Выработки, проводимые вприсечку к выработанному пространству

Величину смещения пород кровли возможно снизить путем установки податливых стоек под арки на участке впереди лавы или же путем разгрузки краевой части массива угля скважинами, что уменьшает смещение пород в 2–3 раза.

Почву, вспучивающуюся на величину, превышающую допустимую по условиям эксплуатации, рекомендуется поддирать с помощью машин.

Выработки, сохраняемые для повторного использования

Уменьшение величины смещения пород кровли возможно обеспечить путем усиления крепи податливыми стойками, устанавливаемыми под верхняк каждой арки на различных участках (см. [4], табл.42). При установке одной стойки усиления с несущей способностью 200 кН расчетные смещения уменьшаются в 1,5 раза, двух стоек — в 2 раза.

При величине пучения почвы, превышающей допустимую по условиям эксплуатации, рекомендуется производить ее поддирку.

Выработки, проводимые за очистным забоем

Для уменьшения смещения пород кровли рекомендуется производить разгрузку массива угля скважинами, что обеспечивает снижение величины смещения в 1,5–2,0 раза. При необходимости (см. выше) производится поддирка почвы.

Полевые выработки

При превышении величины смещения пород кровли конструктивной податливости крепи рекомендуется применять комбинированную арочно-анкерную крепь. Анкеры должны быть податливы, устанавливаться в проходческом забое и соединяться с арочной крепью. При установке на арке двух пар податливых анкеров, каждый из которых имеет сопротивление 100 кН, величина смещения уменьшается в 1,2 раза; при установке трех пар анкеров — в 1,5–2,0 раза.

16.5.3 Примеры решения задач выбора типоразмера крепи
и площади поперечного сечения выработок

Выбрать и обосновать податливость крепи и площади поперечного сечения выработок при разработке пологого пласта в следующих условиях: глубина разработки H=1000 м; мощность пласта m=0,9–1,0 м; среднее расчетное сопротивление пород кровли R_{с кр}=24,5 МПа, (кровля легко обрушается). Минимальная площадь поперечного сечения выработки F_min=11,2 м² после осадки.

Пример 1. Выработка проводится вприсечку к выработанному пространству (табл. 16.4, вар. 7).

Решение. Величина смещения пород кровли для заданных условий составляет U_кр=991 мм (расчет смещений здесь не приводится), почвы — U_п=1655 мм.

Принимаем для крепления выработки крепь АП–5/13,8 с податливостью в составных стойках 700 мм (см. табл. 16.5). Общая податливость выбранной крепи составит D=300+700=1000 мм, что удовлетворяет требованию D>U_кр (1000>991 мм). Площадь поперечного сечения выработки в свету крепи до осадки F=16,2 м² и в проходке F_пр=19,3 м². Величина пучения почвы 1855 мм значительно превышает допустимую при локомотивном транспорте 250 мм и конвейерном — 500 мм. Поэтому при конвейерном транспорте необходимо предусмотреть трехкратную поддирку почвы на глубину 500–600 мм. Поддирку начинают на том участке выработки, на котором величина пучения превышает допустимую.

Пример 2. Выработка используется повторно (табл. 16.4, вар. 8).

Решение. Расчетная величина смещения пород кровли составит U_кр=1422 мм, почвы — U_п=2100 мм. Величина смещения пород кровли существенно превышает податливость серийных пятизвенных арок, имеющих сопротивление 40 кПа. Для уменьшения величины смещения кровли увеличим сопротивление арки за счет установки в кровле трех пар податливых анкеров и механического соединения их с аркой. Величина смещения уменьшится в 1,5–2 раза. Примем для большей надежности расчета меньшее значение. Тогда ожидаемая величина смещения пород кровли составит

U_кр= 1432/1,5 = 955, мм.

По табл. 16.5 принимаем арки типа АП–5/13,8 с податливостью в составных частях 700 мм. Площадь поперечного сечения выработки в свету крепи до осадки F=16,2 м². Общая податливость крепи равна 1000 мм и обеспечивает безремонтное поддержание выработки в течение всего срока службы. При этом необходимо предусмотреть четырехкратную поддирку почвы.

Пример 3. Проектируется отработка пологого пласта сплошной системой разработки с проведением полевого штрека в почве пласта позади забоя лавы (табл. 16.4, вар. 5). Штрек повторно используется в качестве вентиляционного при отработке нижележащего яруса. Средняя расчетная прочность пород кровли R_{с кр}=27 МПа, пород почвы R_{с п}=26,5 МПа и массива пород R_с=26,3 МПа.

Решение. Для заданных условий величина смещения пород кровли (расчет опущен) U_кр=120 мм и почвы U_п=135 мм. Для крепления полевого штрека согласно табл. 16.5 следует принять трехзвенную арочную крепь АП–3/13,8 с площадью поперечного сечения в свету крепи после осадки F_min=11,8 м² и до осадки F=12,8 м². В течение всего срока службы штрек не потребует ни перекрепления, ни поддирки почвы.