12.1.2 Управление кровлей в лавах крутонаклонных и крутых пластов

с применением закладки

Управление кровлей в лавах на крутонаклонных и крутых пластах с применением закладки как частичной, так и полной имеет свои особенности, которые заключаются прежде всего в заполнении выработанного пространст­ва породой под ее собственным весом [31]. Область рационального примене­ния указанных способов в лавах с почвой, склонной к сползаемости, кровля­ми - труднообрушаемой или весьма труднообрушаемой. Полная закладка может применяться в качестве средства защиты объектов при сдвижении подрабатываемого массива, а также в качестве мер локализации внезапных выбросов угля и газа, к которым наиболее склонны крутонаклонные и крутые угольные пласты.

На рисунке 12.7 представлена схема расположения и формирование породных полос по простиранию при способе управления кровлей частич­ным обрушением. При этом отбитая от кровли взрывом порода из бутового штрека попадает в отшитую часть выработанного пространства размером 6 м по падению и 1,8 м по простиранию (шаг закладки) под собственным весом (самотеком), образуя тем самым непрерывные породные полосы на расстоя­нии 12 м друг от друга в направлении подвигания очистного забоя.

Рисунок 12.7 — Схема расположения и формирования породных полос по про-стиранию при комбайновой выемке крутого пласта: а — общая схема лавы; б — фрагмент проведения бутового штрека и выкладки породной полосы

Для получения закладочного материала в бутовых штреках произво­дится подрывка кровли и почвы. Величина подрывки устанавливается в зависимости от мощности пласта и ширины породной полосы (табл. 12.1).

Для подрывки кровли или почвы в забое бутового штрека бурятся два ряда шпуров. Количество шпуров и их длина зависят от объема необходимой породы, ее коэффициента крепости и кусковатости.

Шпуры в кровлю бурятся со стороны забоя лавы под углами наклона к линии падения и простирания пласта 50-70°.

Таблица 12.1 - Ширина бутового штрека при высоте подрывки кровли и ширине породной полосы на крутых пластах в зависимости от их мощности

Мощность пласта, м	Высота подрывки кровли (м) при ширине породной полосы, м
	6	8	10	12	14
0,7	0,7	1,0	1,2	1,1	1,3
0,8	0,8	1,1	1,3	1,3	1,4
0,9	0,9	1,2	1,5	1,5	1,6
1,0	1,0	1,3	1,7	1,7	1,8
U	1,1	1,4	1,9	1,9	2,0
1,2	1,2	1,5	2,1	2,1	2,2

Для "обреза" кровли или почвы у забоя бутового штрека перед подрыв­кой возводится однорядная ограждающая органка плотностью 4-5 стоек на 1 м. Породные полосы удерживаются полками на кострах, устанавливаемых по простиранию ниже бутового штрека и обшиваемых сверху обаполами.

Породные полосы наращиваются по мере подвигания забоя. Отставание породных полос от забоя должно быть не более шести дорог при слабо-устойчивых боковых породах и восьми - при устойчивых. Расстояние между породными полосами выбирается таким, чтобы гарантировать от обрушения кровлю. В зависимости от прочности пород это расстояние достигает 20 м. При этом закладка выработанного пространства по длине лавы может составлять 30-50%. При слабоустойчивых боковых породах расстояние между породными полосами принимается меньшим. При этом также может осуществляться способ управления кровлей частичной закладкой, то есть без участков посадки кровли.

Частичная закладка выработанного пространства может также осуще-ствляться породными полосами по падению (рис. 12.8). Закладка производится с вентиляционного штрека путем выгрузки сухого закладочного материала, поступающего от дробильного комплекса, в часть отшитого выработанного пространства шириной 4,5-5,0 м (см. рис. 12.8, в). Между этими по­лосами оставляется свободное от закладки пространство шириной 5,4-6,0 м, кратное ширине выемочной полосы, равной 0,9 м. Закладочный материал (дробленная порода) к месту его разгрузки доставляется в вагонетках с дон­ной разгрузкой или по трубе пневмотранспортом (реже гидротранспортом).

Рисунок 12.8- Схемы расположения и формирования в выработанном пространстве породных полос по падению: а и б- соответственно при молотковой и комбайновой выемках крутых пластов; в - фрагмент возведения по родной полосы при прямолинейном забое (комбайновой выемке)

Сущность способа управления кровлей полной закладкой заключаете в непрерывном, полном (рис. 12.9), заполнении выработанного пространств материалом. При комбайновой выемке ширина шага закладки, как правши составляет 3,6 м (см. рис. 12.9, в).

Рисунок 12.9 - Схемы полной закладки выработанного пространства в лавах аиб- соответственно при комбайновой и молотковой выемках крутых пла­стов; в - фрагмент возведения породной полосы при прямолинейном забое

Необходимый объем закладочного материала на один технологиче­ский цикл определяется из выражения:

где 0,95 - коэффициент уменьшения объема выработанного простран­ства за счет смещения боковых пород;

V_y- объем вынутого угля в массиве за цикл, м³;

V_k - объем крепи, оставляемой в выработанном пространстве (прини­мается согласно "Паспорту..."), м³;

K₃ - коэффициент заполнения выработанного пространства (для са­мотечной сухой закладки K₃ =0,8; гидравлической - К₃=0,9).

К существенным недостаткам сухой закладки следует отнести сопро­вождающее интенсивное ее пылеобразование.