Товары в корзине: 0 шт Оформить заказ
Стр. 1 

80 страниц

Купить бумажный документ с голограммой и синими печатями. подробнее

Цена на этот документ пока неизвестна. Нажмите кнопку "Купить" и сделайте заказ, и мы пришлем вам цену.

Распространяем нормативную документацию с 1999 года. Пробиваем чеки, платим налоги, принимаем к оплате все законные формы платежей без дополнительных процентов. Наши клиенты защищены Законом. ООО "ЦНТИ Нормоконтроль"

Наши цены ниже, чем в других местах, потому что мы работаем напрямую с поставщиками документов.

Способы доставки

  • Срочная курьерская доставка (1-3 дня)
  • Курьерская доставка (7 дней)
  • Самовывоз из московского офиса
  • Почта РФ

В руководстве, предназначенном для инженерно-технических работников угольных предприятий, отражены специфика работы механизированных комплексов, основные мероприятия по технологии очистных работ, управлению комплексом, контроль за положением его элементов и безопасность работ при переходе геологических нарушений. Приводятся расчеты технико-экономических показателей и технико-экономическая оценка целесообразности перехода нарушения.

 Скачать PDF

Оглавление

1 Введение

2 Характеристика нарушенности пологих и наклонных пластов

3 Условия и особенности работы механизированных комплексов в зоне нарушения

     3.1 Условия работы

     3.2 Влияние параметров нарушения на сложность его перехода

4 Технология очистных работ

     4.1 Переход зоны ослабленных пород

     4.2 Выбор способа и варианта присечки боковых пород

     4.3 Определение объема присекаемых пород для одиночного нарушения

     4.4 Определение объема присечки при переходе группы нарушений

     4.5 Примеры расчета объемов присекаемой породы и выбора варианта присечки

     4.6 Составление технологической карты перехода нарушения

5 Эксплуатация и управление движением комплекса

     5.1 Общие положения

     5.2 Маневрирование комплексом в вертикальной плоскости

     5.3 Маневрирование комплексом в плоскости пласта

     5.4 Выбор раздвижности крепи

     5.5 Контроль за положение элементов комплекса

6 Технико-экономические показатели перехода нарушения

     6.1 Расчет нагрузки на очистной забой на период перехода геологического нарушения

     6.2 Расчет нагрузки при переходе серии мелкоамплитудных нарушений

     6.3 Расчет среднесуточной нагрузки на нарушенное выемочное поле

     6.4 Расчет вольности добываемого угля

     6.5 Потери угля

7 Оценка целесообразности перехода геологических нарушений механизированными комплексами

     7.1 Определение целесообразности перехода геологического нарушения

     7.2. Расчет экономической целесообразности перехода нарушения для условий Кузнецкого бассейна

8 Основные меры по безопасному ведению работ

 
Дата введения01.01.2021
Добавлен в базу01.02.2020
Актуализация01.01.2021

Этот документ находится в:

Организации:

12.08.1982УтвержденКузНИУИ
19.08.1982УтвержденВПО Кузбассуголь
РазработанВПО Кузбассуголь
РазработанКузНИУИ
РазработанП/О Северокузбассуголь
РазработанП/О Южкузбассуголь
РазработанП/О Ленинскуголь
Стр. 1
стр. 1
Стр. 2
стр. 2
Стр. 3
стр. 3
Стр. 4
стр. 4
Стр. 5
стр. 5
Стр. 6
стр. 6
Стр. 7
стр. 7
Стр. 8
стр. 8
Стр. 9
стр. 9
Стр. 10
стр. 10
Стр. 11
стр. 11
Стр. 12
стр. 12
Стр. 13
стр. 13
Стр. 14
стр. 14
Стр. 15
стр. 15
Стр. 16
стр. 16
Стр. 17
стр. 17
Стр. 18
стр. 18
Стр. 19
стр. 19
Стр. 20
стр. 20
Стр. 21
стр. 21
Стр. 22
стр. 22
Стр. 23
стр. 23
Стр. 24
стр. 24
Стр. 25
стр. 25
Стр. 26
стр. 26
Стр. 27
стр. 27
Стр. 28
стр. 28
Стр. 29
стр. 29
Стр. 30
стр. 30

