Загальні відомості про способи управління покрівлею

При веденні очисних робіт порушується природна рівновага сил в масиві. Породи у виробленому просторі, що втратили опору на вугільний пласт, деформуються і руйнуються. Для запобігання значних деформацій і обвалень порід в робочому просторі очисного забою проводять різні заходи щодо регулювання проявів гірського тиску - кріплення робочого простору очисного забою і управління тиском порід покрівлі за його межами.

Ефективність і безпека ведення очисних робіт в значній мірі залежать від характеру прояву гірського тиску і від уміння управляти їм. Правильний вибір способу управління гірським тиском (управління покрівлею) - дозволяє запобігти обваленню порід покрівлі в привибійному просторі, а на крутому падінні - і сповзання підошви, внаслідок чого і забезпечується безпека і безперебійність роботи по видобутку вугілля.

Збереження привибійного простору визначається стійкістю покрівлі, шириною привибійного простори і часом існування її голої поверхні. Ця задача розв'язується шляхом правильного вибору типу кріпи і її розстановки в очисному забої.

Проте стійкість привибійного простору багато в чому визначається поведінкою порід основної покрівлі у виробленому просторі очисного забою, можливістю її обвалення або зависання у вигляді консолей. Поведінка порід у виробленому просторі характеризується їх схильністю до обвалення.

Якщо породи основної покрівлі мають дві опори - на вугільний масив і опору у виробленому просторі - стійкість порід в очисному забої значно поліпшується.

Опорою порід у виробленому просторі може служити штучна споруда або обрушені породи безпосередньої покрівлі, які при обваленні збільшуються в об'ємі і можуть повністю «підбутити» породи основної покрівлі (рис. 8-9).

Рис. 8‑9 – Способи підтримки привибійного простору:

а – кріпленням зі стійок і закладкою; б – привибійним кріпленням із стійок і спеціальним кріпленням при повному обваленні; в - пересувним механізованим кріпленням

Такий спосіб створення природної опори для основної покрівлі у виробленому просторі називається способом управління покрівлею повним обваленням. Якщо такі опори з роздробленої породи створюються шляхом штучного їх розміщення, то такий спосіб управління покрівлею називається повною або частковою закладкою виробленого простору.

Умовою підбучування порід основної покрівлі породами безпосередньої покрівлі, що обрушилися, є рівність

звідки

де h_н – потужність порід безпосередньої покрівлі, м;

m – потужність вугільного пласта, м, що виймається;

k_р – коефіцієнт розпушування, рівний відношенню об'єму обрушеної породи до її об'єму в масиві.

Коефіцієнт k_р, складає 1,15... 1,20, а відношення h_н/m =5...6.

Для умов порід категорії А1 і А2 k_р=1,15. Таким чином, якщо потужність порід безпосередньої покрівлі, що обвалюються, дорівнює або більше 6-кратної потужності пласта, то відбувається повне підбучування основної покрівлі і створюється порідна опора її консолі.

Більш якісною опорою з породи у виробленому просторі є його повна закладка привезеною породою, або часткова закладка з породи, одержуваної з бутових штреків.

Вибір способу управління покрівлею для конкретних умов проводиться по класифікації ДонВУГІ, в основу якій встановлена величина опускання консолі, що характеризує породи покрівлі по схильності до обвалення.