Процессы ПГР / Учебник / раздел 4

107

4 .2 Способ управления кровлей полным обрушением

4.2 Способ управления кровлей полным обрушением

Полное обрушение заключается в периодическом обрушении кровли за пределами минимально поддерживаемой ширины рабочего пространства.

Способ управления кровлей полным обрушением применяется в 95% очистных забоев Донецкого бассейна.

При управлении кровлей полным обрушением различают первичную посадку и вторичные посадки массива пород в выработанном пространстве (регулярные обрушения).

Первичная посадка кровли производится после отхода очистного забоя от разрезной печи на расстояние, зависящее от свойств пород кровли, достигающее в отдельных случаях 50…80 м и сопровождающееся динамическими эффектами и разрушением крепи в рабочем пространстве лавы и завалами лав.

Установлено, что непосредственная кровля имеет два режима обрушения: начальное и установившееся.

Начальное обрушение (движение пород) охватывает период от проведения разрезной печи до первой посадки непосредственной кровли. По мере отхода от разрезной печи обнажения непосредственной кровли возрастают. Породы кровли постепенно изгибаются. Затем наступает первое обрушение кровли (рис. 4.2), которое не охватывает всей площади кровли в пределах обнажения.

Обрушение слоев происходит последовательно, при этом по сравнению с нижними слоями уменьшаются пролеты и площади обнажения верхних слоев.

Это наиболее ответственный период в работе лавы, так как начальное обрушение пород нередко начинается внезапно, без предупредительных признаков.

В режиме установившегося движения обрушение пород непосредственной кровли, консольно нависающей над забоем лавы, происходит участками регулярно после передвижки крепи. Расстояние, через которое происходит регулярное обрушение кровли, называется шагом обрушения или шагом посадки (рис. 4.3).

В работе основной кровли выделяются также два режима – постепенный прогиб пород, что приводит к первичному ее обрушению и разлом кровли после ряда первичных обрушений непосредственной кровли, но шаг обрушения при этом значительно меньше шага первичного обрушения (см. табл. 1.5).

Первичное и вторичное (последующее) обрушение основной кровли происходит стихийно, поэтому возможно зажатие крепи в очистном забое и даже завалы лав.

Для пород кровли категории А₁ и А₂ без всяких предварительных условий рекомендуется применять способ управления горным давлением полным обрушением, если выполняется условие (4.2), а почва не ниже средней устойчивости.

Эти породы не требуют никаких дополнительных мероприятий для обеспечения способа управления кровлей полным обрушением. Однако для пород категории А₂ до первичного обрушения основной кровли необходимо в выработанном пространстве выкладывать бутовые полосы или демпфирующие устройства, а также осуществлять принудительное обрушение, предотвращающее крепь от перегрузок и деформаций.

Для категории пород А₃ и А₄ с целью применения способа управления кровлей полным обрушением до первой посадки необходимо ее торпедировать или принудительно обрушать, при последующих посадках нужно производить торпедирование пород основной кровли или принудительное обрушение (рис. 4.4).

Близким к способу управления кровлей полным обрушением в выработанном пространстве является способ плавного опускания кровли на почву пласта без значительных нарушений сплошности (рис. 4.5). Однако такой способ управления кровлей возможен при следующих условиях: породы кровли – прогибающиеся известняками, реже сланцы и песчаники при мощности пологого пласта до 1 м (крутого – до 0,7 м) и почвы, склонные к поддуванию. При этом до первичного прогиба пород основной кровли необходимо ее демпфирование.

Д ля обрушения пород кровли в выработанном пространстве необходимо извлекать крепь. Породы категории А₁ и А₂ обрушаются на границе с призабойной крепью. Однако на границе призабойного пространства создают дополнительную полосу из посадочной (специальной) или органной (ряд стоек) крепи (рис. 4.4).

При легкообрушающихся породах (категория А1) возможна безорганная посадка, путем установки дополнительных стоек со стороны выработанного пространства. Под "безорганной" схемой управления кровлей следует понимать схему, в которой на линии обрушения не предусматривается установка специальной крепи (типа ОКУ), и такие, в которых предусматривается установка 1-2^x однотипных стоек со стойками крепи призабойного пространства.

Ведение очистных работ от разрезной печи до первичной посадки основной кровли, а также сама первичная посадка должны производиться по мероприятиям, предусмотренным паспортом выемочного участка, под руководством начальника участка (или его заместителя).