Министерство угольной промышленности СССР

Всесоюзное промышленное объединение по добыче угля «Кузбассуголь»

Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-конструкторский угольный институт (КузНИУИ)

РУКОВОДСТВО

по переходу геологических нарушений механизированными комплексами

Прокопьевск, 1982

Министерство угольной промышленности СССР Всесоюзное промышленное объединение по добыче угли "Куэбассуголь" Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-конструкторский угольный институт (КузНИУИ)

УТВЕРЖДАЮ Главный инженер ВПО "Куэбассуголь"

Р У К О

по переходу геолог^гаятПшх нарушений механизированными комплексами


/4. Абрамов )” /9Ш 9 &    1982    г.

Прокопьевск Г982

кровли в призабойное пространство и показатели работы комплекса, несмотря на незначительную амплитуду нарушения, также резко ухудшаются, а иногда дальнейшая работа комплекса становится невозможной. В то же время переход данного нарушения при обратном направлении движений очистного забоя незначительно отражается на показателях работы очистного забоя.

3.1.11.    Каждое нарушение сопровождается, как правило, смещением крыльев пласта, что нарушает прямолинейность очистного забоя и вызывает необходимость маневрирования комплексом. Поднятием (опусканием ) поочередно секций крепи по длине забоя достигается перевод всего комплекса на новый уровень, определяемый величиной амплитуды смещения. Этот перевод может быть осуществлен и одновременно по всей длине забоя, когда линия нарушения параллельна забою. Однако, как показывает практика, при этом возникают значительные трудности, которые могут привести к вынужденному демонтажу комплекса.

Основная сложность перевода на новый уровень при диагональном расположении нарушения заключается в том, что определенные части комплекса по длине забоя должны занять относительно друг друга непараллельное, смещенное положение, например, если основание одной секции располагается параллельно плоскости почвы, то основание следующей секции, чтобы осуществить маневр, должно занять наклонное положение в направлении как продольной, так и поперечной оси. Вследствие того, что абсолютная высота подъема секции изменяется по длине забоя, основания секций располагаются по сложной спирали. Параметры этой спирали зависят от степени разворота секций крепи или конвейер-балки комплекса .относительно друг друга в вертикальной плоскости, перпендикулярной очистному забою, и определяются конструктивней возможностями комплекса.

3.1.12.    Наличие геологических нарушений приводит к отработке лав с неправильной конфигурацией выемочного поля, к необходимости перехода ранее пройденных выработок, к оставлению части лавы в нарушенной зоне и стыковке комплекса с вновь смонтированной за пределами этой зоны частью комплекса, что требует переориентации стыкуемой части по группе вновь смонтированных секций и др. Все эти осложнения вызывают необходимость маневрирования комплексом, т.е. изменения направления его подвигания путем разворота в плоскости пласта, что связано с нарушением технологического режима работы комплекса и снижением добычи.

3.1.13.    Переход пликативных нарушений,к которым относятся пережимы, вздутия, замещения и флексуры пласта, не является чем-то особенным и требующим другого подхода, чем при переходе разрывных нарушений, однако в некоторых случаях может привести к серьезным осложнениям в работе комплекса.

3.1.14.    Особое влияние на работу комплекса оказывают флексуры, которые могут занимать самое различное положение относительно забоя. Основными осложнениями, возникающими в процессе перехода этого типа нарушений, являются слабость и повышенная трещиноватость угля и боковых пород, а также необходимость изменения угла наклона секций в вертикальных плоскостях по простиранию и падению пласта, вызванная изменением его гипсометрии. В связи с тем, что возможности работы крепей при различных углах наклона секций по условиям устойчивости и конструктивному исполнению ограничены, для выполаживания углов производится присечка боковых пород. Подобное осложнение встречается и при переходе дизъюнктивных нарушений.

3.1.15.    Одним из сопутствующих факторов может быть повышенная обводненность поскольку само нарушение является хорошим естественным каналом для перемещения в толще пород как грунтовых, так и вод из открытых естественных и искусственных водоемов. Повышенная обводненность, как показывает опыт, может значительно осложнить работу комплекса, а иногда и сделать ее невозможной.

