Статьи

ТОР 7.Ведение работ в сложных горно – геологических условиях

Страница 1 - 1 из 6
Начало | Пред. | 1 2 3 4 5 | След. | Конец

1. Ведение работ в зонах геологических нарушений.

Увеличение глубины отработки угольных пластов, увеличение параметров выемочных столбов с целью уменьшения потерь из-за перемонтажей комплексов, приводит в свою очередь к увеличению вероятности появления в пределах выемочного столба геологических нарушений, подлежащих переходу комплексно – механизированными лавами. В этих зонах резко повышается давление на гидрофицированную крепь, ухудшается состояние пород кровли из-за развитой вблизи нарушений эндогенной трещиноватости, зачастую наблюдается повышенное выделение газа метана. Это приводит к необходимости применения целого ряда дополнительных мер по улучшению взаимодействия крепи с боковыми породами. Осуществление указанных мер связаны со значительными дополнительными и трудовыми затратами, что отрицательно влияет на добычу угля.

Виды нарушений.

В Кузбассе в основном встречаются такие нарушения, как сбросы, взбросы, надвиги пережимы, вздутия, карсты, складчатость, перемятость угля и вмещающих пород, ложные кровля и почва. По форме линий простирания нарушения различают: прямолинейные, криволинейные, комбинированные, а так же простые и сложные. Простые представлены одним типом нарушения, сложные – двумя и более.

По величине амплитуды смещения выделяют два типа нарушений: с амплитудой не превышающей мощности пласта, и с амплитудой, превышающей мощность пласта, а также с изменяющейся амплитудой в пределах выемочного столба, и с неизменяющейся амплитудой. Нарушения в выемочном столбе могут быть с простиранием по всему фронту очистного забоя, и с простиранием не по всему фронту очистного забоя.

Последствия перехода нарушений.

При переходе механизированными комплексами через геологические нарушения возможны критические ситуации из – за необходимости присечки боковых пород снижение скорости подвигания лавы, уменьшения устойчивости крепи на криволинейных участках, повышенный износ механизированного комплекса и многое другое. Все эти факторы могут привести к утрате работоспособности комплекса.
Факторы, вызывающие неблагоприятные взаимодействия комплекса с вмещающими породами могут быть обусловлены горно- геологическими условиями, параметрами нарушения и зоны его влияния. А так же могут быть обусловлены принятой технологией, конструктивными особенностями и режимами управления горных машин. Правильный выбор решений по переходу нарушений с учетом всех факторов способно предотвратить утрату работоспособности комплекса.

Проявления нарушений и их последствия.

1. Заколы кровли при крупноблочном обрушении. Работа гидрофицированной крепи осложнена высоким горным давлением, неблагоприятным его распределением. Секции крепи неустойчивы из-за значительной разности нагрузок по забойному и завальному рядам стоек и часто теряют подвижность при посадке нажестко ( еще говорят «насухо»).
2. При входе комплекса в зону влияния тектонического нарушения в кровле часто образуются вывалы и купола. Куполение – процесс трудноустранимый, и однажды образовавшийся купол распространяется на соседние секции по мере их входа в зону нарушения. Секции крепи становятся крайне неустойчивыми, поскольку нет надежной опоры со стороны перекрытий и оснований.
3. Перепуск пород кровли по перекрытиям наблюдается при образовании купола над поддерживающими элементами секций крепи в верхней части лавы, выемочный контур которой искривлен в зоне перехода нарушения. Неустойчивость крепи обусловлена интенсивным перемещением потерявших сплошность пород.
4. Боковое смещение пород, наблюдаемое при нормальных просадках кровли, приводит к опрокидыванию секций мехкрепи, деформированию стоек и их соединений в опорных элементах, к односторонним просадкам оснований в почву. Чем больше мощность пласта, тем интенсивнее проявляется этот фактор. (В настоящее время эксплуатируются комплексы на мощность пласта до 7м).
5. Движение секций крепи по криволинейным траекториям приводит к изменению их заданного положения. Это выражается различным внедрением оснований крепи в породы почвы, созданием нестабильных условий их передвижения, и в результате – к потере устойчивости.
Секции крепи работают под нагрузкой, как консоли на выпуклых участках, и как балки ан двух опорах – на вогнутых участках.
6. Увеличивается отжим угля от забоя при подходе к нарушению из-за снижения прочности боковых пород и пласта, а также рост горного давления по границам зоны тектонического нарушения.
7. Наличие посторонних включений в массиве угля большой крепости (например включения колчедана) может привести к выходу из строя выемочных машин.

Целесообразность перехода нарушения.

