автореферат диссертации по транспортному, горному и строительному машиностроению, 05.05.06, диссертация на тему:Научные основы создания и применения механизированных крепей очистных забоев для пологих и наклонных пластов

РГ6 од

• 7 ' Российская академия наук

Министерство топлива и энергетики Российской Федерации Институт горного дела им. А.А.Скочипского

На правах рукописи

Кандидат технических наук КОРОВКИН Юрий Алексеевич

УДК 622.232.8

НАУЧНЫЕ ОСНОВЫ СОЗДАНИЯ И ПРИМЕНЕНИЯ МЕХАНИЗИРОВАННЫХ КРЕПЕЙ ОЧИСТНЫХ ЗАБОЕВ ДЛЯ ПОЛОГИХ И НАКЛОННЫХ ПЛАСТОВ

Специальность 05.05.06 - "Горные машины"

Диссертация на соискание ученой степени доктора технических наук в форме научного доклада

Москва 1993

Работа выполнена в Институте горного дела им. А.А.Скочин-ского.

Официальные оппоненты: докт.техн.наук А.Я.Рогов, докт.техн.наук,проф. В.Н.Гетопанов, докт.техн.наук,проф. Б.А.Александров.

Ведущее предприятие - Гипроуглемаш.

Автореферат диссертации разослан 1993 г.

Защита диссертации состоится " " ^ • 1993 г.

час. на заседании специализированного совета Д 135.05.02 Института горного дела им. А.А.Скочинского.

С докладом можно ознакомиться в секретариате ученого совета института.

Отзывы в двух экземплярах просим направлять по адресу: 140004, г.Люберцы Московской обл., ИГД им.А.А.Скочинского.

Ученый секретарь специализированного совета, докт.техн.наук,проф. Н.Ф.Кусов

I

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

В диссертации, представленной в форма научного доклада, обобщены результаты исследований автора, выполненные а опубликованные в период 1963-1993 гг., по развитию научных основ создания и применения механизированных крепей очистных забоев для пологих и наклонных пластов.

Б исследование, совершенствование и использование механизированных крепей и комплексов значительный вклад внесли многие отечественные ученые и конструкторы, среди которых видная роль принадлежит А.С.Архангельскому, К.А.Ардашеву, А.С.Бурчакову, Н.П.Бушуеву, С.Г.Баранову, Л.Н.Гапановичу, Д.Д.Глазову, Ю.В.Громову, Б.И.Грицаюку, Г.И.Грицко, Е.Д.Дубову, А.А.Еурило, Л.А.Зиг-лпву, А.Д.Игнатьеву, И.С.Крашкину, С.Т.Кузнецову, С.И.Калинину, С.В.Мамонтову, Б.К.Мышшеву, Е.И.Макляову, А.А.Орлову, В.Л.Попову, Ю.Ф.Савенко, Ю.А.Семенову, А.П.Турову, Ю.Л.Худину, В.Н.Хори-ну( Г.И.Ягодкищг и др.

Актуальность проблемы. До настоящего времени основные проблемы п затраты труда в комплексно-механизированных очистных забоях по-прежнему связаны не о выемкой и доставкой угля, а с со-здапием необходимых условий для безопасной и высокопроизводительной работы человека-оператора и применяемого оборудования, которые обеспечиваются превда всего механизированными крепями с рациональными параметрами и конструктивными схемами и новыми технологиями ведения очистных работ.

Анализ использования' времени добычной сменой в' комплексно-механизированных очистных забоях показывает, что коэффициент машинного времена за последние 10 лет практически не изменился и составляет 24,5 %, время простоев увеличилось, и достигло 42,8 %, время регламентированных перерывов (подготовительно-заключительные операции 3,4 %, техническое обслуживание машин 4,9 %, вспомогательные операции 16,3 % и отдых рабочих 1,2 %) составляет 25,8 из которых могут быть объективно оправданными лишь затраты времени на техническое обслуживание машин и отдых рабочих.

В сложных горно-геологических условиях, включающих сочетание легкообрутсаю.цойся неустойчивой непосредственной кровли и трудно-обрупагацойся основной кровли; почвы, склонные к вдавливании я сдвигу; наклонные углы падения пластов; геологические нарушения; утлех>мещавдие массивы с интенсивными первыми генеральными и вторичными осадками кровли при использовании комплексов оборудования с механизированными крепями возможны аварии, связанные с горными отказами, при которых функционирование очистных забоев по добыче ископаемого становится неэффективным, а их обслуживание восьыа трудоемким и небезопасным.