3.1.16.    Другим сопутствующим фактором может бать повышенная газоносность, которая сама по себе может резко снизить темпы выемки и создать опасные условия для работы.

3.1.17.    Степень сложности перехода геологического нарушения может определиться как одним преобладающим фактором, так и совокупностью перечисленных факторов.

3.2. Влияние параметров нарушения на сложность его перехода

3.2.1.    За показатель сложности перехода нарушения принимается отношение нагрузки на забой во время перехода нарушения к средней нагрузке в период работы вне нарушенной зоны, которое позволяет исключить влияние на нагрузку других факторов, таких как параметры забоя, организация работ, состояние комплекса.

3.2.2.    Влияние амплитуды нарушения, выраженной через отношение ее к мощности пласта h/m , представлено на графике рис. 3.1, из которого видно, что зависимость между производительностью очи-

Рис. 3.1. Влияние амплитуды нарушения на производительность очистного забоя

стного комплекса и амплитудой бчиэка к прямолинейной.

Для всех применяемых типов комплексов увеличение амплитуды нарушения ведет к уменьшению нагрузки на забой. Отклонение от линии регрессии вызвано влиянием прочности угля и вмещающих пород в зоне нарушения и другими факторами. Верхний предел (верхняя линия) соответствует благоприятным условиям перехода, характеризующимся устойчивыми, легко разрушаемыми исполнительным органом комбайна боковыми породами. Нижний предел (нижняя линия) обусловлен наиболее тежелыми условиями перехода: слабые сильно трещиноватые боковые породы, вызывающие куполение кровли или наоборот, весьма прочные породы, присечка которых вызывает необходимость применения буровзрывных работ. Уже при амплитуде 0,8 от мощности пласта нагрузка в благоприятных условиях снижается до 0,6 от нагрузки в нормальных условиях, а в неблагоприятных - до 0,2, те. в 5 раз по сравнению с нормальными условиями.

3.2.3.    Зависимость изменения нагрузки на очистной забой от угла встречи нарушения (рис. 3.2) не является прямолинейной, наиболее резко кривые снижаются при углах встречи в диапазоне 0-30°. При дальнейшем увеличении угла кривые выполаживаются и его изменение мало влияет на изменение производительности комплекса. При одних и тех же значениях углов встречи нагрузка на забой при наличии слабых пород значительно ниже, чем для пород средней устойчивости и устойчивых. Особенно влияние слабых пород наблюдается при малых углах встречи с очистным забоем. Так, при угле встречи 10° нагрузка при слабых кровлях в 4,6 раза ниже, а при угле 45-°- только в 1,6 раза. В условиях средней устойчивости пород (рис. 3.2, кривая I) наиболее резкое снижение нагрузки наблюдается при углах встречи до 25? а при слабых боковых породах (рис. 3.2, кривая 2) -до 35°. При углах встречи более 25-35° их изменение мало сказывается на изменение нагрузки.

Таким образом, рациональными, с точки зрения нагрузки на забой , следует считать углы встречи 20-30° для средней устойчивости боковых пород и 30-35° - для неустойчивых.

3.2.4.    Значительное влияние на производительность комплекса оказывает угол падения плоскости сместителя нарушения (рис.3.3). Установлено, что при расположении плоскости сместителя под углом 55-80°"от забоя" резко снижается производительность забоя из-за сильного высыпания угля и пород кровли в призабойное пространство.

0.1

n Ю 20 30 40    50    SO    70    80    ОС,    град

Рис. 3.2. Влияние угла встречи нарушения с забоем на производительность комплекса



сл

I


Рис. 3.3. Влияние угла падения сместитеяя на производительность очистного забоя


Это приводит к большому объему непроизводительных работ по

уборке породы, возведению опережающего крепления, подбутовке образовавшихся пустот в кровле, правке секций и ликвидации аварий в результате деформации крепи. При падении плоскости смести-теля под теми же углами, но "на забой" - это явление наблюдается в гораздо меньшей степени.

Приведенные данные показывают, что направление движения забоя относительно нарушения при определенных условиях может оказать решающее влияние на эффективность отработки нарушенного пласта. При выборе направления движения забоя необходимо, чтобы основная система трещиноватости, сопровождающая сместитель нарушения, падала на забой.

