- - - Совершенствование способов крепления горных выработок

До 1941 г. горные выработки на шахтах Донбасса крепили главным образом трапециевидной крепью, используя для этого в основном древесину. Исключение обычно составляли капитальные выработки в пределах околоствольного двора, где применяли бетонную, каменную, бетонитовую и железобетонную крепь, форма которой зависела от сечения выработок и устойчивости вмещающих пород.
Из-за ограниченной податливости деревянной трапециевидной крепи откаточные и вентиляционные штреки в зоне влияния очистных работ в первый год их службы приходилось несколько раз перекреплять. Перекреплялись в зоне влияния очистных работ и наклонные выработки с деревянной крепью.
Относительно недолго служит обычная деревянная крепь и в выработках с установившимся горным давлением, что связано с ускоренным гниением лесоматериалов в рудничной атмосфере (1-2 года - на исходящей и 3-4 - на свежей струе воздуха).
Вследствие указанных недостатков деревянной крепи и значительного распространения сплошной системы разработки подготовительные выработки в довоенном Донбассе полностью перекрепляли менее чем за два года. При этом 40% выработок систематически находилось в неудовлетворительном состоянии, на ремонтных работах было занято около 29 тыс. рабочих, или 6,8 человека на один километр всех поддерживаемых выработок.
Вопрос об улучшении крепления горных выработок на донецких шахтах впервые был поставлен при восстановлении Донбасса еще до окончания Великой Отечественной войны. Так, в приказе Народного комиссариата угольной промышленности СССР от 9 августа 1944 г. было отмечено, что для восстановления горных выработок на большой протяженности необходимы новые способы их крепления. Для изучения и обобщения опыта применения новых способов крепления выработок, для контроля за их внедрением в трестах и комбинатах были предусмотрены специальные инженерные должности и отделы. Для улучшения состояния восстанавливаемых и вновь проводимых выработок, а также сокращения расхода лесоматериалов предлагалось применять в капитальных и подготовитель¬ных выработках кирпичную, бетонитовую и смешанную крепь. Исходя из реальных возможностей первых восстановительных лет, в инструкции, утвержденной НКУП СССР, предусматривалось в выемочных штреках и других подготовительных выработках широкое применение деревянной крепи, но усиленной и податливой конструкции. Так, например, были предложены: трапециевидная крепь, усиленная прогонами и подкосами; верхняки и трапециевидные рамы, опирающиеся на бутокостры или бутовые стенки. Такая усиленная крепь использовалась в Донбассе еще в пятилетнем плане восстановления и развития народного хозяйства СССР на 1946-1950 гг. с целью усовершенствования крепления горных выработок и снижения расхода древесины было предусмотрено внедрение металлической и железобетонной крепи вместо деревянной в очистных и подготовительных выработках. Для этого создается необходимая производственная база по изготовлению различных крепей и крепежных материалов.
Применение металла и сборного железобетона для крепления горных выработок из года в год увеличивалось. К 1967 г. протяженность всех поддерживаемых выработок (без нарезных и вертикальных стволов) с металлической и железобетонной крепью достигла в Донбассе 8722 км, или 65,8%.
Наиболее широко используются металлическая арочная трехзвеньевая крепь из желобчатых профилей и трапециевидная крепь из железобетонных трубчатых стоек и металлического верхняка. Это дало возможность уменьшить по сравнению с довоенным периодом протяженность выработок, находящихся в неудовлетворительном состоянии примерно в 3 раза, годичную частоту перекрепления выработок - в 1,8 раза, среднюю численность рабочих на ремонте одного километра поддерживаемых выработок - в 1,9 раза.
Над совершенствованием крепления горных выработок на шахтах Донбасса наряду с работниками промышленности трудятся коллективы научно-исследовательских, учебных и проектно-конструкторских институтов (МакНИИ, ДонУГИ, ИГД им. Скочинского, ДПИ, Донгипрошахт). В содружестве с производственниками они разрабатывают, исследуют и испытывают в промышленных условиях новые крепи, крепежные материалы, технологию их изготовления, определяют область эффективного применения различных крепей, занимаются вопросами повторного их использования, исследуют сдвижение породного массива под влиянием разработки и способы эффективной охраны горных выработок.
Результаты научных исследований и обобщения опыта дали возможность поставить задачу о достижении в Донбассе безремонтного поддержания горных выработок.
Чтобы практически осуществить такую задачу ИГД им. Скочинского, ДонУГИ, ВНИМИ, ДПИ и другие институты проводят в Донецком бассейне специальные научно-исследовательские работы. Уже даны предварительные рекомендации по охране и креплению горных выработок. Так, например, рекомендуется применять крепи с необходимой податливостью для конкретных условий, между крепью и окружающими породами создавать определенный контакт, выработки проводить с запасом по высоте и ширине на величину сдвижения пород, происходящего в связи с перераспределением напряжений в породном массиве. Когда эти мероприятия оказываются недостаточными из-за большого сдвижения вмещающих пород (пучения и вытеснения их в выработку), предлагается в зависимости от условий применять определенные способы охраны выработок. Рекомендации с указанием параметров крепи и охраны выработок изложены в инструкциях по применению специальных видов крепи, в «Рекомендациях к проектированию и осуществлению комплексной механизации и автоматизации угольных шахт Донбасса» (Госгортехиздат, 1963), во «Временных положениях по проектированию глубоких шахт Донбасса», составленных научно-исследовательскими и проектными институтами по приказу бывшего Госкомитета по топливной промышленности при Госплане СССР. Издано также «Положение по охране и креплению горных выработок на обычных глубинах разработки», утвержденное МУП УССР.
В указанных источниках для крепления подготовительных выработок в зоне влияния очистных работ предусмотрено применение таких основных видов податливой крепи: арочная трех звеньевая из спецпрофиля - при уменьшении высоты выработок в результате сдвижения пород кровли до 300 мм; арочная пяти-звеньевая типа АПК из спецпрофиля - в условиях пластов пологого падения при требуемой податливости свыше 300 мм; арочная пяти-звеньевая типа КПК из спецпрофиля для штреков в условиях пластов крутого падения; трапециевидная из железобетонных стоек и металлического шарнирно-подвесного верхняка - для выработок с плоской кровлей в условиях пластов мощностью до 1,2 м, имеющих угол падения до 12-13°. Как принципиальное направление рекомендуется при неустойчивых породах располагать выработки в разгруженном породном массиве путем «надработки» или проведения выработок широким ходом с двухсторонними бутовыми полосами.
Институты изыскивают более совершенные и экономичные способы охраны выработок при неустойчивых вмещающих породах. Предполагается, что при безремонтном поддержании выработок в зоне влияния очистных работ частота перекрепления выработок будет в 3-4 раза меньше, чем в настоящее время, а численность рабочих на ремонте составит около 1,5 человека на один километр.



Теги: выработка, крепь, Донбасс, шахта. Просмотров: 4306
Другие новости по теме:

Информация

Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.