Крепь усиления в подготовительных выработках

В качестве крепи усиления применяют металлические податливые стойки типа ГС, Т и другие с аналогичными характеристиками.

При установке одной стойки усиления под раму с несущей способностью 200 кН (20 тс) или двух стоек усиления с несущей способностью 400 кН (40 тс) величина смещений пород кровли уменьшается в погашаемой за лавой выработке в 1,3 раза; в выработке, пройденной вприсечку к выработанному пространству – в 1,25 раза; в выработках, сохраняемых для повторного использования – в 1,5 раза.

Крепь усиления должна устанавливаться на расстоянии впереди первого очистного забоя - , позади первого очистного забоя - , впереди второго очистного забоя -  в соответствии с табл. 5.43 – 5.45.

Таблица 5.42 – Эффективность установки крепи усиления в подготавливающих (капитальных) выработках.

Плотность установки стоек усиления, стоек/м	-	0,5	0,8	1,0	1,25	1,5	1,75	2,0	2,5	3,0
Коэффициент уменьшения расчётных смещений, Кус, ед.	1,0	0,9	0,8	0,7	0,65	0,62	0,61	0,6	0,55	0,5

 

Таблица 5.43 – Значение l₁ для погашаемых за очистным забоем выработок.

Глубина, м	Расстояние от очистного забоя (м) при основной кровле
	Легко- и среднеобрушающейся	Труднообрушающейся
До 300	20	30
300 – 600	25	35
600 – 900	30	40
Более 900	35	45

 

Таблица 5.44 – Значение l₁ для присечной выработки.

Глубина, м	Расстояние от очистного забоя (м) при основной кровле
	Легко- и среднеобрушающейся	Труднообрушающейся
До 300	25	35
300 – 600	30	40
600 – 900	35	45
Более 900	40	50

 

Таблица 5.45 – Значение l₁, l₂, l₃ для повторно используемой выработки.

Глубина, м	Расстояние от очистного забоя (м) при основной кровле
	Легко- и среднеобрушающейся			Труднообрушающейся
	l1	l2	l3	l1		l2	l3
До 300	20	60	30	30		110	50
300 – 600	25	65	35	35	110		55
600 – 900	25	65	35	40	120		60
Более 900	30	70	40	45	130		65

 

Следует учитывать, что установка крепи усиления уменьшает только смещения кровли.

 

Уплотнение крепи – установка постоянной крепи в выработке при ее проведении с плотностью более чем 1 рама/м. Эффективность мероприятия см. табл. 5.46.

Таблица 5.46 – Эффективность уплотнения крепи в выработках.

Плотность установки крепи, рам/м	1,0	1,25	1,5	1,75	2,0	2,25	2,5	2,75	3,0
Коэффициент уменьшения расчётных смещений, Купл, ед.	1,0	0,9	0,85	0,78	0,7	0,65	0,6	0,55	0,5

 

Анкерование кровли и боков или почвы выработки – установка деревянных, металлических или синтетических анкеров длиной около 2 м [10]. Место установки проходческий забой или на небольшом удалении от него. Эффективность мероприятия см. табл. 5.47.

Таблица 5.47 – Эффективность анкерования кровли и боков или почвы выработки.

Плотность установки анкеров, анк./м2	-	0,8	1,0	1,25	1,35	1,5	1,75	2,0
Коэффициент уменьшения расчётных смещений, Канк, ед.	1,0	0,9	0,8	0,7	0,65	0,6	0,55	0,5

 

При разработке паспорта анкерования следует учитывать, что анкера должны быть установлены на примерно равном удалении друг от друга во всех направлениях.

