- - - Развитие прогрессивных способов управления кровлей и крепления в очистных выработках

В первые послевоенные годы область применения способа управления кровлей полным обрушением оставалась без изменения и только с 1953 г. (данные на 1 января) намечается более широкое применение этого способа на шахтах Донбасса. Это было связано с внедрением новых конструкций крепей, главным образом, посадочных стоек. Там, где в довоенное время и сразу после войны управляли кровлей способом частичного обрушения, переходили на полное обрушение. Полная ручная закладка на пологих и наклонных пластах применялась лишь в отдельных лавах.
Это обусловливалось наличием излишней породы от больших прослоек или мощной ложной кровли.
Управление кровлей способом полного обрушения - наиболее эффективное и прогрессивное, что объясняется меньшей его трудоемкостью по сравнению с частичной закладкой, большей безопасностью, возможностью механизировать все процессы управления кровлей, а, следовательно, повысить производительность труда и снизить себестоимость угля. Поэтому полное обрушение стало основным способом управления кровлей на пологих и наклонных пластах.
На начало 1968 г. этот способ управления кровлей применялся в 80% лав бассейна.
При широкозахватной выемке и управлении кровлей способом полного обрушения наиболее распространенными конструкциями приоабойной крепи являются рамки по простиранию из двух или из трех стоек. Для режущей крепи используют в основном посадочные стойки ОКУ, реже - органку и кусты из металлических и деревянных стоек и металлические костры.
Верхним элементом рамки обычно служит распил или обапол. Металлические верхняки пока еще мало распространены.
На некоторых шахтах крепят отдельными стойками, стойками под деревянный распил в виде букв Т или Г и в виде органки и кустов, выполняющих вначале роль призабойной, а впоследствии специальной режущей крепи. Призабойную и режущую крепь в виде органки устанавливают на шахтах трестов «Свердловскуголь» и «Антрацит».
Особенностью конструкции крепи при узкозахватных комбайнах с изгибающимися конвейерами является безстоечное призабойное пространство (отсутствие стоек между грудью забоя и линией конвейера). При узкозахватной выемке применяют гидравлические стойки с шарнирными верхняками. В настоящее время взамен ОКУ применяют гидравлические механизированные посадочные стойки типа «Спутник».
На рисунке приведена деталь паспорта крепления при выемке комбайном с шириной захвата 0,8 м.
В качестве призабойной и посадочной крепи на наклонных пластах долгое время применяли деревянную крепь, что сдерживало совершенствование способов управления кровлей. В последнее время успешно переходят на металлические призабойные и посадочные крепи.
Наибольшие трудности возникали при разработке наклонных пластов мощностью свыше 1,2 м, в кровле которых залегали мощные монолитные песчаники (шахты треста (Антрацит») и известняки (шахты трестов «Лисичанскуголь» и «Первомайскуголь»). В этих условиях управление кровлей способом обрушения усложнялось из-за отсутствия необходимых средств крепления, а при частичной закладке - из-за трудоемкости бурения в прочных породах.
Опыт разработки пластов пологого падения показал, что на наклонных пластах можно успешно применять способ обрушения, используя посадочные стойки ОКУ.
Применение посадочных стоек способствовало улучшению состояния кровли в призабойной пространстве, устранению завалов в лавах, повышению безопасности труда.
По состоянию на начало 1967 г. посадочные стойки ОКУ применялись в 126 лавах наклонных пластов.
Переход на призабойные металлические и посадочные стойки ОКУ дал возможность расширить применение управления кровлей способом полного обрушения и упорядочить его технологию в условиях наклонных пластов. Использование этого опыта сделало возможным применение стоек ОКУ на пластах крутого падения.
При имеющихся средствах крепления полное обрушение кровли можно внедрить не менее чем в 80%- 85% лав пологих и наклонных пластов. Особенно широко этот способ может быть использован на шахтах трестов «Снежнянантрацит», «Краснолучуголь», «Шахтерскантрацит».
Применение управления кровлей способом частичной закладки должно быть ограничено следующими условиями: резкие изменения мощности пласта, слабая и ложная кровля, наличие в пластах мощных породных прослоек.
Наиболее простым и экономически эффективным по трудовым затратам и расходу крепежных материалов является управление кровлей способом плавного опускания. Его можно применять при небольшой мощности пласта и пластических свойствах породы кровли, в количестве 5-8% от числа действующих лав.
Замена способа частичной закладки с деревянной крепью способом полного обрушения с металлической крепью способствовало, улучшению технико-экономических показателей.
Экономия крепежного леса зависит от степени укомплектованности лав металлической крепью. При укомплектованности лав металлическими стойками от 50 до 80% экономия в расходе составляет 35-60% от расхода крепежного леса на очистную выемку.
В 1946 г. средний расход крепежного леса на 1000 т общей добычи составлял 41,9 м3, а в 1966 г.- 31,5 м3.
В начальный период при внедрении металлических крепей наблюдались некоторые недостатки. Так, опыт применения таких крепей на одной шахте использовался на другой без учета конкретных горно-геологических условий. При этом плотность призабойной металлической крепи нередко принималась такой же, как и при деревянной; плотность посадочной крепи из стоек ОКУ мало отличалась друг от друга.
