Спосіб управління покрівлею повним обваленням

Повне обвалення полягає в періодичному обваленні покрівлі за межами мінімально підтримуваної ширини робочого простору.

Спосіб управління покрівлею повним обваленням застосовується в 95% очисних забоїв Донецького басейну.

При управлінні покрівлею повним обваленням розрізняють первинну посадку і вторинні посадки масиву порід у виробленому просторі (регулярні обвалення).

Первинна посадка покрівлі проводиться після відходу очисного забою від розрізної печі на відстань, залежну від властивостей порід покрівлі, що досягає в окремих випадках 50...80 м і що супроводиться динамічними ефектами і руйнуванням кріпи в робочому просторі лави і завалами лав.

Встановлено, що безпосередня покрівля має два режими обвалення: початкове і стале.

Початкове обвалення охоплює період від проведення розрізної печі до першої посадки безпосередньої покрівлі. У міру відходу від розрізної печі оголення безпосередньої покрівлі зростають. Породи покрівлі поступово згинаються. Потім наступає перше обвалення покрівлі (рис. 8-10), яке не охоплює всієї площі покрівлі в межах оголення. Обвалення шарів відбувається послідовно, при цьому в порівнянні з нижніми шарами зменшуються прольоти і площі оголення верхніх шарів.

Рис. 8‑10 – Характер першого обвалення порід покрівлі

Це найвідповідальніший період в роботі лави, оскільки початкове обвалення порід нерідко починається раптово, без попереджувальних ознак.

В режимі сталого руху обвалення порід безпосередньої покрівлі, консольно нависаючої над забоєм лави, відбувається ділянками регулярно після пересування кріпи. Відстань, через яку відбувається регулярне обвалення покрівлі, називається кроком обвалення або кроком посадки (рис. 8-11)

Рис. 8‑11 – Періодичність обвалення безпосередньої покрівлі

В роботі основної покрівлі виділяються також два режими — поступове прогинання порід, що приводить до первинного її обвалення і розлом покрівлі після ряду первинних обвалень безпосередньої покрівлі, але крок обвалення при цьому значно менше кроку первинного обвалення.

Первинне і вторинне обвалення основної покрівлі відбувається стихійно, тому можливо затискання кріпи в очисному забої і навіть завали лав.

Для порід покрівлі категорії А1 і А2 без жодних попередніх умов рекомендується застосовувати спосіб управління гірським тиском повним обваленням, якщо виконується умова, а підошва не нижче середній стійкості.

Ці породи не вимагають ніяких додаткових заходів для забезпечення способу управління покрівлею повним обваленням. Проте для порід категорії А2 до первинного обвалення основної покрівлі необхідно у виробленому просторі викладати бутові смуги або демпферні пристрої, а також здійснювати примусове обвалення, запобіжне кріплення від перевантажень і деформацій.

Для категорії порід А3 і А4 з метою застосування способу управління покрівлею повним обваленням до першої посадки необхідно її торпедувати або примусово обрушать, при подальших посадках потрібно проводити торпедування порід основної покрівлі або примусове обвалення.

Часткова закладка

При управлінні покрівлею частковою закладкою безпосередня і основна покрівлі підтримуються бутовими смугами (рис. 8-12), що зводяться з породи, одержуваної від підривання покрівлі або підошви в бутових штреках. В більшості випадків проводиться підривання покрівлі, оскільки при цьому легше викладати бутову смугу, оскільки не потрібно піднімати породу з штреку на рівень підошви пласта.

Рис. 8‑12 – Управління покрівлею частковою закладкою на пологих пластах

При заляганні в покрівлі міцних порід і великому газовиділенні з виробленого простору, коли у верхній частині штреку можливо скупчення метану, здійснюють підривання підошви пласта.

Бутові смуги викладають у міру посування очисного забою на відстані одна від одної, рівному стійкому прольоту порід покрівлі (до 12 м) (рис. 8-13). Ширина бутової смуги на пологих пластах приймається рівній 4—6 м, але не менш 3—5-кратної потужності пласта.

Рис. 8‑13 – Управління покрівлею частковою закладкою на крутих пластах

Ширина бутового штреку (в м) визначається по формулі

,

де m – товщина пласта, м;

l_б.п – ширина бутової смуги, м;

h_п – висота підривання в бутовому штреку (h_п=0,8—1 м);

k – коефіцієнт розпушування породи при закладці (k=2-2,2).

Шпури бурят ручними або колонковими електросвердлами. Для безпеки робіт бутові штреки закріплюють тимчасовим кріпленням на протязі не менше 3 м від забою і забезпечують вільний вихід в привибійний простір лави.

На крутих пластах при управлінні покрівлею часткову закладку бутові смуги можуть матися свій в розпорядженні по простяганню і по падінню. По простяганню їх розташовують при породах покрівлі II, III і IV класів по класифікації ДонВУГІ, коли в безпосередній покрівлі залягають породи, не схильні до сповзання. Крім того, застосовувати таке розташування смуг можна лише на шахтах, на яких по пилогазовому режиму допускаються вибухові роботи у виробленому просторі.

Ширина бутових смуг, що розташовуються по простяганню, на крутих пластах приймається 6—15 м залежно від стійкості порід покрівлі. Шпури бурят з привибійного простору. Для утримання порід влаштовують порідний ящик, під яким викладають багаття (рис. 8-13). Трудомісткість управління покрівлею при частковій закладці на 50—70 % вище, ніж при повному обваленні. Тому застосовувати часткову закладку доцільно лише в умовах, в яких неможливе повне обвалення.