3.2.5.    Особенно сильное влияние на производительность комплекса угол падения сместителя оказывает при наличии осложняющих факторов, таких как малый угол встречи нарушения с забоем и слабая прочность вмещающих пород, т.е. когда все секции комплекса или большинство их находятся в нарушенной зоне.

3.2.6.    К наиболее опасным сочетаниям рассмотренных параметр-ров и сопутствующих им осложнениям, как правило, приводящим к резкому ухудшению состояния забоя, следует отнести следующие: большая (более 1,5-2 мощностей пласта) амплитуда смещения прй угле встречи забоя с нарушением, близким к нулю; серия мелкоамплитудных (до одной мощности пласта) нарушений с малым углом встречи и падением сместителя от забоя; одиночные нарушения с углами встречи, близкими к нулю, широкой зоной весьма слабоустойчивых, трещиноватых с наличием плоскостей скольжения вмещающих пород.

4. ТЕХНОЛОГИЯ ОЧИСТНЫХ РАБОТ

В соответствии с действующим положением на отработку нарушенного участка поля должны составляться мероприятия,в которых приводится характеристика нарушения, обосновывается целесообразность его перехода, составляются паспорта ведения горных работ, указываются меры контроля и безопасности в очистном забое.

Характеристика нарушения должна включать параметры нарушения (нормальную амплитуду, угол встречи с предполагаемым очистным забоем, угол падения сместителя относительно очистного забоя,),

величину зоны нарушения с указанием состава и характеристики расположенных в ней боковых пород (прочность на сжатие, количество трещин на I м, слоистость). В характеристику нарушения входит построение разрезов по оконтуривающим подготовительным выработкам.

целесообразность перехода нарушения обосновывается исходя из расчета по методике, изложенной в настоящем руководстве, которое является основанием для ведения дальнейших работ.

В случае принятия решения о переходе нарушения составляются паспорта ведения очистных работ и управления кровлей, которые включают выбор способа и варианта присечки боковых пород с составлением технологической карты перехода, мероприятия по преодолению зоны ослабленных пород и по управлению и эксплуатации комплекса, меры контроля и безопасности ведения очистных работ.

4.1.    Переход зоны ослабленных пород

4.1.1.    Ослабленными считаются породы, поддержание которых требует специальных дополнительных мер.

4.1.2.    Ширина зоны ослабленных пород определяется по результатам описания трещиноватости пород по обе стороны от сместителя. За границу зоны влияния нарушения принимаются пункты, в которых суммарная интенсивность всех систем трещиноватости увеличивается на ТВ*. Вели описание трещиноватости по каким-либо причинам

отсутствует, то ширина по горизонтали зоны с повышенной интенсивностью трещиноватости с одной стороны сместителя приближенно определяется по методике ВНИМИ [2]

а ' 6 Jh. *

где а - ширина зоны ослабленных пород с одной стороны от сме-стителл, м;

tl - нормальная амплитуда смещения крыльев, м.

4.1.3.    Основной задачей при преодолении зоны ослабленных пород является предупреждение куполообразавания кровли, потому что после возникновения куполов ничто не препятствует их развитию. Горное давление, не имея опоры на секцию, передается на забой, вызывая усиленный отжим угля, что, в свою очередь, ведет к образованию куполов впереди крепи. Это наиболее тежелый случай.

требующий, как правило, остановки забоя и возведения опережающей крепи.

4.1.4.    Технологические мероприятия, предупреждающие или уменьшающие высыпание пород кровли в призабойное пространство, следующие:

-    применение организации работ, обеспечивающей максимальную скорость подвигания забоя при полной ликвидации простоев;

-    применение опережающей крепи, устройств и средств по удержанию стенки забоя;

-    применение средств по удержанию пород кровли;

-    выбор направления движения забоя, обеспечивающий угол встречи его с нарушением 20-35° и падение плоскости сместителя на забой;

-    изменение состояния вмещающих пород в зоне нарушения путем упрочнения их различными вяжущими или цементирующими веществами;

-    применение механизированных крепей, обеспечивающих пере движку секций к забою с подпором кровли.

