Сущность управления кровлей полным обрушением заклю­чается в периодическом обрушении нависающей вследствие вы­емки угля консоли пород кровли по всей длине очистного за­боя. Расстояние, через которое осуществляется обрушение по­род кровли, называют шагом обрушения или шагом посадки.

Величина шага обрушения зависит от типа призабойной кре­пи, технологии и средств механизации очистных работ, свойств пород кровли и других факторов.

Шаг обрушения кровли в очистных забоях с индивидуаль­ной крепью принимается кратным ширине захвата исполни­тельного органа комбайна или ширине вынимаемой ленты при буровзрывной выемке. В очистных забоях, где осуществляется буровзрывная выемка угля с индивидуальной деревянной кре­пью, шаг обрушения принимается равным ширине нескольких лент. Он может достигать 5—6 м и более. В лавах, оборудован­ных узкозахватными комбайнами и металлической крепью, шаг обрушения обычно равен длине металлического верхняка. При механизированных крепях он равен шагу передвижки крепи.

Шаг посадки, обусловленный технологией очистных работ, может совпадать или не совпадать с естественным шагом обру­шения пород кровли. Если естественный шаг обрушения кровли превышает технологический шаг посадки, то происходит зави­сание пород в выработанном пространстве. Это вызывает повы­шенное давление на крепь. Такая ситуация возникает при нали­чии в кровле прочных пород.

Чтобы осуществить посадку кровли, необходимо по линии обрушения установить специальную посадочную крепь, кото­рая отделяет призабойное пространство от выработанного, и каким-либо образом удалить на участке обрушения призабой­ную крепь. Технология работ по управлению кровлей полным обрушением зависит от типа крепи в очистном забое. В лавах с механизированной крепью процесс крепления и управления кров­лей является единым. Здесь роль человека сводится к передвиж­ке крепи гидродомкратом. Кровля при этом стихийно обруша - ется вслед за передвижкой крепи. Этот процесс в лавах с инди­видуальной крепью характерен наличием ручных работ по ус­тановке, перемещению и удалению крепи.

На пластах с углами падения до 15° посадка кровли может производиться как снизу вверх, так и сверху вниз. При углах падения более 15° посадку кровли производят только в направ­лении снизу вверх. Это вызвано необходимостью обеспечения безопасных условий ведения работ.

Обрушение пород непосредственной кровли сопровождает­ся увеличением их объема. Следовательно, при определенном соотношении мощности пласта и толщины обращающихся сло­ев непосредственной кровли будет происходить самоподбучи - вание основной кровли. В этом случае устраняется пригрузка со стороны основной кровли, и крепь в лаве работает в благопри­ятных условиях. Если иметь в виду, что коэффициент разрыхле­ния пород кровли после уплотнения составляет 1,12—1,15, то само - подбучивание будет происходить при /і„ = т / (Кр - 1) = (6—8) т, где hH — мощность обрушающейся непосредственной кровли, м; т — мощность пласта, м; Kv — коэффициент разрыхления по­род кровли после уплотнения. Если самоподбучивание основ­ной кровли не происходит, что возможно при мощности обру­шающейся непосредственной кровли менее 6—8-кратной мощ­ности пласта, то крепь будет испытывать повышенные нагрузки.

Эффективность управления кровлей полным обрушением зависит от склонности пород к обрушению. При наличии в кро­вле прочных пород значительной мощности, обычно являющих­ся труднообрушаемыми или трудноуправляемыми, осуществля­ют их разупрочнение посредством передового торпедирования или гидрообработки.

Передовое торпедирование заключается в предварительном ослаблении пород кровли взрыванием зарядов в скважинах, пробуренных впереди очистного забоя (рис. 4.46). В зависимо­сти от длины очистного забоя заложение скважин может быть одно - и двустороннее. Одностороннее заложение скважин при­меняют в лавах длиной до 100—120 м. Диаметр скважин обыч­но составляет 100 мм.

Рис. 4.47. Управление кровлей полным обрушением при механизированной вы­емке с индивидуальной крепью:

1 — посадочные стойки О КУМ

Величина заряда ВВ и пара­метры заложения скважин зависят от мощности и прочности слоев труднообрушаемой кровли, дли­ны лавы и некоторых других фак­торов.

Ослабление породного масси­ва может быть осуществлено также гидрообработкой, сущность кото­рой заключается в нагнетании в него жидкости под давлением. Вслед­ствие воздействия воды происхо­дит размокание пород, ослабление контактов по напластованию и ес­тественным трещинам.

Разупрочнение массива тем или иным способом обусловлива­ет лучшую обрушаемость пород кровли при выемке угля. Умень­шается вероятность зависания кон­солей. Улучшаются условия вза­имодействия крепей с боковыми

породами. Разупрочнение труднообрушающихся пород создает благоприятные условия для работы механизированных крепей. При труднообрушающихся породах их применение затруд­нено, они деформируются и приходят в неработоспособное со­стояние.

В отличие от комплексно-механизированных забоев, где об­рушение кровли происходит стихийно вслед за передвижкой секций крепи, посадка кровли в лавах с индивидуальной кре­пью отличается трудоемкостью и повышенной опасностью.

Процесс посадки кровли заключается в выполнении следу­ющих операций (рис. 4.47): последовательная разгрузка из-под давления посадочных стоек ОКУМ, передвижка их к забою на шаг посадки и установка по линии обрушения, снятие приза­бойной крепи и переноска ее в рабочее пространство лавы. По­сле удаления крепи кровля обрушается. Рабочие, осуществляю­щие посадку кровли, находятся в закрепленной зоне.

В очистных забоях с призабойной деревянной крепью осу­ществляют механизированные способы ее удаления, например, при помощи каната и лебедки. Лебедка устанавливается на вен­тиляционном штреке. При наматывании каната на барабан про­исходит выбивка призабойной и органной крепи. Выбивка кре­пи канатом может быть применена при любых углах падения, но наиболее эффективна на крутых пластах. Выбивка деревян­ной крепи может также производиться взрыванием стоек. Все это значительно повышает безопасность работ при посадке кровли.