Горные отказы в очистных забоях приводят к снижению в 1,52,5 раза тохнико-экономических показателей работы, засорению угля породой, повышению в 1,5-3 раза трудоемкости обслуживания и ремонта машин комплекса и снижению надежности их работы, повы-аонк» в 2-5 раз травматизма обслуживающего персонала, возникновению профзаболеваний, снижению престижности работы в подземных условиях и др. Аварийные ситуации в очистных забоях возникают, как правило, при несоответствии силовых, кинематических и технологических парамотров механизированных крепей величине и характеру деформации к сдвижения углевмещаодах массивов и несовершенство технологий ведения очистных работ.

Указанные негативные тенденции в значительной степени связаны с тем,что применительно к комплексно-механизированным и авто-тизировашшм очистным забоям до последнего времени но было научно обоснованных рекомендаций по достоверной оценке утлевме-цахацих породных структур, обоснованию и выбору рациональных параметров и конструктивных схем механизированных крепей в широком диапазоне горно-геологических условий по мощности и углу падения пластов, классам кровли, типам крепей, виду технологии и др.

Полью работы является разработка научных основ обоснования и выбора рациональных параметров и конструктивных схем механизированных крепей для сложных по управляемости массивом горно-гео-логяческих условий, обеспечивающих расширение области применения кропай на пологио п наклонные пласты с неустойчивыми кровлями, слабыми почвами и повышенным горным давлением, повыионие безопасности и автономности функционирования в системе комплексно-механизированных и автоматизированных очистных забоев.

Улея работы заключается в получении достоверной оценки утле-вмецахицях породных структур, в установлении новых закономерностей взаимодействия механизированных кропей различных типов, па-

рамотров и конструктивных схем с углевмещающим массивом и цело-направленном изменении его состояния и поведения в окрестности очистной выработки механизированными крепями с оптимальными параметрами и конструктивными схемами, в синтезе обобщенных рациональных параметров механизированных крепей и оптимизации их конструктивных схем в зависимости от условий применения, целевого назначения и размещения человека-оператора в системах комплексно-механизированных и автоматизированных очистных забоов.

Методы исследований. В качестве методологической основы Исследований применен комплексный подход к системе углевмещакций массив, механизированная крепь и человек-оператор, включающий метод интегральной оценки критериев углевмещающих структур, производственно-экспериментальный метод установления основных закономерностей взаимодействия и дифференцированных параметров крепей, экспериментально-аналитический и эвристический методы синтеза обобщенных параметров и оптимальных конструктивных схем механизированных крепей, методы обобщения опыта, теории вероятностей и математической статистики, решения изобретательских задач и др.

Научные положения, защищаемые в диссертации и разработанные лично соискателем:

1. Для достоверной оценки утлевмещзющих породных структур и классификаций кровель в комплексно-механизированных и автоматизированных очистных забоях в качестве основного классификационного признака следует принимать степень управляемости кровлей, походя из которой и должны выбираться основные параметры и конструктивная схема секций механизированных крепей.

2. Достоверная оценка свойств почв в комплексно-мехагшзиро-ванных и автоматизированных очистных забоях обеспечивается по критериям устойчивости а прочности почв, при которых первая группа критериев отражает склонность почв изменять свои свойства после обнажения в призабойном пространстве в зависимости от расстояния до забоя во Бремени, а вторая группа критериев отображает сопротивляемость почв вдавливанию крепи в локальных зонах очистного забоя.

3. Рациональные параметры механизированных крепей в комплексно-механизированных очистных забоях определяются по результатам исследований и применения крепей различных типов и параметров в сложных по управляемости массивами горио-геологпческих условиях с установлением показателей деформируемости и состояния

кроволь, почв, пласта и крепей в призабойном пространстве очист-¡шх забоев и определенном дифференцированных параметров крепей в зависимости от их типа и условий применения.

4. Целенаправленное изменение состояния массива в окрестности комплексно-механизированных очистных забоев обеспечивается механизированной крепью с рациональными параметрами и конструктивной схемой с установленными iiobu.mii закономерностями и функциями крепи при колебательно-циклическом режиме ее воздействия на массив и перепода пород кровли в продельное состояние над призабойным пространством с последутацим деформированием за пределами очистного забоя и опорой глобальной части массива за пределами призабойного пространства.

