Вы здесь

Обгрунтування довжини і раціональних режимів кріплення кінцевих ділянок лав

Автор: 
Филимонов Павло Євгенович
Тип работы: 
Дис. канд. наук
Год: 
2004
Артикул:
0404U003277
99 грн
(320 руб)
Добавить в корзину

Содержимое

РАЗДЕЛ 2
ШАХТНЫЕ ИНСТРУМЕНТАЛЬНЫЕ НАБЛЮДЕНИЯ В ДЕЙСТВУЮЩИХ ОЧИСТНЫХ ЗАБОЯХ
2.1. Разработка методики шахтных инструментальных наблюдений
Шахтные инструментальные наблюдения в действующих очистных забоях являются наиболее достоверным методом получения исходных данных для численного математического моделирования геомеханических процессов в породном массиве.
Исследования должны носить комплексный характер, то есть необходимо исследовать вопросы, связанные как с технологическими операциями в очистном забое, так и с геомеханическими процессами в горном массиве.
Шахтные инструментальные наблюдения должны проводиться с целью получения исходные данных для уточнения закономерностей ускорения геомеханических процессов в горном массиве вдоль лавы в условиях высокой скорости подвигания очистного забоя.
При выполнении натурных наблюдений возможно использование следующих приборов и инструментов: измерительные стойки СУИ2, индикаторы часового типа ИЧТ-0,01, показывающие манометры МП-3, секундомеры и рулетки.
В очистном забое должна оборудоваться замерная станция: на гидравлических стойках крепи через предохранительные клапаны устанавливаются манометры МП-3. Показания манометров будут фиксироваться визуально. Кроме этого будут выполняться наблюдения за конвергенцией вмещающих пород с помощью стойки СУИ2 и индикатора ИЧТ-0,01. Мощность пласта можно измерять рулеткой.
Первое место дислокации замерной станции должно находится на секции крепи, расположенной на минимальном расстоянии до сопряжения лавы с конвейерным штреком.
В дальнейшем замерная станция будет перемещается вдоль лавы через одну секцию и последнее место ее расположения должно находится на минимальном расстоянии от сопряжения лавы с вентиляционным штреком. В каждом месте дислокации замерной станции замеры выполняются в течение одной-двух смен, но не менее продолжительности очистного цикла.
Обоснование минимально необходимого количества и продолжительность наблюдений определяются с помощью методов теории планирования инженерных экспериментов [92]. Обработка результатов наблюдений выполняется с помощью метода группового учета аргументов.
Методика шахтных инструментальных наблюдений была разработана Отделением физико-технических горных проблем Донецкого физико-технического института им. А.А.Галкина (ДонФТИ), Донецким научно-исследовательским угольным институтом (ДонУГИ), Горным институтом Донецкого Национального технического университета (ДонНТУ) и Донецкой государственной академией управления (ДонГАУ). Методика утверждена руководством АП "Шахта им. А.Ф.Засядько" (приложение А).
2.2. Шахтные исследования в действующих очистных забоях
По результатам проведенных ранее исследований было высказано предположение об изменении скорости конвергенции вмещающих пород в процессе выемки угля и передвижки секций механизированной крепи [64]. Также была предложена гипотеза изменения абсолютной величины конвергенции вмещающих пород вдоль очистного забоя [87, 91].
Для проверки достоверности новых научных гипотез и предположений было принято решение провести инструментальные наблюдения в 9-й западной лаве пласта l1 АП "Шахта им. А.Ф.Засядько" (рис. 2.1).
Выбор объекта исследования обусловлен особенностями горно-геологических условий залегания пласта l1, являющимися наиболее общими для Донецкого угольного бассейна, а также высокой скоростью подвигания 9-й западной лавы, что соответствует целям проводимых исследований.
Пласт l1 "Семёновский" имеет сложное двух- и трехпачечное строение. Вынимаемая мощность пласта в период наблюдений была в пределах 1,7-2,0 м, угол падения - 10-18о. Пласт опасен по газу, угольной пыли и суфлярным выделениям метана; склонен к самовозгоранию и опасен по внезапным выбросам. Прочность на одноосное сжатие ?сж=15 кН.
Непосредственная кровля пласта l1 представлена неустойчивым, трещиноватым аргиллитом мощностью 0,1-3,0 м, отнесенным по классификации ДонУГИ к категории Б2-3. Основная кровля - массивный, труднообрушаемый песчаник мощностью от 17 до 37 м, отнесенный к категории А2-3. Непосредственная почва пласта - алевролит комковатой структуры. При увлажнении породы почвы склонны к интенсивному пучению.

Рис. 2.1. Выкопировка из плана горных работ по пласту l1 АП "Шахта им. А.Ф.Засядько":
- очистной забой в котором проводились
инструментальные наблюдения;
- подвигание очистного забоя в июле 2001 года
во время проведения инструментальных наблюдений.
Выемочное поле отрабатывается по простиранию 9-й западной лавой (рис. 2.2), имеющей длину 230 м. Выемка угля осуществляется комбайном 1ГШ68 с шириной захвата 0,63 м по односторонней схеме снизу вверх с зачисткой оставшегося угля при движении сверху вниз и "косыми заездами" путём его манёвра на 15-20 м в нижней части очистного забоя. Для удержания комбайна используется лебёдка 3ЛП.
Крепление основной части лавы производится секциями гидрофицированной механизированной крепи 3КД90, которые задвигаются последовательно по одной вслед за выемкой угля комбайном с отставанием от шнека не более 1,3 м. Расстояние между верхняком секции крепи и грудью забоя 0,3 м.
При вывалах породы кровли над секциями крепи выкладываются клети из деревянных стоек, укладывается деревянный брус длиной 2,8 м. В кровлю пласта бурятся шпуры длиной 2,2 м и диаметром 34 мм, в которые вставляются штанги из армированного железа диаметром 32 мм, что предотвращает дальнейшие вывалы.
По осям откаточного и вентиляционного штреков под металлические балки из СВП-27 устанавливаются гидравлические стойки ГКУ. Крепление верхней ниши длиной 3 м, осуществляется гидравлическими стойками 11СУГМ под металлические балки из СВП-27 длиной 4,4 м. Которые по мере подвигания лавы заменяются на деревянные стойки под деревянный брус между которыми выкладывается один четырёхугольный деревянный костёр по падению пласта.
9-й западный конвейерный штрек предполагается использовать как вентиляционный при отработке следу