4.1.5.    При слабо выраженном ослаблении пород кровли применяется перетягивание ее деревянными затяжками погле прохода комбайна перед передвижкой секции (рис. 4.1,а). Затяжки устанавливаются диагонально к забою таким образом, чтобы консольная часть их поддерживала кровлю впереди следующей передвигаемой секции. Количество затяжек на I м длины лавы устанавливается из практики в соответствии со степенью ослабления кровли.

4.1.6.    При значительных зонах ослабления возможно применение перетягивания кровли металлической сеткой по опыту шахты "Бутовская", где при отработке пласта комплексом КМ-87Э со слабоустойчивой и часто обрушающейся кровлей использовалась плетеная сетка # 20, что значительно улучшило условия работы в забое.

Предварительно сетка разрезается на полосы шириной 0,6-0„7м и сворачивается в рулон, который устанавливается, на кроншнейн , закрепленный на "качалке" очистного комбайна или его корпусе (рис. 4.1,6). По мере продвижения комбайна рулон раскатывается по кровле и в необходимых случаях сетка анкеруется, после чего подвигэются секции крепи.

4.1.7.    В тяжелых случаях для удержания пород кровли возможно применение сварной сетки по типу арматурной из проволоки

Руководство по переходу геологических нарушений механизированными комплексами. - Прокопьевск, 1982. 78 с.

Руководство разработано на основе практического опыта и данных научных исследований по переходу геологических нарушений механизированными комплексами в Кузнецком бассейне.

В руководстве, под назначенном для инженерно-технических работников угольных предприятий, отражены специфика работы механизированных комплексов, основные мероприятия пог технологии очистных работ, управление комплексом, контроль за положением его элементов и безопасноть работ при переходе геологических нарушений. Приводятся расчеты технико-экономических показателей и технико-экономическая оценка целесообразности перехода нарушения.

{уководство разработали и составили: Е.М.Козиоков, М.И.Середенко, Л.В.Самец, D.А.Литвинов, Е.С.Щеглов, Л.И.Роыанько (ХузНИУИ), А.Д.Орищин (ВПО "Кузбассуголь"), Г. А. КОЛОНИИ, А. И Л аров, А.Х.Даудрнх (п/о "Ленинскуголь"), D.H.Малышев, К.М.Дуркин (h/o "Южкузбассуголь"), В.Е.Зайденварг (п/о "Северокузбассуголь").

Ил.16, табл. 12, список лит. 10

Рис. 4Л.* Крепление очистного забоя в зонах ослабленных пород* а - затяжками; б- металлической сеткой; в - матами с быстроразъемными соединениями; г - деревянными анкерами с перетяжкой; д - разрезными деревянными анкерами


диаметром не менее 5 мм с ячейкой 50x50 мм или матов из метал-

О

лической полосы площадью сечения 50x3,2 мм с быстроразъемными соединениями,укладываемых и прижимаемых к кровле приспособлениями, устанавливаемыми на каждой пятой-седьмой секциях и включающими шарнирные поворотные козырьки, приводимые в движение гидродомкратами (рис. 4.1,в).

4.1.8.    Анкерование забоя применяется в зоне нарушений в случаях сильного отжима и вывалов угля из забоя. В забое в один или в два ряда бурятся через каждый метр шпуры диаметром 43 мм на глубину 0,7-1,2 м. В шпуры вставляются деревянные анкеры и заклиниваются. В качестве перетяжки применяются доски толщиной 20-30 мм с высверленными в них отверстиями по диаметру*'анкеров. Анкерование производится вслед за проходом комбайна. При выемке следующей ленты анкерное крепление разрушается исполнительным органом комбайна. Анкерная крепь изображена на рис. 4.1,г. Улучшение эффективности деревянной анкерной крепи достигается применением анкеров*,разрезанных на всю их длину по диагонали (рис.4.1,д!

Образующиеся два клина вставляются в скважину и расклиниваются путем смещения одной его части относительно другой, этим достигается равномерное удержание анкера по всей длине (1,5-1,8 м) скважины. Наибольшая эффективность анкерования достигается при наличии трещиноватости и относительно крепких пород и угля, имеющих выраженную структуру.