5. Обобщенные основные параметры механизированных крепой в широком диапазоне горно-геологических условий по мощности пласта, массам кровель и типам крепой в комплексно-механизированных очистных забоях синтезируются на основе производственно-экспе-римонтал'ьиого, экспериментально-аналитического и эвристического методов, исходя из ряда базовых значений рационального сопротивления механизированных крепей, полученных производственно-экспериментальным методом при определенных условиях и выведенной аналитической сплайн-пункции изменения необходимого сопротивления кропи при изменении мощности пласта.

6. Обобщенные основные параметры механизированных пропой в автоматизированных очистных забоях определяются по аналогичной методике, при этом параметры механизированных крепей в автоматизированных очистных забоях понимаются "избыточными по сравнению с параметрами крепей в комплексно-механизированных очистных забоях, а степень избыточности параметров определяется по критерию предельно допустимой конвергенции и желаемого состояния вмещающих пород в прпзабойном пространство.

7. Оптимизация конструктивных схем сокцкй механизированных крепей (далее КСС!,К) осуществляется по критериям эффективного поддораания и управления массивом кровли, "размодонпя" удобного и безопасного прохода для человека-оператора, по показателю конструктивной эффективности кропи и ее целевого назначения тождественно выведенным эталонным критериям рациональности КССа-С различного типа и вида б зависимости от условий применения.

8. Новые принципы построения и функционирования механизированных крепей с новым классом комплектно-агрегатных механизированных крепей и новым подклассом' коирово-цитовых' секций мехонв-

зированных крепей обеспечивают радикальное повышенно эффективности применения механизированных крепей и систем автоматизированного управления по критериям автономности направленного перемещения и устойчивого пространственного положения, исключения ручного труда, расширения области применения на слабые почвы, упрощения и повышения надежности информационных и (функциональных сг'стем управления а др.

9. Концепция построения механизированных крепей высокопроизводительных очистных забоев для пластов средней мощности основывается на новом классе компактных комплектно-агрегатных механизированных крепей и новом подклассе кострово-щитовнх секций с избыточными основными параметрами крепи и полопительнш значением критерия конструктивной эффективности секций б в ее исходном и конечном положении, с рациональными параметрами и эталонным значением критерия 9 при переходных процессах с выдвинутым лризабойяым элементом перекрытия в зоне изгиба конвейера, постоянным проходом для человека-оператора в пространство перед стойками в секции крепи и увеличенным до 1,0 м шагом передвижки.

10. Концепция построения закладочных механизированных крепей основывается на комплектно-агрегатном классе крепей и кострово-щитовом подклассе секций, с удельным рабочим сопротивлением на одип порядок ниже показателей при технологии с обрушением,с превышением сопротивления крепи по второму ряду стоек относительно первого ряда в такой мере, в какой увеличилась ширина призабой-ного пространства с закладочной механизированной крепью относительно крепи при работе с обрушением, с постоянным проходом для человека-оператора перед стойками и независимыми процессам:! передвижки закладочного трубопровода от секций крепи.

11. Концепция построения механизированных крепей для условий наклонных пластов предусматривается в системе агрегатов наклонных комбайновых о автономным диагональным формированием очистного забоя относительно прилегающих выработок посредством специальных комплектно-агрегатных кострово-щатовых механизированных крепей с реализацией критериев безопасности по трансформированию нависавдэго забоя пласта в устойчивый наклонный, уменьшению угла наклона пласта вдоль очистного забоя относительно утла падения пласта, предотвращению скатывания о ускорением углепородных структур, размещению человека-оператора в пространстве перед стойками, независимому порядку передвижки секций и др.

Обоснованность и достоверность научних положений, выводов рекомендаций подтверждается проведением в значительных объемах производство ипо-окспериментальиих и аналитических исследований с корректным применением методов математической статистики, прак-, тнческой реализацией результатов исследований по совершенствовании и применению механизированных крепей, разработке исходных технических требований, технических заданий и приемочным испытаниям,большим объемом внедрения на вахтах механизированных крепей и комплексов, разработанных с непосредствеиным участием автора.

Нпучняя новизна работы заключается в следующем.

