Канатный анкер АК01: предварительно пройденные демонтажные камеры

Рост темпов отработки запасов угля на пологих пластах высокопроизводительными комплексно-механизированными очистными забоями предъявляет высокие требования к срокам демонтажа механизированных комплексов и ввода очистных забоев.

В настоящее время на шахтах Кузбасса применяются следующие способы демонтажа механизированных комплексов при использовании:
  • демонтажных камер, развиваемых от механизированного комплекса с заводкой под «брус»;
  • демонтажных камер с заводкой комплекса под «брус», формируемых проходческим комбайном;
  • демонтажных камер, развиваемых от механизированного комплекса с заводкой его под высокопрочное полимерное перекрытие;
  • предварительно пройденных демонтажных камер.

С точки зрения минимизации времени демонтажа механизированного комплекса, в условиях отработки тонких пластов угля, а также мощных пластов угля высокопроизводительными очистными забоями одним из наиболее перспективных вариантов является применение предварительно пройденных демонтажных камер.

За последние годы в Кузбассе накоплен значительный опыт применения предварительно пройденных демонтажных камер (ППДК) закреплённых стальными анкерами и канатными анкерами АК01, АК02: «Березовская», «Чертинская-Южная», «Талдинская-Западная-1», «№7 ИК «Соколовское»», «Колмогоровская-2», «№7», «Котинская», «Комсомолец», «им. 7 Ноября», «Салек», «Владимирская», «Костромовская».
На тонких пластах ППДК эффективно применяются на шахтах «Берёзовская», «Чертинская-Южная», схемы крепления линейной части разработаны ООО «РАНК 2» и представлены на рис. 1.

Схема крепления ППДК

Демонтаж механизированных комплексов по предложенным схемам (см. рис. 1) был произведён на шахте «Берёзовская» трижды, на шахте «Чертинская-Южная» — четыре раза. Достигнутые результаты представлены в табл. 1.

Показатели демонтажа механизированных комплексов

Из представленных данных видно, что демонтаж механизированного комплекса можно было провести в значительно меньшие сроки, но для этого необходимо обеспечить высокие темпы выдачи оборудования из ППДК. Наиболее целесообразно решать данную задачу с применением дизелевозного транспорта  на подвесной монорельсовой дороге.

На мощных пластах развиваются два способа подготовки механизированного комплекса к демонтажу.

Первый способ включает проведение и подготовку демон-тажной камеры до подхода лавы и «заводку под брус» секций механизированной крепи при погашении целика между лавой и демонтажной камерой.

При данном способе поддерживающая часть секции крепи размещается частично в демонтажной выработке, частично под защитным перекрытием в виде «бруса» или решетчатой перетяж-ки с продольными элементами усиления в виде швеллеров, СВП 17(22) или металлических полос сечением 50х3 мм.

Впервые эта схема была реализована при демонтаже комплекса ДБТ в лаве 52-01 шахты «Котинская» на пласте мощностью 4,5 м. Демонтажная камера имела ширину 5,4 м. Схема затем исполь-зовалась  при  демонтаже  такого  же комплекса ДБТ на шахте «Талдинская-Западная-1».

Демонтажи  комплексов  из  ППДК были успешно реализованы на шах-те  «Колмогоровская-2»  на  пласте Полысаевский-2  при  вынимаемой мощности  пласта  в  районе  демонтажной камеры 3,5 м, на шахте «Им. 7 Ноября» по пласту Байкаимскому с вынимаемой мощностью 4,5 м.

Дальнейшее  развитие эта схема получила на шахте «Котинская». Демонтажная камера 52-06  была проведена шириной 6,4 м (рис. 2). Заезд в эту демонтажную камеру и демонтаж  комплекса  длиной 236 м был осуществлен за 21 сутки [2]. Результаты приведены в табл. 2.

Схема крепления ППДК 52-06 на шахте «Котинская»

Показатели демонтажа механизированных комплексов из лавы 52-06 шахта «Котинская»

Несмотря на достигнутый рекордный срок демонтажа, наблюдались следующие  негативные  явления: значительное  пучение  почвы  при  въезде в демонтажную ка-меру, высокое горное давление в средней части ППДК при де-монтаже секций крепи.  Поэтому  был  предложен следующий вариант ППДК.

Второй способ включает проведение двух демонтажных выработок, разделенных целиком угля между собой, и упрочнение их  приконтурного массива сталеполимерными и канатными анкерами типа АК01 и АК02, как показано на рис. 3.

Схема крепления ППДК с двумя демонтажными выработками

Межкамерный целик служит для снижения нагрузки на крепь демонтажных выработок в период ввода механизированного комплекса в ППДК. Представленная схема была испытана на шахтах «No7 ИК «Соколовское», «Котинская» и «Им. 7 Ноября».

При данной схеме отсутствует операция «заводки» секций «под  брус». Поэтому время ввода  комплекса в демонтажную камеру минимальное и не превышало трех суток. При этом поддерживающая  (частично) и ограждающая части секций крепи  полностью защищены крепью демонтажной выработки No 1. Часть поддерживаемой секциями механизированной крепи над вынутым целиком не перетянута. За сутки из такой демонтажной камеры производился демонтаж до 15 секций механизированной крепи, однако в средней части ППДК темп снизился  из-за  необходимости доусиления крепи и местами перетяжки кровли над вынутым целиком.

Таким  образом, опыт показал, что защитное перекрытие кровли над секциями механизированной крепи должно быть не-прерывным. Для создания непрерывного защитного перекрытия необходимо в период подготовки демонтажных выработок в целике по контакту с кровлей бурить скважины и устанавливать в них проколоты (СВП22), концы которых прианкеровывать к кровле. Это  было реализовано при проведении и креплении ППДК No52-03, результаты представлены в табл. 3.

Показатели демонтажа комплекса из ППДК с двумя демонтажными выработками на шахте Котинская

Из табл. 3 видно, что перетяжка кровли между демонтажными выработками стальными проколотами позволяет значительно снизить трудоёмкость работ, за счёт исключения применения органной и костровой крепи в ППДК. При этом создаются комфортные и безопасные условия для извлечения секций крепи.

Выводы:
— на тонких пластах применение ППДК позволяет значительно снизить сроки де-монтажа механизированных комплексов за счёт  отсутствия простоя  комплекса,  обусловленного ожиданием формирования де-монтажной камеры проходчесческим ком-байном; применение анкерного крепления стальными и канатными анкерам (АК01, АК02) создаёт комфортные условия для демонтажа очистного оборудования;

— полученный  опыт  поддержания  предварительно  прой-денных демонтажных камер канатными анкерами АК01 и АК02 на мощных пластах показал значительное снижение сроков де-монтажа  механизированного комплекса, при этом снижается трудоемкость процесса и увеличивается безопасность ведения горных работ;

— при использовании ППДК необходимо заблаговременно закладывать проектные решения по обеспечению высоких темпов выдачи оборудования из демонтажной камеры. Наиболее целе-сообразно решать данную задачу с применением дизелевозного транспорта по подвесной монорельсовой дороге.