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

Таблица 33

'■■■ Первое обрушение от разрезной£печи.

ванне трещин происходило более интенсивно, причем расстояние между трещинами все время уменьшалось.

Для определения конечных максимальных нагрузок на сек­ ции крепи (с 6/IV по 26/IV 1952 г.) были установлены шари­ ковые динамометры, которые показали, что крепь несла на­

После обрушения кровли секции крепи продолжительное время (в течение 16 суток) не воспринимали нагрузок, что объясняется весьма малыми величинами опускания кровли и наличием податливых деревянных элементов, подкладывавшихся между верхняками крепи и кровлей. Аналогичное поведение

боковых пород наблюдалось и в смежных лавах на этой шахте.

В лаве № 24-бис, расположенной на одном горизонте с экспе­

риментальной лавой № 23, в результате незначительного опус-

69

кания кровли и весьма малых давлений деревянные стойки

почти не деформировались, поэтому значительную часть их ис­ пользовали повторно.

На основании результатов проведенных наблюдений можно

лей и верхняком деревянные подкладки, заметных нагрузок не воспринимала. Максимально замеренные нагрузки в июне —- июле 1951 г. не превышали 10 т. При испытаниях крепи в 1952 г. движение пород кровли несколько увеличилось по сравнению с первоначальным периодом. При обрушении кровли 7—8 марта

1952 г. нагрузки на стойки секций превышали 100—120 т, а после этого обрушения нагрузки не превышали 33 т.

§ 2. Исследования на шахте № 13 Аютинского шахтоуправления

треста Шахтантрацит

После проведенных испытаний на шахте № 20 треста Гуковуголь крепь МПК и передвижник были переработаны; модер­ низированные конструкции испытывались в 1954 г. в лаве № 19 на шахте № 13 Аютинского шахтоуправления.

Шахта разрабатывает пласт антрацита ij Степановокий

рабочей мощностью 1,3—1,5 м с углом падения 17—19°.

Пласт разделен прослойком глинистого сланца мощностью 0,03—0,05 м. Верхняя пачка пласта мощностью 0,35—0,45 м—

более крепкая и имеет прочный контакт с непосредственной кровлей, нижняя пачка —средней крепости. Пласт относится к числу негазовых и не опасных по пыли. В непосредственной кровле залегает плотный глинистый сланец мощностью 0,14 м,

выше — крепкий песчанистый сланец мощностью 9 м, затем — мелкозернистый песчаник 8 ж и песчанистый сланец 5 м.

Песчанистый сланец непосредственной кровли представлен

двумя пачками: нижняя мощностью 2,5—3 м и верхняя мощ­ ностью 6—6,5 м.

В почве пласта залегает крепкий песчаник мощностью 7 м.

Система разработки сплошная, длина лавы 85 м, глубина работ .174 м.

Откаточный штрек проводили узким забоем, для охраны его выкладывали бутовую полосу шириной 8 м.

Способ управления кровлей в лаве до испытаний крепи МПК — частичная закладка.

Призабойное пространство лавы на 50% крепили стойками СГК-2 и остальные 50% — деревом. Рамы из двух стоек под распил длиной 1,2 м устанавливали по падению, расстояние между рамами 0,6 м.

Минимальная ширина призабойного пространства 3,45 ж.

70

максимальная — 4,9 м. Плотность крепи при максимальной ши­

Разрез по 66

I—-----------3.9 ■

Разрез по ЯД

Рис. 35. Паспорт крепления ла­ вы при работе МПК на шахте № 13 Аютинского шахтоуправ­ ления

ной призабойной крепи на участке изгиба конвейера (10-»—15 ,w) применяли стойки СГК-2, подбиваемые под распил в виде буквы Т. По мере передвижения секций крепи к забою вре­ менную крепь снимали.

Максимальная ширина призабойного пространства состав­ ляла 3,9 м, минимальная — 2,4 м.

В модифицированной крепи МПК размеры секций были уве­ личены и составляли: длина верхняка 2 м, ширина 0,45 м.

Плотность крепи 2,2 секции на 1 пог. м лавы.

71

Выемку угля в лаве до испытаний и в период испытаний крепи МПК производили комбайном «Донбасс» с глубиной захвата 1,6 м. Верхняя пачка антрацита была плотной и вяз­ кой, поэтому выемку ее производили (до прохода комбайна) при помощи взрывчатых материалов.

Организация работ в лаве до применения МПК была при­ нята по графику один цикл в сутки, две смены — добычные, третья — ремонтно-подготовительная. В подготовительной смене производили переноску конвейера и все работы по управлению кровлей.

В период испытаний крепи МПК организация работ в лаве

менении МПК. Наблюдения вели непрерывно.

Результаты исследований проявлений горного давления до применения МПК

Изучение проявлений горного давления проводили с 13 по 25 апреля 1954 г.

Пары точек для измерений опускания кровли были распо­ ложены в семи рядах по лаве, через каждые 10 м по восстанию, считая от откаточного штрека (рис. 36). Динамометры под стойки были установлены вначале в трех участках лавы, во II, IV и VI рядах, а затем были сконцентрированы в IV ряду.

Нагрузки были замерены на 45 стойках. Всего наблюде­ ниями было охвачено семь циклов.

Опускание кровли в среднем (в IV) ряду замеряли инди­ каторными штангами с ценой деления 0,01 мм, в остальных рядах — телескопическими штангами.

