нише в средней части пласта (по нейтральной линии движе­ ния) в уголь была забето­ нирована балка из швеллера № 10, от которой произво­ дили измерения при помо­ щи двух индикаторных

штанг (рис. 31). Наблюдения вели в те­

чение 28 суток, за это время

Рис. 30. Установка шариковых динамо­ в лаве было сделано пять метров в секциях крепи

циклов и балка к забою приблизилась с 9 до 3 м.

За период наблюдений кровля опустилась на 0,45 мм, а почва поднялась на 1,57 мм (рис. 32).

Таким образом, опускание кровли составило 22% общей

величины сближения кровли с почвой в нише. Средняя ско­ рость опускания кровли за весь период наблюдения составила 0,016 мм)сутки, а поднятие почвы 0,055 мм!сутки\ скорость под­ нятия почвы превысила скорость опускания кровли в 3,4 раза.

Наблюдения показали, что процесс выемки оказывал влия­ ние на интенсивность движения кровли и почвы на всем протя­

жении ниши. Интенсивность и величины движения боковых по­ род в период влияний выемки приведены в табл. 31. Из данных этой таблицы видно, что поведение кровли и почвы вследствие

выемки угля было различным. С расстояния ют 7,8 до 4,2 м почва имела постоянную интенсивность поднятия, в то время как интенсивность опускания кровли за этот период возросла почти в 4 раза.

Резкое увеличение интенсивности поднятия почвы была

62

Таблица 31

установлено при нахождении точки наблюдения на расстоянии 3 м от забоя, увеличения интенсивности опускания кровли в это время не наблюдалось.

Рис. 31. Схема расположения индикаторных штанг для раздельного определения движения боковых пород в нише:

1 — швеллерная балка; 2 — индикаторные штанги

Данные, полученные при измерениях, показали, что про­ цесс выемки в лаве оказывает влияние на массив целика на

значительном расстоянии от забоя. Результаты измерений нельзя полностью относить к движению массива впереди за­ боя, так как наличие самой ниши приводило к дополнитель­ ному движению боковых пород, в особенности почвы.

Интенсивность опускания кровли в призабойном 'простран­

8,4 мм, наблюдалось в точке № 3. Средняя скорость опускания составляла 0,014 мм)ч.

Несколько увеличенная интенсивность опускания кровли на­ блюдалась также в точках № 4, 5 и 6.

При выемке последнего вруба в июне отмечалось характер-

63

ное увеличение интенсивности движения пород. После оста­

новки лавы для замены конвейера (с 26/VI по 13/VII) дви­ жение кровли резко уменьшилось. Прекращение эксплуатацион­ ных работ в лаве значительно уменьшило движение кровли в призабойном пространстве. При осуществлении двух циклов

(12 и 15 июля) интенсивность движения пород возросла по сравнению с движением пород в июне. Так, при выемке угля 12/VII в точке № 1, отстоявшей от забоя на 6 м, за 6 час. опускание составило 1,5 мм. В точке № 3, отстоявшей от забоя на 3,6 м, опускание кровли составило 1,5 мм за 5 час.

Наибольшее движение кровли наблюдалось в точке № 6, рас­ положенной у забоя. За время прохода комбайна против точки наблюдения опускание составило 3 мм.

Конечные нагрузки на отдельные секции крепи МПК за

Динамометры, установленные в секциях № 1 и № 5 (27/VI), № 6 (19/VI), № 59 (27/VI), № 232 (28/VI), № 234 (28/VI), на­ грузок не показывали.

Из приведенных в табл. 32 данных видно, что максимальная

нагрузка, воспринимаемая секциями крепи, не превышала 10 т. При предварительном распоре секций 1—2 т нарастание на­ грузки не превышало 8—9 т за 60—70 час. стояния крепи. Это отчасти можно объяснить тем, что за механизированной крепью была пробита двухрядная органная крепь из стоек СГК-2. Повы­ шенные нагрузки на секции наблюдались в рядах, расположен­

ных ближе к верхнему и нижнему штрекам. В средней части

лавы наибольшая нагрузка на секцию не превышала 6,5 г.

бб

о>

Рис. 34. Характер обрушения непосредственной кровли при посадке