CC BY
43
ГЕОТЕХНОЛОГИЯ
УДК 622. 281
Д.В. Панфилова, А.В. Ремезов РАСПРЕДЕЛЕНИЕ НАГРУЗОК НА КРЕПЬ ПО ДЛИНЕ ОЧИСТНОГО ЗАБОЯ
Одним из основных параметров, определяющих формирование зоны обрушения кровли и проявление горного давления на крепь очистного забоя, является его длина, которая , наряду со свойствами вмещающих пород, определяет шаг обрушения основной кровли. По длине очистного забоя формируются зоны обрушения кровли, когда первые обрушения происходят у вентиляционного штрека, подвигаясь далее к середине забоя или в другой последовательности в зависимости от расположения очистного забоя к отработанному пространству [1-5].
Представляет интерес изменение нагрузок на крепь по длине очистных забоев. С целью исследования распределения нагрузок на крепь по длине очистных забоев были проведены замеры фактического сопротивления крепей по длинам 16 очистных забоев. Были использованы данные по шести пластам Прокопьевско-Киселевского района (шахты Талдинская-Западная-1 и № 7) и Ленинского района (шахты им. СМ. Кирова, Октябрьская, Заречная, им. 7 Ноября).
Все замеры были проведены в забоях, работающих на пластах со среднеобрушаемой основной кровлей. Замеры проводились в очистных забоях с механизированными комплексами, уком-
плектованными машинами и механизмами со средними техническими показателями отечественного производства (КМ138, КМ800), а также в забоях с механизированными комплексами, полностью укомплектованными машинами и механизмами с высокими техническими показателями зарубежных производителей (Joy, DBT). Диапазон
длин очистных забоев LOH исследуемой группы
- 200-282 м, скоростей подвигания V^ode - 122262 м/мес. Показатели фактического сопротивления крепи P изменяются в среднем от 200-250 до350-400 кН/м2.
Результаты исследования по четырем очистным забоям разной длины (200, 240, 260 и 282м) представлено на рис. 1-4.
Результаты исследования позволяют сделать следующие выводы.
1. По длине очистного забоя можно выделить 3 зоны:
а) Зона A - участок протяженностью около 120м от конвейерного штрека. В этой зоне происходит интенсивный рост нагрузок на крепь очистных забоев - возможно возрастание напряжений в 2 и более раз.
см
Рис.1. Распределение нагрузок на секции крепи по длине очистного забоя 5203
по пласту 52 (шахта №7).
Геотехнология
11
Рис.2. Распределение нагрузок на секции крепи по длине очистного забоя 6816 (200м) по пласту 68
(шахта Талдинская-Западная-1).
Рис. 3. Распределение нагрузок на секции крепи по длине очистного забоя 2448 по пласту Болдыревский (шахта им. СМ. Кирова).
б) Зона B - участок в диапазоне 120-160м от конвейерного штрека. В этой зоне происходит стабилизация нагрузок на крепь очистных забоев.
в) Зона C - участок от 160м до вентиляционного штрека. Это зона стабильных нагрузок. Изменение нагрузок в этой зоне незначительно и составляет около 10% от нагрузок в зоне B.
2. Характер изменения нагрузок на крепь по длине очистного забоя не зависит от его длины. На участке 120-160м происходит стабилизация нагрузок и далее они почти не изменяются.
Безопасность очистных работ по горному давлению обеспечивается при любых длинах забоев. Длина очистного забоя не является ограничивающим фактором по горному давлению для повышения производительности очистного забоя за счет увеличения его длины. Следовательно, имеется возможность повышения производительности выемочных работ за счет увеличения длины забоя.
3. При разных скоростях подвигания очистных забоев, которые, в основном, зависят от технических характеристик очистного обору-
400 300 300 о ♦ ❖
200 200 F О о г </ rV
1 ПП -
п . 0
1- 15 16- 30 31- 45 46- 60 61- 75 76- 90 91- 105 106- 120 121- 135 136- 150 151- 165 166- 180 181- 195 196- 210 211- 225 226- 240
Зона А-В-С 220 210 240 250 260 280 300 320 350 360 350 340 350 350 360 360
Зона А 220 210 240 250 260 280 300 320
Зона В 350 360 350
Зона С 340 350 350 360 360
Длина очистного забоя, I.
Рис. 4. Распределение нагрузок на секции крепи по длине очистного забоя 984 (220м) по пласту Полысаевский-1 (шахта Октябрьская)
дования (показатели скоростей подвигания забоев в исследуемых группах различаются приблизительно в 1,5 раза), распределение нагрузок по длине забоя, в общем, одинаково. Тем не менее, при одинаковом классе обрушаемости основной кровли при больших скоростях подвигания могут наблюдаться значения нагрузок несколько меньшие, чем в случае средних и небольших скоростей подвигания. Это объясняется тем, что при больших скоростях подвигания очистного забоя напряжения в кровле пласта над секциями крепи не успевают сформироваться.
Высокое сопротивление применяемых механизированных крепей и высокая скорость подви-гания очистных забоев, оснащенных высокопроизводительным современным оборудованием, позволяет очистным забоям без осложнения, не теряя нагрузку на очистной забой, преодолевать зоны повышенного горного давления, зоны с повышенной трещиноватостью вмещающих пород, пликативные и дизъюнктивные нарушения.
Полученные результаты подтверждают исследования других авторов, в которых также описывается подобное изменение нагрузок на крепь очистных забоев [5].
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Якоби О. Практика управления гонным давлением / М.: Недра, 1987.
2. Борисов А.А. Механика горных пород и массивов / М.: Недра, 1980.
3. Крепление и управление кровлей в комплексно-механизированных очистных забоях / А.А. Орлов, С.Г. Баранов, Б.К. Мышляев // М.: Недра, 1993.
4. Клишин В.И. Адаптация механизированных крепей к условиям динамического нагружения / Новосибирск: Наука, 2002.
5. Исследование влияния длины очистного забоя на проявление горного давления на механизированную крепь / П.В. Егоров, С.Г. Костюк, В.М. Колмагоров, В.П. Белов, К.В. Раскин, Л.М. Синельников
// Вестн. Кузбасского гос. тех. унив.. — 2004. — №6. — С. 99-104.
□ Авторы статьи:
Ремезов
Анатолий Владимирович
- докт. техн. наук, проф. каф. разработки месторождений полезных ископаемых подземным способом КузГТУ.
Email: rav.rmpi@kuzstu.ru
Панфилова Диана Викторовна
- аспирант каф. разработки месторождений полезных ископаемых подземным способом КузГТУ Тел. 8 913 28 44228