На стадии разведки месторождения, детальной разведки перед вводом месторождения в эксплуатацию, нарушения фиксируются, оцениваются и наносятся на план горных работ. Затем принимаются технологические решения по раскройке шахтного поля. При этом стараются обойти нарушения или нарезать очистные забой так, чтобы как можно меньше нарушений попадало в зону ведения очистных работ.
- При этом лавы могут нарезаться криволинейно, с изменяющейся длиной очистного забоя, чтобы обойти нарушение. При этом проводятся дополнительные работы по наращиванию или сокращению длины механизированного комплекса. Возможна на этом участке эксплуатация мехкомплекса с дополнительной индивидуальной крепью
- Если нарушение имеет большую амплитуду, простирается по всему фронту очистного забоя, то может быть принято решение о работе с перемонтажем очистного комплекса. Т.е. при подходе комплекса к нарушению по всему фронту с большой амплитудой, комплекс останавливается, проводится новая монтажная камера за зоной нарушения, и комплекс перемонтируется. Часть нарушенного участка лавы – бросается, списывается на потери
Если вариант с переходом нарушенной части более целесообразен, чем вариант с перемонтажем комплекса, то составляется паспорт перехода комплексом нарушения.

Паспорт перехода комплексом нарушения

Если вариант с переходом нарушенной части более целесообразен, чем вариант с перемонтажем комплекса, то составляется паспорт перехода комплексом нарушения.

Очень важны параметры комплекса:
- Предельные радиусы вписывания комплекса в формируемый контур;
- Предельные углы разворота секций конвейера относительно друг друга в вертикальной и горизонтальной плоскостях;
- Предельные углы разворота секции крепи относительно друг друга в вертикальной и горизонтальной плоскостях;
- Максимальная и минимальная раздвижность секции крепи;

Чем детальнее произведена разведка (чем больше пробурено разведочных скважин), чем полнее учтены параметры комплекса, тем полнее и точнее можно оценить влияние нарушенных участков на горные работы и принять наиболее правильное решение о целесообразности прохождения нарушения, его обхода или перемонтажа комплекса за нарушение.

Переход очистными забоями зон нарушения.

Рассмотрим два варианта перехода зон нарушения:
- маневрирование комплексом в плоскости пласта для обвода лавы по контуру нарушения или разворота;
- маневрирование комплексом в пространстве при фронтальном переходе разрыва или складки.

Маневрирование комплексом в плоскости пласта для обвода лавы по контуру нарушения или разворота;

Обвод лавы по контуру геологических нарушений осуществляется в случаях, когда нарушения непереходимо из-за слишком больших амплитуд, обводненности или значительной площади нарушения. Перевод нецелесообразен по экономическим или технологическим причинам. Основной способ обвода лавы по контуру нарушения – это маневрирование комплекса.

Схема маневрирования комплексом. а) сгонка волной; б,в) ступенчатый разворот; г,д) набор цыклов

Принцип поворота основан на изгибе базы комплекса (базой является забойный конвейер) и снятия клиновидных выемочных полос угля, а затем обновление полос полными циклами.
Поворот лавы осуществляется в следующей последовательности. Конвейер диагонально придвигается к забою. При этом сохраняется его прямолинейность. Производится выемка клиновой полосы на протяжении всей лавы. Вслед за проходом комбайна передвигаются секции крепи. Затем опять конвейер диагонально придвигается к забою, сохраняя прямолинейность, производится выемка диагональной полосы и т.д. В зависимости от устойчивости пород кровли и угла полного разворота комплекса выбирается режим чередования клиновидных и полных циклов. Этот способ применяется если нарушение находится у одного из флангов очистного забоя, т.е. у конвейерного или вентиляционного штреков.
В связи с изменением прямолинейности трассы комплекса будет изменяться трасса передвижения его концевых частей относительно конвейерного и вентиляционного штреков. Для этого нужно предварительное проведение выработок по трассе обхода или проведение выработок впереди очистного забоя (по типу сплошной системы разработки).
Если нарушение находится в середине очистного забоя, то возможен разрыв комплекса и обход нарушения с двух сторон с последующим соединением частей мехкомплекса. Вариантов обхода нарушений множество и принимаются они в зависимости от конкретных условий.

Маневрирование комплексом в пространстве при фронтальном переход разрыва или складки.

Объемная графическая модель диагонального перехода нарушения комплексом

Принцип перехода разрыва или складки основан на том, что за каждый цикл комплекс поднимается или опускается на 0,1 -0,2м: в почве и кровле комбайн создает систему уступов, по которым движется комплекс. Если длина пути перехода значительна, происходит сильный износ выемочной машины, забойного конвейера, отдельных узлов крепи, подвергающихся изгибу.

Страница 1 - 1 из 6
Начало | Пред. | 1 2 3 4 5 | След. | Конец
Количество показов: 122621
rating:  2.88