С накоплением опыта и совершенствованием конструкции стоек по¬явилась необходимость упорядочить паспорта крепи с учетом условий каждого забоя. Этой задаче были подчинены разработанные ДонУГИ типовые паспорта по управлению кровлей для шахт Донбасса. Сейчас проведены большие работы по уменьшению плотности призабойной и посадочной крепей.
Введение паспортов крепления с уменьшенной плотностью дало возможность снизить трудовые затраты на управление кровлей и крепление до 20 человеко-смен на 1000 т добычи. Снижение сопровождалось высвобождением посадочных стоек ОКУ и призабойных ГС.
На крутых пластах до 1948 г. управление кровлей способом удержания на кострах применялось в 98% лав. Этот способ, применявшийся без учета горно-геологических условий, при большой трудоемкости и значительном расходе лесоматериалов не допускал регулярного управления движением и давлением боковых пород и не всегда обеспечивал бесперебойную и безопасную работу в забоях.
В результате работ ДонУГИ получили распространение новые, более эффективные способы управления кровлей: полным обрушением, плавным опусканием, полной и частичной закладкой полосами по простиранию и падению пласта.
С 1948 по 1967 гг. ДонУГИ совместно с работниками шахт, трестов и комбинатов новые способы управления были внедрены в 961 лаве Центрального района. По состоянию на начало 1967 г. в 62% лав на крутых пластах применили новые способы управления кровлей.
На участках, переведенных на новые способы управления кровлей, улучшилось состояние боковых пород, что обеспечило бесперебойную работу забоев; сократилось количество завалов лав. Кроме этого, была достигнута экономия в 15-20 человеко-смен и 6-15 м3 крепежного леса на 1000 т очистной добычи; поднялась добыча угля на 15-25% и производительность труда забойщиков на 11-22%.
В лавах с полным обрушением кровли для выбивки крепи используются специальные лебедки. Такую посадочную лебедку ЛПК-10А с пневматическим двигателем и тяговым усилием 13 т устанавливают на вентиляционном штреке на расстоянии 80 м от лавы. Крепь выбивает канат, наматываемый лебедкой на барабан.
Для выбивки стоек призабойной и органной крепи последние с барабана посадочной лебедки оконтуриваются канатами. Механизированная выбивка крепи производится без присутствия людей в лаве; она обеспечивает большую безопасность труда, полное удаление крепи и улучшает технико-экономические показатели работы очистного забоя. Так, на 1000 т очистной добычи трудовые затраты на управление кровлей уменьшаются на 8-20 выходов, а расход крепежного леса - на 3-13 м3; себестоимость тонны угля по лаве снижается на 7- 20% ; скорость подвигания очистного забоя возрастает на 6- 10%, а производительность труда рабочего по лаве - на 8- 16%.
С 1964 г. на крутых пластах при управлении кровлей обрушением начали применять посадочные стойки ОКУ, взамен деревянной органки. На начало 1967 г. посадочные стойки применялись в 60 лавах. Намечается выпуск гидравлических посадочных стоек. Сочетание посадочных стоек ОКУ с механизированной выбивкой крепи позволяет расширить область применения полного обрушения и создает условия дальнейшего повышения безопасности работ по управлению кровлей.
ДонУГИ продолжает работать над совершенствованием способов управления кровлей на крутых пластах с ликвидацией в ближайшие годы способа удержанием на кострах.
Область распространения способов управления кровлей, при существующих в настоящее время средствах их осуществления (деревянная крепь, металлические посадочные и призабойные крепи), определяется горно-геологическими условиями и экономической эффективностью.
Изучение горно-геологических условий показало следующую возможность распространения в ближайшие годы способов управления кровлей (в % к общему количеству лав на крутых пластах): полным обрушением - около 40, плавным опусканием - около 45, частичной и полной закладкой - около 15%.
Значительный удельный вес способа плавного опускания объясняется наличием свыше 50% лав с пластами мощностью до 0,7 м, позволяющими применять этот способ.
Управление кровлей способом полного обрушения должно получить распространение в основном при механизированной выбивке крепи с применением органки или посадочных стоек.
Использование частичной закладки бутовыми полосами по простиранию пока возможно лишь там, где по пыле-газовому режиму допускаются взрывные работы в выработанном пространстве.
Управление кровлей способом полной закладки следует применять в сложных горно-геологических условиях, в которых прочие способы неэффективны, при охране наземных ответственных сооружений и водоемов.
Еще имеющий распространение на крутых пластах способ удержания на кострах, не обеспечивающий регулируемого управления кровлей, должен быть выведен в ближайшие годы из практики бассейна и заменен более прогрессивными способами.
С усовершенствованием конструкций крепей и способов выемки угля должны изменяться условия выбора способов управления кровлей, и область их распространения. Так, с переходом на механизированные и щитовые крепления удельный вес способа полного обрушения должен быть не менее 50%.



Теги: крепь, кровля, пласт, лава. Просмотров: 5866
Другие новости по теме:

Информация

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