4.1.9.    Опережающая крепь "проколоты" возводится в особо сложных случаях, когда высыпание пород сопровождается отжимом угля впереди очистного забоя. Крепление осуществляется следующим образом (рис. 4.2,а). В зоне нарушения у кровли забоя тихоходным электросверлом бурятся скважины на глубину 2-3 м диаметром 43-70 мм, в которые вставляются металлические стержни или трубы. В особо тяжелых условиях диаметр скважины увеличивается до 130 мм, а в качестве опережающей крепи используются отрезки рудничных рельсов типа P-I8. На рельсы вслед за проходом комбайна укладываются затяжки. Расстояние между "проколотами" определяется исходя из фактического состояния кровли и может варьировать от 0,5 до 2 м# Верхняки механизированной крепи подводятся под опережающую крепь. Скважины под стержни (рельсы) бурятся в два ряда в шахматном порядке с опережением одного ряда другим с таким расчетом, чтобы перекрывались концы их в соседних скважинах.

I. ВВЕДЕНИЕ

Расширение области применения очистных механизированных комплексов на шахтах Кузбасса обусловило необходимость их внедрения на пластах с геологическими нарушениями.

Особенностью работы очистного забоя в зоне нарушения является резкое изменение в нем горнотехнических условий, вызывающих значительный объем неыеханизированных работ, в результате чего ухудшаются технико-экономические показатели лады.

Анализ работы механизированных комплексов показывает, что при переходе любого типа нарушения встречаются в основном три вида осложнений: наличие зоны ослабленных пород, необходимость прясечки боковых пород, нарушение прямолинейности комплекса, вызывающее сокращение технологических зазоров в элементах комплекса, потерю устойчивости секций и др.

Существующее "Временное руководство по переходу разрывных флоксурньк нарушений комплексами с гидрофицированными крепями"

[I] дает в основном методические указания, касающиеся физики процесса.создания экономико-математической модели, что ограничивает его использование на шахтах бассейна.

В данное руководстве, разработанном на основании обобщения опыта, изложены рекомендации по преодолению встречающихся осложнений в очистном забое, расчету необходимых техиико-экономиче ских показателей, оценке целесообразности перехода нарушения и предложены основные мероприятия по безопасному ведению работ.

2. ХАРАКТЕРИСТИКА НАРУШЕННОЕ ПОЛОГИХ И НАКЛОННЫХ ПЛАСТОВ

Пологие и наклонные пласты разрабатываются во всех основных угольных районах Кузбасса. Для Анжерского, Прокопьевско-Киселевского, Кемеровского, Осинниковского угольных районов характерным являются сложная гипсометрия залегания пластов, переменные мощность и углы падения, большая складчатость и нарушен-ность. Наиболее благоприятные горно-геологические условия разработки пологих и наклонных пластов на шахтах Ленинского и Ведовского районов. Однако и здесь в пределах рабочих горизонтов двенадцати обследованных шахт имеется 224 геологических нарушения, в том числе с амплитудами 0,5 м - 117 (52,3/0, от 0,51 до

I м - 59 (26,6%) и более I м - 48 (21,1%), что в значительной степени осложняет подготовку и отработку шахтных и выемочных полей. В целом по бассейну величины амплитуд распределились следующим образом (табл. 2.1).

Таблица 2.1

Амплитуда, м

Количество нарушений

Частость

до 0,3

86

0,332

0,31-1,0

165

0,446

1,01-1,7

62

0,168

*.71-2,4

28

0,0757

2,41-3,0

II

0,0297

>3,0

18

0,0486

Геологические нарушения с амплитудами до 0,5 м преимущественно обнаруживаются в период подготовки столбов к очистной выемке. Местные геологические нарушения (ввдутия и пережимы пластов, небольшие взбросы и сдвиги малой протяженности и т.д.) выявляются только при отработке выемочных столбов. В некоторых случаях в период подготовки и отработки выявляется до 10-20 ранее неизвестных геологических нарушений. Характерно, что с увеличением угла падения возрастает нарутенность угольных пластов.

Анализ работы механизированных комплексов покаэывает, что наиболее часто нарушения встречались по пласту 3 шахты "Чертянская" (8,55 нарушений на 1000 м подвигаяия комплекса), по пласту 4 шахты "Новая" (7,6 нарушений на 1000 м). В целом по шахтам угольных районов примерно 30% действующих механизированных лав имеют геологические нарушения.