 

Упрочнение кровли и боков выработки скрепляющими составами – нагнетание в предварительно пробуренные шпуры (длиной ≈ 1,5 ÷ 2,0 м) цементных или химических растворов. Плотность бурения шпуров
2,0 ÷ 2,5 шпур/м² упрочняемой поверхности выработки [13, 14, 15]. Место работ по упрочнению – с небольшим отставанием от проходческого забоя. Эффективность упрочнения (коэффициент уменьшения смещений кровли – к_упр) обратно пропорционален величине К_с и рассчитывается ориентировочно по следующей формуле:

             (5.58)

Взрывощелевая разгрузка (ВЩР) – заключается в бурении по бокам выработки разгрузочных шпуров (длина 2,0 ÷ 2,5 м) под углом к горизонтали от 10º до 30º (рисунок 5.20) и взрывания в них камуфлетных зарядов ВВ. Расстояние между шпурами колеблется от 0,5 до 2,0 м. Разгрузочные шпуры взрываются одновременно со шпурами в забое выработки. ВЩР приводит к уменьшению печения пород почвы в 2 ÷ 3 раза. Смещения пород кровли при этом увеличиваются в 1,1 ÷ 1,15 раза, смещения пород со стороны боков выработки практически не изменяются. При проведении выработки проходческим комбайном ВЩР проводят с небольшим отставанием от забоя (10 ÷ 30 м). Как показывают шахтные наблюдения [14,15] отставание работ по ВЩР от забоя выработки не должны превышать во времени 1 ÷ 3 месяца.

Рисунок 5.20 – Схема проведения ВЩР.

 

Компенсационная щель по центру выработки – заключается в том, что при проведении первой подрывки почвы в выработке бурят шпуры по центру выработки (в один или два ряда) на глубину около 2,0 м и на расстоянии друг от друга 0,5 ÷ 2,0 м (рисунок 5.21). До проведения подрывки в шпурах производят камуфлетное взрывание зарядов ВВ.

Рисунок 5.21 – Схема проведения компенсационной щели: а – БВР способ, б – с помощью барошнековой машины.

Метод АРПУ – весьма трудоёмкий и дорогостоящий метод, поэтому его целесообразно применять для борьбы с пучением в выработках с большим сроком службы (более 5 ÷ 10 лет). Суть этого метода состоит в том, что в почве выработки бурятся на расстоянии друг от друга от 1,0 до 1,2 м разгрузочные шпуры длиной 1,5 ÷ 2,0 м (рисунок 5.22), в них взрываются заряды ВВ. После этого в разрыхлённой породе бурятся короткие шпуры и в них нагнетается упрочняющий состав.

Рисунок 5.22 – Схема упрочнения пород

почвы методом АРПУ.

 

Скважинная разгрузка – в пластовых подготавливающих (капитальных) выработках заключается в бурении скважин по углю диаметром d = 0,25 ÷ 0,5м длиной 6 ÷ 10 м на расстоянии друг от друга (2,0 ÷ 2,5)d. Место проведения мероприятия – с отставанием от проходческого забоя не более 5 м.

Скважинная разгрузка – в подготовительных (участковых) выработках проводится с теми же параметрами (при столбовой системе разработки скважины бурят в сторону массива угля или целика впереди лавы за зоной опорного давления) (рисунок 5.23). При выборе данного мероприятия следует учитывать, что в смежной лаве в зоне скважин мощность угольного пласта будет меньше, а породы кровли весьма нарушены, что повлечёт за собой дополнительные затраты в очистном забое на упрочнение непосредственной кровли.

 

Качественная забутовка закрепного пространства или тампонаж – заключается в забутовке закрепного пространства мелкой (дроблёной) породой или его тампонаж. При этом создаётся система «крепь – порода», что приводит к увеличению несущее способности системы в 2 ÷ 3 раза. При этом смещения на контуре выработки уменьшаются в 1,2 ÷ 1,4 раза.

Рисунок 5.23 – Схема проведения скважинной разгрузки.

 

Предварительный распор крепи – в момент проведения выработки под устанавливаемую арку основной крепи устанавливаются гидравлические стойки (рисунок 5.24). После создания распора гидравлическими стойками затягиваются замки на арке. После этого гидравлические стойки снимаются. Данное мероприятие позволяет быстро включить крепь в работу, что в конечном итоге повышает устойчивость выработки и приводит к снижению смещений кровли в 1,4 раза.

