37. Крепление.
В очистных забоях применяют индивидуальные и механизированные крепи.
Механизированные крепи – прогрессивный способ крепления, позволяет механизировать и автоматизировать все процессы в забое, но в ряде случаев (при разработке сильно нарушенных месторождениях, при не выдержанной мощности пласта) приходится применять индивидуальные крепи. Индивидуальная крепь в процессе ее передвижки разбирается на элементы: состоит из призабойной и посадочной (специальной). Призабойная – стойки, которые располагают правильными рядами вдоль забоя. Стойки устанавливают под верхняки.
Стойки могут быть деревянными, металлическими. Если стойки металлические они делятся на стойки трения и гидравлические. Крепи бывают жесткие и податливые. Жесткие под нагрузкой теряют свою несущую способность. Податливые сохраняют несущую способность.
Посадочная крепь предназначена для управления кровлей. Ее несущая способность в несколько раз выше, чем несущая способность призабойной крепи. 95% добывается с помощью механизированной крепи.
35. Процессы в очистных забоях.
Основные процессы: 1 выемка, 2 крепление,3 транспортирование.
Выемка.
Выемка угля может производится механическими способами исполнительными органами горных машин, при помощи взрывных работ, гидравличесеким способом, механогидравлическим. Выбор __ зависит от свойств и состояния п.и. и окружающих пород. Процесс выемки включает не только разрушение пласта, но и его погрузку. Эти процессы могут выполняться либо одной, либо разными машинами, одновременно или последовательно. Наиболее широкое распространение имеет механический способ выемки. Этот способ осуществляется комбайнами, стругами, бурошнековыми установками, обойными молотками и угольными пилами.
Достоинства узкозахватной выемки по сравнению с широкозахватной.
1 выемка производится в зоне эффективного отжима угля, что снижает сопротивление его разрушению, 2 узкозахватная выемка позволяет эффективно решить вопросы крепления.
Существует односторонняя выемка и челноковая. Односторонняя – в одну сторону комбайн и обратно идет зачищает. Челноковая – туда сюда.
36.------------------------------------
31. При проведении капитальных и подготовительных горных выработок в процессе погрузки горной массы производится установка временной призабойной крепи, затем возводится постоянная крепь; в крепких породах сразу устанавливают постоянную крепь. Крепление очистных выработок производится одновременно с выемкой полезного ископаемого той же бригадой рабочих, которая добывает полезное ископаемое. К. г. в. производится в соответствии с утвержденным паспортом крепления, который составляют для каждой горной выработки; в нём указывается тип крепи, необходимое количество крепёжных материалов, порядок производства работ и т. п.
Основные операции крепления капитальных выработок (стволов шахт, околоствольных выработок и др.) монолитным бетоном и сборными железобетонными крепями (рис.) в большинстве случаев выполняются с применением передвижной механизированной опалубки, бетоноукладчиков, бетононасосов, крепеукладчиков (для сборных крепей) и др. средств механизации
39. ВНЕЗАПНЫЙ ВЫБРОС — самопроизвольный выброс газа, твёрдого полезного ископаемого (уголь, соль) или вмещающей породы в подземную горную выработку из забоя или призабойной зоны массива; продолжительность внезапного выброса — до нескольких секунд.
Предвестники внезапного выброса: значительное повышение акустической или сейсмоакустической активности массива; задержка отжима пласта и сближения боковых пород впереди движущегося забоя; шелушение и "стреляние" пород на поверхности выработки; увеличение интенсивности начального газовыделения и выхода штыба при бурении шпуров, деление выбуриваемых кернов на диски выпукло-вогнутой формы.
Наибольшая часть выброшенной массы — частицы размером от нескольких мм до десятков мм; среди раздробленной массы встречаются отдельные крупные глыбы породы или полезные ископаемые. Для внезапного выброса в угольных пластах характерно также образование весьма тонкой угольной пыли, так называемой бешеной муки, которая покрывает основную массу выброшенного угля; для внезапного выброса в массиве горных пород частиц чешуйчатой, пластинчатой формы.
Характеристика внезапного выброса — его интенсивность, измеряемая количеством выброшенных полезных ископаемых, породы. Зарегистрированы внезапные выбросы интенсивностью от нескольких десятков кг выброшенной массы полезных ископаемых или породы до нескольких тысяч т. Внезапные выбросы интенсивностью 5-50 т составляют около 70% случаев, внезапные выбросы весьма большой интенсивности (более 1 тысячи т выброшенной горной массы) происходят сравнительно редко.