1. Разработаны критерии, методы и алгоритмы оценки углевме-щащих породных структур и классификация кровель по управляемости в комплексно-механизированных и автоматизированных очистных забоях при последовательной дифференцированной оценке параметров непосредственной и основной кровель с последующим интегральным сочетанием их критериев.

2. Предложены методы оценки и классификация почв в комп-лексно-моханязированных и автоматизированных очистных забоях по критериям устойчивости и прочности, выведен критерий допустимых напряжений пород почвы сдвигу и предложены принципы построения ■ конструктивных схем крепей для условий со слабыми почвами.

3. Получены новые результаты исследований механизированных крепе!! с различными параметрами и конструктивными схемами па основе преимущественно производственно-экспериментального метода исследований и метода сравнительного анализа к критериев оцонкп показателей деформируемости массива и его состояния для оптимизации и выбора параметров крепей.

А. Установлены новые закономерности и функции механизированных кроной по управлению состоянием массива при оптимальных па-_ ромотрах крепи и колебательно-циклическом регпмо ее воздействия на массив, при которых породы кровли переходят в продельное состояние но в зоно опорного давления с последующим "обшариванием", а над прязабойным пространством с последующим деформированием за пределами очистного забоя и опорой глобальной частя массива за пределами празабойного пространства.

5. Разработаны оригинальны;! эксперимоптально-апалитпческпй метод, структурные схемы алгоритмов и номограмма обоснования и выбора обобаенных основных параметров механизированных кроной поддерживазазэ-оградительного и оградительно-поддоряиваяцвго типов в зависимости от класса кровли по управляемости, мощности пласта и характера непосредственной кровли.

6. Предложен метод н обоснован« основные параметры механизированных крепей в комплексно-автоматизированных очистных забоях в зависимости от мощности пласта класса кровли и типа крепи.

7. Обоснованы начальный распор, рабочее сопротивление и типы призабойных консолей секций механизированных крепой, условия, критерии и параметры подпора при передвижке секций, конструктивно-технологическая схема кропи и технологическая последовательность передвижения линейных секций, развит метод построения параметрического и типоразмерного рядов механизированных крепей.

8. Разработан оригинальный метод анализа, оценки и оптимизации конструктивных схем секций механизированных крепей различного типа и вида по критериям эффективности поддержания и управления массивом кровли, размещению проходов для человека-оператора и вида технологии ведения очистных работ.

9. Разработана укрупненная классификация конструктивных схем механизированных крепей в комплексно-механизированных и автоматизированных очистных забоях и выделены новый класс комплектно-агрегатных механизированных крепей и новый подкласс кострово-ща-товнх секций механизированных крепей с новыми функциональными свойствами. Обоснованы условия и критерии автономности направленного перемещения комплектно-агрегатных механизированных крепей и устойчивого пространственного положения кострово-щитовых секций механизированных крепей.

10. Предложена новая интегральная формализация конструктивных схем секций механизированных крепей по способу ■ взаимодействия с поддерживаемой кровлей и обрушенным массивом, размещению постоянного прохода для чоловека-оператора,. расположению стоек в секции п их числу, конструктивно-технологическому признаку, структурной схеме конструкции, способу передачи усилий от гидростоек к перекрытию и его связи с основанием, характеризующая функциональное качество крепи.

11. Предложен мэтод и обоснованы основные параметры закладочных механизированных крепей в зависимости „ от класса кровли и мощности пласта и принципы построения конструктивных схем секций закладочных механизированных крепей па основе комплектно-агрегатного, кострово-щитового класса крепей.

12. Предложены обобщенные основные параметры механизированных крепей для наклонных пластов и установлены зависимости угла наклона забоя пласта и утла наклона пласта вдоль очистного забоя

от утла диагонального формирования забоя и утла падания пласта в наклонных комбайновых агрегатах.

Практическая значимость и реализация результатов исследований. Определены область распространения шахтопластов по новой классификации кровель и почв и возможные объемы применения меха-нлзироЬанннх крепей с различным уровнем рабочего сопротивления.

Классификация кровель по управляемости вошла в "Основные положения применения очистных механизированных комплексов и агрегатов в угольных шахтах" и "Технологические схемы разработки пластов на угольных шахтах",утвержденные директивными органами.

Основные положения классификации и параметры механизированных крепей использованы при разработке ГОСТ на перспективные требования и параметры механизированных крепей, а также за рубежом. В вышедшей в США книге ( Syd S,, Peng H.S. Chiang. LongwaiE mining. New Уогк,19б4) классификация автора названа "русской классификацией кровель". Там яе использованы рекомендации автора по основным параметрам механизированных крепей.

