Крепление призабойного пространства, управление кровлей

Для обеспечения безопасных условий работы ГРОЗ в лаве осуществляется крепление призабойного пространства механизированной или индивидуальной призабойной крепью.

В настоящее время широко применяются механизированные крепи, которые позволяют механизировать процесс крепления, управления кровлей в лаве, передвижки самой крепи и призабойного конвейера. Крепи различают поддерживающего и ограждающего типа, а так же их производные. Секция крепи состоит из основания, верхняка, гидравлических стоек, поддерживающих верхняк, ограждения, домкратов передвижки крепи и конвейера (рис.5.8).

Рисунок 5.8 – Типы механизированных крепей: а) – поддерживающая; б) – оградительная; в) – оградительно-поддерживающая; г) – поддерживающе-оградительная.

Индивидуальная призабойная крепь представляет собой деревянные стойки с деревянными распилами( широко применяется на крутом падении и редко на пологом), металлические стойки с металлическими верхняками различной конструкции. На весьма тонких пластах применяются уголковые, трубчатые, а на пластах тонких и средней мощности - стойки трения и гидравлические стойки. Уголковые, трубчатые и стойки трения относятся к стойкам нарастающего сопротивления. Стойки выглядят следующим образом (рис.5.9):

а) б) в) г)

Рисунок 5.9 – Виды индивидуальных призабойных стоек: а) – трубчатая; б) – трения клиновая ТКУ; в) – гидравлическая СУГ 30; г) уголковая ТУ.

Наиболее широко применяются гидравлические стойки с постоянным рабочим сопротивлением (рис.5.10). Они более удобны в эксплуатации, имеют больший первоначальный распор.

Рисунок 5.10 – Гидравлическая стойка и ее рабочая характеристика

С целью управления горным давлением в лаве применяются специальные посадочные крепи в сочетании с индивидуальной призабойной крепью.

До сих пор в качестве специальной посадочной крепи применяются тумбы ОКУм (рис.5.11а). Они состоят из основания, выдвижной части, верхней опоры. Передвигается ОКУм вручную.

Более прогрессивной является гидравлическая посадочная крепь «СПУТНИК», позволяющая управлять кровлей полным обрушением, передвигать себя и производить передвижку конвейера (см. рис. 5.11б).

а) б)

Рисунок 5.11 – Специальные посадочные крепи: а) – ОКУм, б) – «Спутник»

На пластах средней мощности и тонких при легко обрушаемых породах кровли иногда в качестве специальной посадочной крепи применяется обычная призабойная крепь. При необходимости в режущем ряду устанавливаются дополнительные стойки.

Более, чем в 90% лав, на шахтах Украины управление кровлей осуществляется полным обрушением (рис. 5.12а).

а) в)

б)

Рисунок 5.12 – Способы управления кровлей: а) – полным обрушением, б) – плавным прогибом, в) – полной закладкой

Механизированные крепи выполняют функции как призабойной, так и посадочной крепи.

При применении механизированных крепей обрушение кровли происходит после передвижки крепи, иногда после двух, трех передвижек крепи. Шаг передвижки крепи равен величине захвата комбайна. В том случае, когда после нескольких передвижек крепи обрушение кровли не происходит, применяются мероприятия по ее принудительному обрушению (торпедирование, гидроразрыв, гидроторпедирование).

Около 1,5% всех лав работает с управлением кровлей плавным прогибом (см. рис. 5.12б). Для плавного прогиба кровли выкладываются треугольные деревянные костры. За счет смятия острого угла происходит плавный прогиб известняка. В последние годы на шахтах Донбасса на пласте k_8, в кровле которого залегает известняк, для управления кровлей плавным прогибом успешно применяется гидрофицированная посадочная крепь «СПУТНИК».

Сравнительно редко применяется управление кровлей полной (см. рис. 5.12в) или частичной закладкой, частичным обрушением, удержанием на угольных целиках.

На крутом падении при применении индивидуальной призабойной крепи широко применяется управление кровлей удержанием на кострах, а при применении щитовых агрегатов или механизированных комплексов - полным обрушением.

Концевые операции

Концевые операции включают в себя выемку угля в нишах, крепление ниш, передвижку приводных головок конвейера, возведение искусственных сооружений для поддержания сопряжения лавы с выемочными выработками или для охраны выемочных выработок.

Выемка угля в нишах осуществляется БВР или отбойными молотками. Применение специальных нишенарезных агрегатов экономически нецелесообразно.

Крепление ниш осуществляется инвентарной крепью – деревянными или металлическими балками, установленными в шахматном порядке, с индивидуальными призабойными стойками. Для поддержания бровки производится анкерование кровли пласта с выемочной выработки.

Для повторного использования выработки возводятся различные искусственные сооружения: бутовые полосы, литые полосы из быстротвердеющего материала, БЖБТ, деревянные костры, органные ряды или оставляются угольные целики.