|
1
2
3
4
5
6
0
100
200
300
400
500
600
305,64
553,622
560,74
ȼ ɱɢɫ
ȼ ɫɦɟ
ɆȺɄ
ɫɬɨɦ ɜɢɞɟ
ɟɲɚɧɨɦ ɜɢɞɞɟ
1
2
3
4
5
6
0
100
200
300
400
500
600
305,64
553,622
560,74
ȼ ɱɢɫ
ȼ ɫɦɟ
ɆȺɄ
ɫɬɨɦ ɜɢɞɟ
ɟɲɚɧɨɦ ɜɢɞɞɟ
1
2
3
4
5
6
0
100
200
300
400
500
600
305,64
553,622
560,74
ȼ ɱɢɫ
ȼ ɫɦɟ
ɆȺɄ
ɫɬɨɦ ɜɢɞɟ
ɟɲɚɧɨɦ ɜɢɞɞɟ
1
2
3
4
5
6
0
100
200
300
400
500
600
305,64
553,622
560,74
ȼ ɱɢɫ
ȼ ɫɦɟ
ɆȺɄ
ɫɬɨɦ ɜɢɞɟ
ɟɲɚɧɨɦ ɜɢɞɞɟ
Рис. 4. Стоимость 1 м (дол. США) проведения горных
выработок различными видами крепления
20
ФЕВРАЛЬ, 2014, “УГОЛЬ”
ПОДЗЕМНЫЕ РАБОТЫ
миртау» за 2007-2013 гг. по проведению горных выработок
при эксплуатации их в различных горно-геологических и
горнотехнических условиях разработки.
Объемы проведения горных выработок различными
видами крепления за 2012 гг. на шахтах УД АО «Арселор-
Миттал Темиртау» представлены на рис. 3.
Стоимость 1 м (дол. США) проведения горных выработок
различными видами крепления в 2013 г. представлено на
рис. 4.
В настоящее время на больших глубинах разработки
угольных пластов в Карагандинском бассейне кратность
перекрепления выемочных выработок достигает величи-
ны 2, 3 и даже 4. С увеличением глубины ведения горных
выработок, возрастают затраты на проведение и подде-
ржание выработок, величина горного давления при не-
значительном росте прочности пород.
В целом, расходы на поддержание горных выработок
растут с ростом глубины и составляют от общих расходов
на малых глубинах 5, а на больших — до 15 %.
Основная цель системы крепления — мобилизация и
сохранение свойственной данному массиву прочности, с
тем чтобы он становился самоподдерживающим.
Углубление горных работ (до 800-900 м, табл. 2) ухуд-
шило состояние пластовых выемочных выработок,
20—25 % которых ежегодно ремонтируется.
Причем трудоемкость поддержания выработок резко
растет с глубиной разработки (с 500 до 800 м — с 550 до
2000 чел. /смен на 1 км).
Опорное давление от очистных работ распространяется
на значительных расстояниях впереди забоя (10—50 м) и
на краевых областях (до 15-20 м), где располагаются вы-
емочные выработки. Постоянно влиянию очистных работ
подвергаются 25-45 % общей протяженности подготови-
тельных выработок.
Для достижения устойчивости выработки необходимы
способы крепления, увеличивающие несущую способ-
ность пород. При этом наиболее эффективным способом
является увеличение прочности на изгиб и растяжение
воздействующих на выработку пород. Необходимое уп-
рочнение против действия растягивающих напряжений
может быть осуществлено закреплением в породах сталь-
ных и сталеполимерных стержней — анкеров.
В отличие от рамной крепи анкерная крепь может воз-
водиться предварительно
напряженной, поэтому сразу
после возведения крепи повышается сцепление по плос-
костям напластования пород или их трещинам. Анкерная
система крепит породу, сохраняя ограничение движения
кровли и позволяя горизонтальному напряжению удер-
живать кровлю на месте, не давая ей выпадать.
Наиболее полно отвечает условиям эксплуатации уголь-
ных шахт теория совместной работы анкерной крепи и
вмещающих пород. Наилучший вариант крепления будет
подобран тогда, когда рабочая характеристика крепи бу-
дет соответствовать деформационной характеристике
приконтурного массива или измеренному напряжению
внутри массива.
Существуют следующие геомеханические различия по-
ведения массива горных пород в выработках, закреплен-
ных рамной и анкерной крепью. Установленная в выработ-
ке рамная крепь (например, из спецпрофиля) оказывает
влияние на смещения, но не влияет на физические свойс-
тва массива. Штанговая крепь изменяет прочностные ха-
рактеристики вмещающих пород, увеличивая сцепление
слоев при их стягивании и заполнении шпуров связующим
материалом и является активной при перераспределении
напряжений вокруг выработки, играя ту же роль, что и
коэффициент бокового отпора.
При использовании сталеполимерных анкеров с за-
креплением по всей длине шпура увеличивается агре-
гатная прочность массива (приближенная к прочности
нетронутого массива), и создается несущая балка. Анкер
с полимерным составом оказывает высокое сопротив-
ление сдвижениям пород в самой начальной стадии, т. е.
в тот момент, когда на деформирование приконтурного
массива еще можно повлиять. Рамная же крепь уста-
навливается без тампонажа закрепного пространства.
Таблица 2
Do'stlaringiz bilan baham: |