Методы анализа, оценки и оптимизации конструктивных схем сокций механизированных крепей использованы при разработке исходных технических требований и технических заданий к комплексам и агрегатам KMI43, Ш44, KMI5I.AHK и новых концепций построения механизированных крепей.

Разработаны с непосредственным участием автора технические задания на создание и освоонве очистных механизированных комплексов КМ37П, КИТ, Ю.'ЮЗ, ЮЛТЗ, Ш45, ВДЗ-90,- KJ.fi44.

Освооно крупносерийное производство комплексов типа КМ37П, ЮДОЗ и ЮЯ, разработанных с участием автора в качестве научного руководителя и ответственного исполнителя. Основные результаты и рекомендации внедрены па шахтах с экономическим &2$ектоы более 5 млн.руб. (в ценах 1930 г.).

Основная книга автора [I], как научное издание, используется научно-исследовательскими, проектно-конструкторскиш организациями и шахтами, а также в ВУЗах в качестве учебного пособия.

Аптюбапия работы. Основное содержание работы и отдельные ее положения докладывалась па Всесоюзном семинаре по управлению труднообрупаемымв кровлями механизированными крепями (Ленинград, 1973), в Институте физики земли АН СССР (Москва, 1974), Всесоюзных семинарах по механизированным крепям (Новосибирск, 1978, 1935, 1991), учебно-практической конференции КПК Минугдепрома СССР (Люберцы, 1981), научно-технических советах Гилроуглемаша 8

(Москва, 1980, 1934,1987,1992), ПНИУИ (Новомосковск, 1987), Донгнпроутлемаша (Донецк, 1988), технических советах ГЮ "Гуксв-ухоль" (Гуково, 1975), "Краснодонуголь" (Краснодон, 1936, 1988), "Зорошиловгрядуголь" (Луганск, 1900), Дружковского маизавода (Дружковка, 1983, 1980, 1992), учоиих совотах и паучно-техничос-ких советах ИГД им. А.А.Скочинского (Люборцы, 1974-1992), Московского горного института (Москва, 1992) и др.

Публикации. Основные результаты проведенных исследован;:;! и вшюлненных разработок изложены в ПО опубликованных работах, в составе которых 2 монографии и 32 авторских свидетельства на изобретения. Научные положения и результаты работы автора наиболее полно освецени в книге [I] , которая прилагается к автореферату.

2. методы оценки и классификация кровель в комплкксно-

»жшшзировашшх. и лвтоматиэпговашк очистках зашх

2.1. Общие сведения. Исследованиями установлено, что основным розультирувдпм фактором, обеспечивающим удовлетворительное и бозопасноо состояние очистного забоя, являотся эффективное

, управление кровлей и изменение состояния массива вокруг очистной В1фаботки путем воздействия на ного механизированной крепыо с рациональными параметра;.« и конструктивной схемой и создания локальной подвижной защитной зоны вокрут очистного забоя. Параметры такой зоны определяются классом углевмещащих породных структур и рациональными параметрами механизированной крепи с оптимальной конструктивной схемой. Применительно к комплексно-механизированным и автоматизированным очиотиым забоям в качестве основного обобщавшего критерия для оценки и отнесения кровель к одному из классов горно-геологических условий следует принимать степень управляемости кровлой, исходя из которой и должны выбираться основные параметры и конструктивная схема сокций механизированных крепей.

2.2. Классификация кровель в комплексно-механизированных (далее КМЗ).. п автоматизированных (далее КАР) очистных забоях. Особенность принятого метода и его направленность при разработке классификации состоит в интегральном сочетания качественных и количественных критериев, определяющих классы кровель по степени трудности управления ими с помощьи механизированных крепей

и дифференциальном подходе к установлению параметров последних, соответствующих каждому классу кровли.

Условие взаимодействия основной кровли, представленной труд—' нообрушавщимися или сродной окупаемости породами, непосредственной кровли, представленной легкообрушавдшйся породами, и механизированной крецп определяется первым критерием Оно проявляется во влиянии обрушений основной кровли па мехашк зированнуг крепь в призабойном пространстве и выражается [I, 7, 1С] неравенствами (2.1), (2.5), (2.9), а также показано па рисунке 2.1.