Углы встречи между линией очистного забоя и нарушением колеблются от 0 до 90°. Нарушения в Ленинском районе расположены в основном по простиранию пласта (пахты "Кузнецкая", "Полысаев-ская" и др. ) за исключением шахты им. С.М.Кирова, где преобладающий угол встречи составляет 0-20°. На других шахтах этот угол колеблется в пределах 20-70°. Распределение нарушений по углам встречи с очистнш забоем в целом по бассейну представлено в табл. 2.2.

Угол встречи забоя с нарушением, град

Количеств^

нарушений

Частость

0-Ю

56

0,151

II-20

53

0,379

21-30

88

31-40

33

0,0867

41-70

ЮЗ

0,271

71-90

39

0,105

Угол падения сместителя нарушений колеблется от 10 до 90° (табл. 2.3).

Таблица 2.3

Угол падения смести-

Количество

Частость

теля нарушения, град

нарушений

II-20

69

0,1875

21-30

50

0,1350

31-40

31

0,0842

41-50

30

0,0815

51-60

57

0,1550

61-70

64

0,1740

71-80

43

0,1170

81-90

24

0,0625

Наиболее часто встречающиеся типы геологических нарушений представлены на рис. 2.1.

3. УСЛОВИЯ И ОСОБЕННОСТИ РАБОТЫ МЕХАНИЗИРОВАННЫХ КОМПЛЕКСОВ В ЗОНЕ НАРУШЕНИЯ

3.1.    Условия работы

3.1.1.    В местах геологических нарушений резко снижается крепость и устойчивость угля и вмещающих пород, увеличивается обводненность выработок, изменяется структурный и литологический состав окружающего очистной забой массива. Крупное геоло-

AmumueuDie иорчшеиия

qmuutfimjtii e ntpupumutft просто

дтшишгиви ; зшш* nnoemo У    -

V

\

ЛИШТШЫЕ 1МРУШЕШ

Фпеисуро    мелкое    склодчошость

перешил л лас т о

размыв плосто

розддб ллос тс

зометеиие плосто

эоио ocnaffneuuDix ш9д

I

Рис. 2.1. Типы наиболее часто встречающихся геологических нарушений

гическое нарушение, как правило, сопровождается серией мелких. Изменения в структуре и устойчивости массива на'блюдаются на протяжении 4-6 м с обеих сторон главных плоскостей сместителя.

3.1.2.    При подходе к геологическому нарушению трещиноватость угля и вмещающих пород резко увеличивается и достигает 200 трещин и более на I м, связь между частицами горных пород ослабляется, и даже при незначительном обнажении массива он высыпается, образуя купола высотой до 5-7 м. Высыпанию пород способствуют знакопеременные нагрузки, создаваемые механизированной крепью в процессе ее распора, так называемое "топтание* кровли, и наличие плоскостей скольжения в трещиноватом массиве. Особенно сильно это явление проявляется при сместитоле, падающем от забоя, а также при углах встречи, близких к нулю. В этих случаях куполообразование, распространенное по всей длине забоя, может привести к серьезным осложнениям в работе комплекса. Куполообразование в забое, кроме ухудшения качества добываемого угля, снижения уровня безопасности, приводит к большому

объему, немеханизированного труда, что предопределяет резкое снижение технико-экономических показателей.

3.1.3.    При переходе геологических нарушений снижается надежность работы комплекса. Так, например, при переходе ряда нарушений комплексом КМ-81 по пласту 3 шахты "Чертинская? в течение 9 месяцев установлены коэффициент надежности (готовности) (Кр) и коэффициент простоев (Кн) (табл. 3.1).