Количество выделяемого в горную выработку природного газа (при приведении к нормальным атмосферным условиям) составляет несколько десятков м3 (из расчёта на 1 т выброшенной массы полезных ископаемых), при внезапном выбросе породы (количество газа оценивается по концентрации его в выработке) оно изменяется, как правило, от 2 до 6% (может достигать 50%). Внезапные выбросы происходят с участием метана и углекислого газа (CCCP), углекислого газа (Верхнесилезский каменноугольный бассейн, Польша), известно несколько случаев внезапного выброса с участием азота (Франция).
40.Разработан комплекс мероприятий по прогнозу внезапного выброса (см. Выбросоопасность); различают виды прогноза: региональный (оценка опасности выброса по данным геологической разведки), локальный (определение опасности по данным обследования механических, фильтрационных, сорбционных, петрографических свойств, структуры полезных ископаемых и пласта в целом) и текущий (улавливание предупредительных признаков или предвестников внезапного выброса, в том числе сейсмоакустическими методами).
Основные мероприятия по обеспечению безопасной и эффективной разработки угольных пластов, опасных по внезапному выбросу: опережающая отработка защитных пластов; профилактическая обработка угольного массива путём дегазации и увлажнения нагнетанием воды в пласт; столбовая система разработки; щитовая, струговая и комбайновая узкозахватная выемка угля; комбайновое проведение подготовительных выработок; полное обрушение на пологих пластах и полная закладка на крутых; гидроотжим угля, гидровымывание опережающих полостей и щелей, бурение опережающих скважин, камуфлетное взрывание, образование разгрузочных щелей, применение опережающей крепи; использование в случае возни
41. Подземный пожар — неуправляемое горение, проходящее под землёй. Сопровождается существенными экономическими, социальными и экологическими последствиями.
Эндогенные пожары возникают из-за самонагревания угля в труднодоступных местах, таких как выработанное или закрепленное пространство, в целиках, угольных насосах за изоляционными перемычками, пластах спутниках. Подавление очагов горения в таких условиях затруднено, чем обусловлена самая высокая продолжительность ликвидации этого вида подземных аварий. Активным способом тушат около 36 %, изолируют 59 %, комбинированным способом ликвидируют 5% пожаров. Обозначилась тенденция к увеличению продолжительности и трудоемкости их тушения. В связи с этим, предотвращение или ограничение до безопасных пределов самонагревания угля - самый перспективный и экономически целесообразный путь борьбы с эндогенными пожарами.
42. В разное время выдвигались многочисленные теории, из которых самыми распространенными являются: пиритная, бактериальная, теория комплекса «уголь-кислород» и фенольная.
Пиритная теория объясняет самовозгорание углей наличием в них включений пирита, который под действием кислорода воздуха и воды переходит в сульфат железа со значительным выделением теплоты, нагревающей массу угля до температуры горения.
Бактериальная теория считает начальной причиной нагревания угля процессы жизнедеятельности бактерий, способствующих окислению органического вещества углей.
Теория комплекса уголь-кислород получила самое широкое признание. Согласно этой теории, самовозгорание углей обусловлено развитием сорбционных процессов при поглощении углем кислорода воздуха. В первой стадии происходит адсорбция кислорода углем с образованием на его поверхности неустойчивых кислородных соединений; во второй стадии — расщепление неустойчивых кислородных соединений, образовавшихся в первой стадии, и образование конечных продуктов окисления угля — углекислоты, окиси углерода, воды. Во второй стадии выделяется до 70% всего тепла, образующегося при окисленииактерий, способствующих окислению органического вещества углей.
Фенольная теория основана на наиболее высокой способности фенола к окислению по сравнению со всеми достаточно изученными органическими соединениями угля. Это приводит к выводу, что кислород воздуха, прежде всего действует на фенольные группы, присутствующие в органической части ископаемых углей.
42. Самовозгорание углей — одна из причин подземных пожаров. При разработке угольных пластов, склонных к самовозгоранию, расходуются большие средства на противопожарную профилактику и тушение возникших, пожаров.
В течение инкубационного периода происходит низкотемпературное окисление, при котором уголь самоактивируется. Выделяющееся при этом тепло успевает рассеиваться.
Затем наступает период самонагревания, когда вследствие ускорившегося окисления тепла выделяется больше, чем рассеивается. При достижении углем критической температуры скорость окисления увеличивается, температура возрастает и происходит возгорание.