Мсциость пласта, м

Рцс. 2.1. Графики дяя оцзнке класса кроалл со пораоиу : кратор;ш: I

I. 3 - сэотко^знгэ ымкостб! иозосрамтЕвмоЗ кровла с маета; <!, 4 - изцйосгь ваазсродотмвиоЗ кро&и

При рассматриваемом строении пород саг обрушения основной кровли является основным параметром,определяющим условия взаимодействия непосредственной п основной кровель пласта- и крепи. Па основании анализа производственно-экспериментальных и аналитических исследований получены параметры для определония шага первой генеральной осадка Ц основной кровли, которые являются вторым теоретическим критерием, определяющим класс кровли по управляемости (2.2), (2.6), (2.10). 10

Выполненные в различных горно-геологических условиях исследования по применению механизированных крепей с различным уровнем рабочего сопротивления позволили впервые дифференцировать вторичные осадки кровли по степени интенсивности их проявления на умеренные, интенсивные и весьма интенсивные. Интенсивные вторичные осадки характеризуется одностадийны;.! шагом сдвижения и двухстадийпым обрушонием пород основной кровли, включая нижние ее слои, создайте повышенные периодические смещения и обрушения.

Производственно-экспериментальными исследованиями установлено, что отношение шага вторичных осадок к шагу первичной осадки кровли при одностадийном и двухстадиЯном их проявлениях составляет в среднем соответственно 0,305 (около 1/3) и 0,625 (около 2/3). Таким образом, третий критерий, определяющий класс кровли по шагу вторичных осадок и интенсивности их проявления в одну V,, и две стадии имеет соответственно вид: (2.3), (2.7), (2.11).

При предельном пролете в случае образования трещин у забоя с поперечным сдвигом оценена расчетная нагрузка на механизирован— пуп крепь, исхода из гипотезы плит и бэ"ок, на основе которой определена нижняя граничная мощность £Н; слоев активной основной кровли,создающих данную нагрузку и являющихся четвертым теоретическим критерием, определяющим класс кровель,- (2.4), (2.8), (2.12). Интегралыше критерии, определяющие массы кровель в Ю.'З и КАЗ,характеризуются следующими выражениями.

I класс (легкоуправляемые кровли):

<>сж. Н > 6,

при

кы/г». при

20 Ша; еж.„ = 45+75 Ша; ' , г К(Н'т1.-пч)/[пч(1-К „,}}

(2.1)

20 Ша; 75 Ша;

¿см.н >

при

бсж.К ' ¿сж.Н

11 = 3,5\1бр£Н1/(Юг)*50у°т1 V, = 6+12 м (до 15+30 м) £Н; - произвольная.

20 Ша; 45 Ша.

г1 при

¿СЖ.Н <

IV,,

45 Ша ... 2+5 (2.3) (2.4)

П класс (сродкеуправляомие кровли):

20+30 Ша; ПР" бе«.»" 45+75 МПа;

«I «>«<)] < 'и/Ч

при

20+30 МПа; 75 Ша.

(30+ 60)ч>Г

(^ « 10+20 м; {(.; а 25+10 и

£Н1 » 2т; >3*4 м

И класс (трудноуправляемые кровли):

при

45+75 МПа

1+3

(2.6)

(2.7)

(2.8)

К1 ¡"1 *Кг т1 )/[«Ч (' ' кг •<) 3 при

I, - 3.5 ^ Г>/;(«/)'

= 20+30 м; I* = 40+00 и.

^ежЛ ^ 20+30 МПа (2.9)

> ?5 Ша

при

к, -

75 Ша 0+2

(2,5+3)т;>8 + 8 м .

(2.10) T2.II)

(2.12)

На основе выведенных критериев разработана обобщенная классификация кроволь по управляемости в КМЗ и КЛЗ.состоядзя из трех классов: I ¡спасе - логкоуправляемая кровля; П класс - сродно-управляемая кровля; О класс - трудноуправляемая кровля. Каэдий класс вклэчаот два подкласса, характеризуетх особенности непосредственной кровли. Методика практической оценки класса кровли состоит в последовательной дифференцированной оценке параметров непосредственной и основной кровель с последугсда интегральным сочетанием их критериев.

