12.2 Комбинированные способы управления кровлей в лавах

12.2.1 Управление кровлей удержанием на кострах

Способ управления кровлей удержанием на кострах в основном применяется в лавах при выемке тонких крутых пластов. Сущность этого способа заключается в том, что возводимые на границе призабойного пространства деревянные костры не переносятся, а оставляются в выработанном пространстве в качестве "демпферных" опор, локализирующих воздушные удары при резких осадках массива кровли, а также выполняющих функцию предотвращения перепуска обрушенных пород по длине лавы с верхней ее части в нижнюю. Оставленные ряды костров выполняет также вспомогательную контрольную, сигнализирующую динамику сближения боковых пород, но не должны способствовать созданию опасных зависаний кровли в выработанном пространстве. Костры могут выкладывать по шахматной схеме.

С оставлением в выработанном пространстве рядов костров может использоваться в комбинации с посадкой кровли между ними на участках лавы по ее длине, как показано на рисунке 12.10, где 1 - двубарабанная лебедка; 2 - кран-балка с отклоняющими блоками; 3 - канаты; 4 - комбайн; 5 — пневмо-костры; 6 - ограждения с опорой на деревянные костры 7.

При такой схеме на границе с ограждением, опирающимся на ряд ко­стров, за счет сползания под собственным весом обрушенных пород проис­ходит самоподбучивание оседающей кровли, что также создает дополнитель­ной опору в выработанном пространстве.

Как одну из разновидностей управления кровлей с отставанием в выработанном пространстве опор, аналогичных породным полосам, следует рассматривать возведение различных конструкций бутокостров (рис. 12.11).

Рисунок 12.10 – Схема комбинированного управления кровлей в лаве с оставлением в выработанном пространстве однорядных костров и полным обрушением пород между ними

Рисунок 12.11 – Управление кровлей с применением бутокостров: а - схема размещения бутокостров; б и в — конструкции бутокостров и их параметры

Область рационального применения бутокостров: лавы пологонаклон-ных пластов с индивидуальной крепью и труднообрушаемой кровлей катего­рии устойчивости A₃, но при наличии нижнего обрушаемого слоя кровли, обеспечивающего заполнение породы внутрикострового пространства. При селективной (раздельной) выемке бутозакладка костров может осуществ­ляться породой от пропластков угольного пласта. Количество сооружаемых бутокостров устанавливается экспериментальным путем.

Поскольку возведение бутокостров выполняется вручную, то способы управления кровлей, использующие эти искусственные опорные сооружения весьма трудоемки.

Условные графические изображения костров на "Паспортах ..." пред­ставлены в таблице 12.2 [9].

В определенных условиях, особенно с изменяющимся углом наклона лавы по ее длине, не исключается применение комбинации рассмотренных выше способов управления кровлей.

12.2.2 Управление кровлей удержанием на целиках

Сущность способа управления кровлей удержанием на целиках заклю­чается в том, что по мере подвигания очистного забоя через определенный его интервал в выработанном пространстве оставляется ленточные (непре­рывные или прерывные) угольные целики определенной ширины, которые используются в качестве естественной опоры, поддерживающей массив весьма труднообрушаемой кровли A₄ (рис. 12.12).

На левой границе 1 целика с подготавливаемой лавой-камерой 2 дли­ною I_n проходится разрезная печь 3, в которой затем монтируется очистное оборудование (угольный комбайн и скребковый конвейер). Выемка угля в лаве-камере 4 производится до намеченного ее рубежа у правой границе 5 формируемого целика 6 шириною / · При подвигании линии забоя на шири­ну лавы-камеры 1_Ж очистные работы прекращаются и производится пере­монтаж оборудования в образованную к тому времени разрезную печь 3. Подвигание лавы-камеры 1_Ж устанавливается, исходя из величины шага пер­вичной осадки кровли, а ширина целика - из условий обеспечения продолжи­тельного поддержания вышележащего породного массива.

В качестве примера на рисунке 12.13 представлена схема управления кровлей с удержанием ее на целиках при выемке угля в лаве-камере скрепе-роструговой установкой, для конкретных условий [32]: мощность пласта -0,5 м; угол его падения - 8-10°; призабойная крепь - три деревянные стойки под распил длиною 2,5 м; через каждые Юм выкладываются по середины лавы группа специальных опор из блоков железобетонных тумб (БЖБТ).

Таблица 12.2 - Условные графические изображения костров

При выемке крутых пластов управление труднообрушаемой кровлей может осуществляться с отставанием прерывных в выработанном простран­стве податливых целиков. Размеры этих целиков устанавливаются практиче­ским путем. Этот способ управления кровлей применяется также при перехо­де лавы геологических нарушений с молотковой выемкой угля.

Способы управления кровлей в лавах с индивидуальной крепью тру­доемки и небезопасны, что вызывает необходимость применения механизи­рованного управления кровлей и крепления очистных выработок.

Рисунок 12.12 – Общая схема управления кровлей удержанием на целиках при выемке пологого пласта лаво-камерой

Рисунок 12.13 – Схема управления кровлей удержанием на целиках при выемке пласта скреперостругом в лаве-камере