Таблица 3.1

Отказы

При переходе нарушения

При нормальной работе

Простои,ч

i«H

! кг

«н

' Кр

Комбайн (механическая часть)

78

0,041

0,961

0,034

0,967

ЛавныЙ конвейер

133

0,074

0,931

0,150

0,847

Механизированная

крепь

222

0,124

0,890

0,063

0,940

Вывалы породы

471

0,262

0,790

0,026

0,975

В целом по комплексу

904

0,501

0,665

0,273

0,736

Как видно из табл. 3.1, основные неполадки, вызывающие 77% простоев, заключаются в неисправности узлов секций гидравлической крепи (25%) и ьедении работ по предупреждению и устранению вывадов породы из кровли и отжима угля из забоя (52%). Сравнение коэффициентов, характеризующих надежность работы комплекса в нарушении с коэффициентами Кн и при нормальной работе комплекса,показывает,ч* о простои из-за аварий с крепью увеличиваются в 2 раза, а из-за ликвидации вывалов породы - в 10 раз.

3.1.4.    Наиболее типичными осложнениями в работе механизированных крепей являются:

-    увеличение нагрузок на отдельные секции крепи, влекущие за собой деформации их элементов;

-    ухудшение работы конвейера и его взаимодействия с механизированной крепью,вызванные частыми порывами цепи, разрывами соединительных элементов рештаков, повышенными изгибами става в горизонтальной и вертикальной плоскостях;

-    вывалы породы в призабойное пространство с образованием куполов в обнаженной части кровли;

-    усиленный отжим угля из забоя, сопровождаемый "обыгрыванием" секций впереди крепи;

-    ухудшение работы крепи, вследствие необходимости правки секций из-за потери ими контакта с кровлей, поперечной и продольной устойчивости.

3.1.5.    Потеря прочности породами почвы при переходе геологических нарушений на работе механизированных крепей отражается в меньшей степени. Наиболее чувствительны к этому явлению крепи без нижних оснований, например крепь М-81Э, которой требуется почва, обеспечивающая сопротивление сжатию не менее 300 Н/сьГ, Остальные крепи обычно переходят нарушенные участки почвы без особых осложнений, исключая отдельные случаи "запахивания" оснований.

3.1.6.    При переходе разрывных нарушений со значительной амплитудой присечка боковых пород в очисТНом забое является неизбежной. Это происходит вследствие того, что элементы комплекса, в частности секции крепи и конвейер-балка, взаимно увязаны к не могут совершать резких перемещений по вертикали, как того требует смещение пласта в зоне нарушения. Постепенный же пере-

вод комплекса вызывает необходимость присечки пород кровли или почвы. Присечка не всегда может быть осуществлена исполнительным органом комбайна, иногда для этого требуется применение буровэнывных работ.

3.1.7.    Присечка пород вызывает усиленный износ и повышенную аварийность комбайна и забойного конвейера, а в случае применения буровзрывных работ - большую аварийность элементов гидравлики.

3.1.8.    Объем присекаемых пород зависит главным образом от расстояния начала маневра комплексом до центра нарушения и

от амплитуды нарушения, которая является одним из основных показателей трудности перехода нарушения.

3.1.9.    Угол встречи нарушения с очистным забоем, под которым понимается острый угол, образованный линией нарушения и забоем, оказывает существенное влияние на технико-экономические показатели в процессе перехода нарушения. Накопленный опыт позволяет сделать вывод, что переход нарушений под углом, близким к нулю, когда очистной забой пересекает нарушение сразу по всей его длине, связан с большими трудностями, вызываемыми потерей прочности боковых пород и их присечкой одновременно по всему фронту. Этот фактор зачастую делает переход нарушения вообще неосуществимым. С другой стороны, при углах встречи близких к 90°, когда линия нарушения перпендикулярна очистному забою, зона нарушения растягивается на большие расстояния и в отдельных случаях может захватить весь выемочный столб. Работа в таких условиях может вызвать ухудшение технико-экономических показателей на длительный период и в конечном счете может превратить использование механизированного комплекса

в эти:', условиях в экономически невыгодное мероприятие. Угол встречи нарушения определяет часть забоя или количество секций механизированной крепи, находящихся одновременно в зоне тектонического влияния.

3.1.10.    Угол падения сместителя является фактором, зависящим от взаимного расположения сместителя нарушения и плоскости очистного забоя, направление движения которого определяется принятой схемой раскройки выемочного.поля. В ряде случаев он оказывает решающее значение на возможность перехода нарушения. Практика показывает, что при некоторых углах падения сместителя в сочетании с малыми углами встречи нарушения резко увеличивается высыпание пород