Нагрузки на стойки определяли электротензометрическими динамометрами С-35 конструкции ДонУГИ L

Частота измерений опускания кровли в ряду, где были уста­ новлены индикаторные штанги, составляла 10—15 мин., в

остальных рядах, где замеры производили телескопическими штангами, 1—2 часа. Измерения нагрузок на стойки по динамо­

метрам производили через каждый час.

Результаты наблюдений в IV ряду приведены на рис. 37, откуда видно, что основным фактором, влияющим на проявле­ ния горного давления в пределах призабойного пространства, является процесс выемки угля комбайном.

1 Описание динамометра см. в книге Давидянца В. Т., Козе­ лева Г. Л. Измерения проявлений горного давления на шахтах Донецкого бассейна. Углетехиздат, 1952.

72

73

Рис. 37. Результаты наблюдений в IV ряду до применения крепи МПК

Скорости опускания кровли возрастают по мере удаления

наблюдаемой точки от забоя в сторону 'выработанного про­ странства. Так, например, скорость опускания кровли в период

прохода комбайна 20/IV (в 24 часа) в точке № 4, расположен­

нии 5,2 м (возле бутовой полосы), 4,2 мм/ч. Средние скорости

не велись работы, составляли 0,30—0,48 мм/ч.

Влияние прохода комбайна на повышение скорости опуска­ ния кровли сказывалось с момента, когда комбайн находился

на 10—12 м выше наблюдаемой точки.

Средние величины опускания кровли на различных расстоя­

по мере удаления точек от забоя.

Наибольшее опускание кровли наблюдалось в средней части лавы и составляло на расстоянии 5 м от забоя 57,5 мм, у от­ каточного штрека на этом же расстоянии опускание кровли

составляло 31 мм, а у вентиляционного— 17,5 мм.

Опускание кровли вдоль линии забоя на различных рас­ стояниях от забоя приведено на рис. 38.

В периоды, когда возведение бутовых полос отставало или когда лава простаивала, величины опускания кровли доходили до 100—135 мм на расстоянии 5 м от забоя.

Результаты измерений нагрузок на стойки показали, что они

нарастают в направлении от забоя к бутовым полосам. Более интенсивный рост нагрузок на стойки наблюдался в период

выкладки бутовых полос, когда часть стоек была выбита. Так,, например, 20/IV в третьей смене при выкладке бутовых полос на семи стойках, установленных после прохода комбайна на

75

расстоянии 1,2 м от забоя, через 4 часа нагрузка резко воз­ росла и на отдельные стойки достигала 11 —16 т.

Средние и максимальные величины нагрузок на одну стойку и 1 м2 призабойного пространства приведены в табл. 36.

Рис. 38. Опускание кровли вдоль забоя лавы до применения крепи МПК

Таблица 36

В результате измерений установлено, что стоящие рядом стойки одновременно воспринимают резко отличающиеся на­ грузки. За период наблюдений случаев внедрения стоек в почву или кровлю при удельных давлениях на 1 см2 почвы до 210 кг установлено не было.

В период наблюдений площади обнажений кровли достигали размеров 2,5X20 м, 2,0X32 м и не были закреплены в течение

5—6, а иногда и 8 час. Было установлено, что кровля весьма

устойчива и не вызывает опасности при обнажениях на площади порядка 50—65 м2 в течение нескольких часов.

Скорости опускания кровли в опытной лаве были очень ма­

лы по сравнению с другими шахтами с аналогичными горно-

геолопическими условиями.

Подтверждением устойчивости кровли является также то,

76

что незакрепленные бутовые штреки на расстоянии 150 м и больше в выработанном пространстве находились в хорошем

состоянии.

Результаты исследований проявлений горного давления при применении МПК

Изучение проявлений горного давления производилось на протяжении 54 циклов (с 1 июня по 14 августа 1954 г.).

Для изучения движения кровли в целике в средней части лавы была проведена узкая опережающая забой ниша, в кото­

с опережением забоя лавы на 30 л и в ней были установлены

20 пар точек.

Во втором этапе ниша была проведена к 13/VII после того,

как забой лавы продвинулся на 34 м и первая ниша была лик­ видирована. Вторая ниша опережала забой лавы на 15 м, и

вней было установлено 10 пар точек.

Втретьем этапе ниша была пройдена к 25/VII с опереже­

нием забоя лавы на 15 л, с установкой в ней 10 пар точек. Схема расположения рядов точек наблюдений за опусканием

кровли и измерительных секций приведена на рис. 39.

Для изучения нагрузок на секции по предложению ДонУГИ

крытия секций на последние укладывали по 20 электротензометрических динамометров конструкции ДонУГИ. Для устой­

чивости динамометров, установленных на перекрытии, были из­ готовлены специальные накладные рамы с гнездами для дина­ мометров (рис. 41).

Для снятия отсчетов по динамометрам применяли измери­ тельные станции, оборудованные реохордами. В качестве инди­ катора равновесия моста в измерительной станции был приме­ нен магнитоэлектрический гальванометр М91/А.

Принципиальная схема измерительной станции приведена на рис. 42.

Опускания кровли в призабойном, пространстве измеряли во

можным, измерения опускания кровли производили и в выра­ ботанном пространстве.

В нишах, опережающих забой, были заложены точки для из­ мерения опускания кровли в целике. Наблюдения по этим точ­ кам производили и после того, как по мере подвигания забоя они находились в призабойном пространстве.

77