содержание   ..  39  40  41  42  43  44  45  46  47  48  49  50  ..

8.2. ОЧИСТНЫЕ РАБОТЫ НА МОЩНЫХ ПЛАСТАХ С ПОЛНЫМ ОБРУШЕНИЕМ КРОВЛИ

Отработку мощных крутых пластов ведут с полным обрушением кровли или с закладкой выработанного пространства. Наиболее распространена схема с отбойкой угля буровзрывным способом, креплением щитовой крепью и управлением кровлей полным обрушением при направлении отработки сверху вниз.

Щитовая крепь для выемки мощных пластов — передвижная конструкция, состоящая из металлических балок, деревянных брусьев, накатника, стяжек и хомутов, перекрывающая рабочее пространство в забое от обрушенных вмещающих пород и воспринимающая их нагрузку. Под действием веса

обрушенных пород и собственного веса щитовая крепь передвигается вслед за подвиганием очистного забоя.

Более чем за 50-летнюю историю применения щитовых крепей в СССР создано свыше 70 их конструкций. Щитовые крепи различают по форме (плоские, Г-образные, арочные, раздвижные), по степени жесткости (жесткие, эластичные), по конструкции (секционные, бессекционные и комбинированные), по числу щитов в пределах мощности пласта (одинарные, сдвоенные и строенные).

Преимущественное распространение получили секционные крепи. С их использованием добывают в Прокопьевско-Киселевском районе Кузбасса примерно 21 % угля.

Секционный щит состоит из четырех-пяти секций (рис. 8.5). Каждая секция представляет собою раму, выполненную из уголковых и швеллерных балок. Она имеет длину 6—8 м и ширину 4,5—8 м (на 0,1—0,2 м меньше мощности пласта). На раму укладывают бревенчатый накатник и брусья, которые скрепляют с продольными № поперечными балками рамы стяжками, хомутами и болтами. Со стороны почвы секция щита снабжена салазками для перемещения по падению пласта и создания жесткости. Отдельные секции щитовой крепи соединяют друг с другом гибкими связями — канатами.

Секции щитовой крепи монтируются в монтажной камере, проводимой под вентиляционным штреком. При монтаже секции опирают на выступы угольного массива — опорные целики,
 

оформляемые на контакте с боковыми породами. Для спуска отбитого угля из-под крепи на откаточный штрек под каждой секцией щита выбуривают или проводят углеспускные печи (скаты). Для входа и выхода из рабочего пространства под щитовой крепью служит ходовая печь, для проветривания — вентиляционная печь.

При мощности пласта до 6 м выемка угля под щитовой крепью включает проведение горизонтального прохода под крепью (канавы) и посадки щита путем обуривания и взрывания зарядов в опорных целиках. При мощности пласта 6—Юм перед посадкой крепи производят расширение горизонтального прохода. Щитовая крепь, лишенная опоры, опускается под действием веса, обрушенных пород и собственного веса на оставшуюся часть опорных целиков. Погрузка в углеспускные печи ведется обычно скреперной установкой. В целях обеспечения безопасных условий труда на устья углеспускных печей укладывают решетки, которые крепят канатами к щиту, а также протягивают под крепью страховочный канат.

В последние годы находят применение 4-секционные щиты с двумя углеспускными скатами вместо четырех (рис. 8.6),. что значительно сокращает объем подготовительных работ. Скаты проводят по краям щита. Уголь отбивают с помощью буровзрывных работ, доставку угля под щитовым перекрытием осуществляют скреперной установкой УСЩ с лебедкой 30ЛС-2П. По такой же схеме работает самопередвигающаяся щитовая крепь КС (рис. 8.7), при использовании которой на пять секций проводят только две печи. Для улучшения скольжения по лежачему боку основания опорных элементов выполняют в виде лыж.

 Бессекционная щитовая крепь имеет повышенную жесткость вкрест простирания пласта и эластичность по простиранию.

Арочная щитовая крепь включает металлические арки из спецпрофиля СВП-17, установленные на лыжи и распорные стойки, опирающиеся на целики угля на контакте с ви-

Таблица 8.4

сячим и лежачим боками. Расстояние между арками 0,6 м. На арочную крепь в два ряда укладывают металлическую сетку, над которой создают породную подушку. Контакты с вмещающими породами перекрывают фартуками

Область применения указанных щитовых крепей характеризуется приведенными в табл. 8.4 данными.

С целью расширения области применения щитовой выемки на пласты с углом падения 30—55° и мощностью 3—6 м опробована щитовая крепь ЩРП с раздельной передвижкой перекрытия по лежачему и висячему бокам На базе крепи ЩРП изготовлен механизированный комплекс ЩРПМ, оборудованный конвейеростругом агрегата 2АНЩ.

Основные требования к щитовым крепям: надежная изоляция рабочего пространства, выработанного на всю вынимаемую мощность пласта, и устойчивое передвижение по падению вслед за выемкой угля
 

Характерным вариантом отработки пластов мощностью 5 м и более с углом падения 35—65° при полном обрушении кровли является комбинированная выемка с гибким перекрытием. При такой схеме в первую очередь вынимают верхний монтажный слой мощностью 1,5—1,8 м. При этом лава длиной 100—130 м движется по простиранию. На почву монтажного слоя укладывают гибкое перекрытие из металлических лент толщиной по

3.5—4 мм и шириной по 4—5 см, на которое сверху настилают два-три ряда металлической сетки. На гибкое перекрытие при выемке монтажного слоя обрушают породы кровли пласта, что создает искусственную кровлю при выемке нижних слоев и позволяет избежать ударных нагрузок на крепь и вывалов породы в рабочее пространство нижнего слоя.

Вынимаемую мощность нижних слоев принимают равной

2.5—3,5 м. Опережение работ в верхнем слое по отношению к нижнему составляет 20 м. Выемку угля во всех слоях ведут с применением БВР. Ниже монтажного слоя угольный пласт могут отрабатывать как по простиранию, так и по падению с применением щитов.

Для механизации выемки угля, крепления и управления кровлей, настилки гибкого перекрытия разработан комплекс КМС, состоящий из узкозахватной выемочной машины, механизированной крепи и машины для переплетения металлических лент.