Билет №16. Классификация способов проведения горных выработок

Классификация способов проведения горных выработок.

I. В зависимости от устойчивости и водообильности горных пород применяются следующие способы проведения горных выработок:

1. Обычные – с помощью БВР, комбайнов, гидромониторов. Применяются в устойчивых породах, допускающих обнажение забоя и боков выработки, при обычных притоках воды и выделения газов.

2. Специальные. Применяются в неустойчивых, рыхлых, сыпучих породах (т.е. в породах, не допускающих обнажение пород без предварительного упрочнения), или в устойчивых породах при пересечении в них участка массива с большим притоком воды и газовыделением (когда борьба с ними обычным способом невозможна). К ним относятся:

а) Замораживание (естественное или искусственное). Горные породы по периметру выработки замораживают и эта ледопородная стенка служит временной крепью на период проведения выработки;

б) Тампонирование связующими растворами. Пустоты (трещины и поры) в массиве заполняются цементными растворами или химическими составами путем нагнетания их в специально пробуренные скважины;

в) Водопонижение – снижение уровня грунтовых вод с помощью специально пробуренных скважин.

II. В зависимости от однородности пересекаемых пород различают проходку:

1. Сплошным забоем (полным сечением) – пересекаемые породы и уголь вынимаются в забое за один прием;

2. Уступным забоем – раздельная выемка угля и породы в забое. Применяется при площади сечения выработки более 20 м². При этом возможны следующие варианты расположения подрывки (при проходке выработки БВР) или присечки (при проходке комбайном) вмещающих пород: пласт ПИ в кровле забоя; пласт ПИ по середине забоя; пласт ПИ по почве забоя; пласт ПИ в стенке забоя.

III. В зависимости от места размещения породы от проведения выработки уступным забоем различают проходку:

1. Узким забоем – ширина забоя при проходке равна ширине будущей выработки. Порода при этом выдается на поверхность или остается в шахте для различных нужд;

2. Широким забоем – уголь вынимают на ширину, бόльшую, чем ширина выработки. Отбитая в сечении порода при этом складируется в образовавшиеся пустоты (раскоску). Раскоска бывает верхняя, нижняя, двусторонняя.

Достоинства проведения выработок широким забоем по сравнению с узким: оставление породы от подрывки (присечки) пород в шахте → снижение общих затрат по шахте, бόльшая попутная добыча угля.

Недостатки – большая трудоемкость работ, снижение скорости проведения выработки.

 

Механизированная крепь очистных забоев. Назначение и область применения. Типы механизированных крепей по характеру взаимодействия с породами кровли. Перемещение секций механизированной крепи вдоль лавы.

В результате очистной выемки породы кровли (непосредственной и (или) основной) под влиянием горного давления теряют устой­чивость. Для предотвращения их обрушения в призабойное простран­ство очистные выработки крепят.

Одним из видов крепи очистных выработок является механизированная крепь - самопередвигающаяся металлическая гидрофицированная крепь.

Механизированная крепь входит в состав очистных механизированных комплексов и выполняет три основные функции:

· поддерживает кровлю в призабойном пространстве очистного забоя;

· ограждает призабойное пространство от проникновения обрушенных пород кровли;

· управляет горным давлением.

Кроме того, с помощью механизированной крепи передвигают забойный конвейер ближе к очистному забою.

Область применения современных механизированных крепей - очистные забои пологих, наклонных и крутых пластов мощностью от 0,7 до 5 м. Могут работать при подвигании очистного забоя по простиранию, восстанию и падению.

Основной способ управления кровлей в лаве при использовании этой крепи - полное обрушение (могут работать также и при управлении кровлей с закладкой выработанного пространства).

Каждая секция механизированной крепи состоит (рис. 1) из верхняка, основания, гидравлических стоек (от 1 до 6 в 1-3 ряда), ограждения и домкрата передвижки (а также др. элементов в зависимости от конструкции крепи).

Рис.1. Общая схема устройства секции механизированной крепи 1 - основание; 2 - ограждение; 3 - перекрытие; 4 - стойка;5 - гидродомкрат передвижения; 6 - конвейер

По характеру взаимодействия с породами кровли все механизированные крепи делят на четыре типа по режиму работы (рис.2).

(***при ответе на данный вопрос достаточно эти типы не зарисовывать, а только перечислить)

а) поддерживающая поддерживает породы над рабочим пространством очистного забоя	б) поддерживающее-оградительная поддерживает кровлю и ограждает от обрушения пород
в) оградительно-поддерживающая	г) оградительная
Рис.2. Типы механизированной крепи по характеру взаимодействия с породами кровли 1 – перекрытие; 2– основание; 3 – гидравлические стойки; 4– ограждающая часть.

 

У крепи, работающей в режиме поддерживающей, отсутствуют оградительные элементы, способные воспринимать вертикальную нагрузку от обрушающихся пород кровли (проекция l_п = 0). Защитное ограждение в этом случае выполняет только функцию защиты рабочего пространства от бокового проникновения обрушающихся пород кровли. Крепи, работающие в режиме оградительно-поддерживающих и поддерживающе-оградительных, характеризуются наличием проекций как поддерживающей, так и оградительной частей перекрытий. При этом у оградительно-поддерживающих крепей проекция оградительной части перекрытия больше проекции поддерживающей части перекрытия (l_ог > l_п), а у поддерживающе-оградительных - наоборот (l_п > l_ог). У крепей, работающих в режиме оградительных, отсутствует поддерживающая часть (проекция l_ог = 0).

Секции механизированной крепи передвигаются по мере продвижения комбайна вдоль забоя (При этом отставание передвигаемой секции от корпуса комбайна не должно превышать 1,5-2,5м).

Направление перемещения механизированных крепейв лаве бывает:

· фронтальное - сразу по всей длине забоя (непрерывное или цикличное). Применяется при фронтальной схеме очистных работ, т.е. когда выемочная машина обрабатывает очистной забой одновременно по всей его длине (рис.5,а)

· фланговое - постепенное волновое перемещение с фланга. Применяется при фланговой схеме очистных работ, т.е. когда выемочная машина (комбайн или струг) в процессе работы движется перпендикулярно направлению движения забоя (рис.5,б)

Рис.5.

При фланговой схеме очистных работ возможна следующая последовательность перемещения секций вдоль лавы (рис. 6):

1) последовательная - одна секция за другой. Такой порядок передвижки секций крепи может существенно ограничивать возможную по технической характеристике скорость подачи комбайна.

2) линейно-шахматная - через секцию. Это позволяет увеличить скорость подачи комбайна.

Рис.6. Схемы передвижения секций (комплектов) механизированной крепи a- секции передвигаются последовательно по одной после прохода комбайна; б - после прохода комбайна сначала передвигаются секции 1, a затем секции 2

а) последовательная

б) линейно-шахматная