Рисунок 5.24 – Схема предварительного распора крепи.

5.3 Технико-экономическое обоснование рационального способа охраны горных выработок (Раздел 3)

В разделе 3 делается технико-экономическое обоснование рационального способа охраны горной выработки.

Рациональный вариант охраны и места расположения выработки может быть выбран путём сравнения технически целесообразных вариантов по экономическому критерию.

В качестве критерия сравнения вариантов рекомендуется величина удельных эксплуатационных затрат, (грн./т), представляющая собой отношение суммы учитываемых эксплуатационных затрат к промышленным запасам в пределах выемочного поля (крыла панели, панели, участка шахтного поля):

,        (5.59)

где  - величина промышленных запасов, т;

     - сумма учитываемых эксплуатационных затрат, грн.

В общем случае величина эксплуатационных затрат по варианту охраны:

,           (5.60)

где  - затраты на проведение выработок, грн.;

     - затраты на мероприятия по охране выработок, грн.;

     - затраты на дополнительные мероприятия по повышению устойчивости выработки, грн.

Экономически наиболее выгодным считается вариант, по которому величина удельных эксплуатационных затрат наименьшая, при этом разница между сравниваемыми вариантами должна быть не менее 5%, в противном случае варианты признаются равноценными и сравниваются по трудоёмкости, количеству расходуемых материалов, с точки зрения технологичности, экологии и т.д.

При решении конкретных задач охраны горной выработки номенклатура учитываемых статей выбирается, исходя из сущности сравниваемых вариантов.

В сравнении следует учитывать все затраты, включая и одинаковые по стоимости, например на проведение выработки. В противном случае разница между вариантами будет искажена, что приведёт к неверным выводам.

5.3.1 Обоснование необходимых объёмов работ по проведению, поддержанию, ремонту выработок и других попутных затрат (подраздел 3.1)

В подразделе 3.1 следует обосновать объем работ по проведению, поддержанию, ремонту выработки и других попутных затрат.

В курсовом проекте следует стремиться к безремонтному поддержанию горных выработок. Однако в сложных горно-геологических условиях это может оказаться невозможным. Тогда необходимо определить объёмы ремонтных работ (перекрепление и поддирка почвы).

Количество перекреплений выработки и поддирок почвы определяется по графикам смещений пород на контуре выработки. При этом необходимо учитывать, что допустимые по условиям эксплуатации смещения почвы при применении в выработке рельсового транспорта составляют 250 мм, а при применении конвейерного и вспомогательного подвесного монорельсового транспорта – 500 мм.

Виды и объёмы работ удобно представлять в виде таблицы 5.48.

Таблица 5.48 – Объёмы работ по вариантам охраны.

Вид работ	Ед. изм.	Кол-во выработок, в которых проводится мероприятие	Объем работ на 1 м.п. выработки	Длина участка выработки, на котором проводится мероприятие	Суммарный объем работ

5.3.2 Расчёт стоимости отдельных видов затрат (подраздел 3.2)*

В подразделе 3.2 следует определить величину затрат, принятых к сравнению для каждого варианта охраны выработок.

При составлении реального курсового (дипломного) проекта эти затраты следует принять по данным производства или рассчитать по ЕНВиР.

Оценка экономической эффективности мероприятий по повышению устойчивости выработок осуществляется путём экономических расчётов с использованием стоимостных параметров – ценовых показателей выполнения отдельных производственных процессов.

Приведенные ниже стоимостные параметры по отдельным видам горных работ получены способом калькуляционного моделирования. Численные значения в приведенных формулах соответствуют наиболее часто встречающимися в практике значениям параметрам горных работ (глубина разработки, мощность пласта, крепость пород), тарифам по зарплате, доплатам и начислениям на зарплату, тарифам на энергию и ценам на оборудование и материалы. Отклонения реальных для рассматриваемой выработки горных, технических и экономических условий учитываются соответствующими коэффициентами влияния того или иного фактора на конечный результат.

 

⇐ Предыдущая12345678Следующая ⇒

Поделиться: