fgtu.donntu.ru/fm/1999-1/23.htm

Добыча каменных углей в Украине осуществляется на пластах с широким диапазоном мощностей (от 0,7 до 3,5м) и углов падения (от 0° до 85° ) в длинных очистных забоях столбами по простиранию и падению пластов, при сплошной и комбинированной системах разработки (щитовая и камерная системы разработки отработки занимают незначительный удельный вес как по среднедействующему числу очистных забоев так и добыче угля из них). Также невелик удельный вес добычи угля с пластов, углы падения которых превышают 35° (от 7,5 до9,3% в последнее десятилетие).

На пластах пологого падения (до 35° ) которые обеспечивают основной объём добычи угля её распределение по способам управления кровлей характеризуется абсолютным преобладанием полного обрушения (97,6%) на секции с передвижных гидрофицированных крепей и индивидуальную посадочную крепь различных типов.

В угольной промышленности, как и в целом в экономике Украины, происходил спад в объёме производства, который продолжался до 1996г. В последующие годы наметился некоторый рост. Основные технико-экономические показатели работы действующих очистных забоев на пластах с углом падения до 35° за 1990—1997 гг. характеризуются данными таблицы 1.

В угольной промышленности, как и в целом в экономике Украины, происходит спад в объёме производства, который продолжался до 1996 г, но в последующие годы наметился некоторый рост.

Показатели работы в комплексно механизированных забоях в значительной степени зависят от соответствия применяемых гидрофицированных крепей горно-геологическим условиям. Понижение уровня ведения очистных работ, увеличение горного давления требуют принципиальных изменений в конструкции и технологии ведения работ при управлении горным давлением. Следует отметить, что ни в одной из существующих механизированных крепей не регулируется основной параметр - рабочее сопротивление, которое оказывает наибольшее влияние на состояние кровли в призабойном пространстве.

Ступенчатая податливость механизированной крепи в период между циклами ее передвижки вызывает энергетический дисбаланс системы “крепь — породный массив”. При этом периодически возникает избыток энергии, которая расходуется на разрушение пород, непосредственно контактирующих с перекрытием крепи. Т.е. имеет место эффект статического “топтания кровли”. Наряду с этим возникает динамическое “топтание кровли”, обусловленное разгрузкой крепи при передвижке.

Механизированная крепь должна отвечать следующим техническим требованиям:

Реализация этих требований возможна при создании крепи очистного забоя нового уровня [1‚ 2] — сохраняющей энергетический баланс системы “крепь — породный массив” и не допускающей расслоение и разрушения пород непосредственной кровли, имеющей оптимальный для конкретных горно-геологических условий эксплуатаций силовые параметры.

Механизм передвижение крепи нового уровня [3] может быть основан на принципе перехода потенциальной энергии упругих элементов, создающих распор между кровлей и почвой, в кинетическую энергию для движения секции к забою. Секция крепи должна состоять из перекрытия и основания, между которыми находится распорный модуль, связанный с ними подвижно. Модуль имеет верхнюю и нижнюю станины, между которыми располагаются упругие элементы.

В почве пласта повсеместно залегает водоносный песчаник мощностью 5,0-10,0 м в верхней части слоя песчаник переходит в “кучерявчик”. Непосредственная кровля пласта представлена аргиллитом мощностью 0,4—4,0 м с полной горизонтальной слоистостью послойных зеркал скольжения. Основная кровля — известняк мощностью 3,5—4,3 м, очень крепкий.

Промышленные испытания проводились в форме натурных наблюдений с целью изучения особенностей развития геомеханических процессов и закономерностей формирования технологической надёжности очистных работ.

В процессе испытания установленно, что при передвижении секции сохранялось прямолинейное движение, перекосов и заклиниваний не наблюдалось. Это свидетельствуют о возможности использования изложенного принципа передвижения секций механизированной крепи и обеспечения на этой основе эффективной отработки угольных пластов.