Разработаны методические основы, экспресс-иотод п структурные схемы алгоритмов для практической оцонки углевмецапдих структур по новой классификации кровель (рис. 2.2).Определено распределение шахтопластов по степени ""трудности ' управления кровлей

s

мсо

O.Ii

нлЗ

С)

ы

I

ОСО

оа ■у £2 л а и о

ti га « t; ri

as

f. О N PJ P^j

o w Йы

û> о к

ч W

см N

M

рц

и объемы применения механизированных крепеЯ с различным уровнем рабочего сопротивления в Печорском, Карагандинском, Кузнецком и Донецком бассейнах.

3. методы оценки и классификация почв в кошлексно-ыеха1и31р0влншх и автоматизированных очистных забоях

3.1. Методы, оцонки сопротивляемости почв вдавливании в КМЗ и К АЗ. При оцетсе свойств почв в КМЗ н КАЗ автором ' предложено" различать: классы почв по устойчивости; категор"ии~почв~"по~проч-" ности.

Под устойчивостью понимается склонность почв изменять свои свойства после обпажекия в очистном забое в зависимости от расстояния до забоя I,; во времени. Степень склонности или интенсивность изменения свойств почв определяет класс устойчивости почв. Но устойчивости в КМЗ и КАЗ почвы делятся на 4 класса [I] : I класс - устойчивые почвы; П класс - сроднеустойчивыо почвы; И класс - неустойчивые почвы; 1У класс - весьма неустойчивые почвы.

На основе выполненных исследований получены обобщенные уравнения показателей классов устойчивости почв в призабойном пространстве очистного забоя

(3.1)

' - < 4. 7СЯ I . П Л77Г * 1

Отношение

л"" = к'л"(-0,253Ц 1- 0,0271.1).

С /С, * (3.2)

есть показатель класса устойчивости почвы.Для I, П, Ш в 1У классов почв показатели класса устойчивости почв шеют значения:

л1 =1,6Т, лд=2,5; = (3>3)

Под прочностью понимается сопротивляемость почв вдавливанию кропи ь лекальных зонах очистного забоя. Показатель сопротцвля-емости почв вдавливании крепи определяет категория прочности почв. Но прочности в КМЗ и КАЗ почвы долятся на 4 категории: I - прочпыо Ша; П - средпалрочныо 2.5<<£ 4,5 Ша;

Ш - слабые 1,5«%« 2,5 Ша; 17 - весьма слабые £^<1...1,5 !.Шо.

Предложенная методика и способ оценки сопротивляемоста почву вдавдиваншэ в КМЗ и КАЗ яклячозт два отапе. На порвем этапе выполняется неяосродстаепншГ оцепка' сопрЬтпшле^ос^ почвы вдавла~

ванию в локальных зонах очистного забоя посредством специального дифференциального оценочного устройства ОИВ, на втором - косвенная расчетная оценка сопротивляемости почвы вдавливанию по ширине призабойного пространства.

3.2. Методы оценки сопротивляемости почв сдвигу в К'.'З и КАЗ. Предложенный автором способ оценки сопротивляемости почвы сдвигу в КМЗ и КАЗ основан на динамическом воздействии оценочного устройства на породы почвы по напластованиям. Оценочное устройство сопрягают с лобовой частью основания секции механизированной крепи, ограничивают от вертикального перемещения, осуществляют одновременное (совмещение во времени и пространстве) перемещение к забою оценочного устройства и секции в процессе передвижки крепи и определяют расчетным путем сопротивляемость почвы сдвигу [1,6]:

Рн"Р'$1пл. (3.4)

Напряжения в одвигаемой площадке почвы определяются по формуле

есП =РН/(Ш)" Р'5тгл/(Н1). (3.5)

Предельные временные напряжения принимают за граничную прочность пород при ее сдвига механизированной крепью. Критерий допустимых напряжений почвы при сдвиге имеет вид

Предложенные способ и устройство для оценки сопротивляемости почвы сдвигу позволяют определить область применения механизированных крепей в КМЗ и КАЗ по этому критерию, исходя из конструктивных параметров основания секции, подпора крепи, усилий передвижки и других факторов. Предложены конструктивные схемы секций механизированных крепей, в том числе с новыми принципами построения и техническими средствами, повышающими эффективность работы крепей в условиях со слабыми почвами.

4. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ МЕХАНИЗИРОЗАНН1К КРЕПЕЙ С РАЗЛИЧНЫМИ ПАРАМЕТРАМИ В С102НЫХ ГОРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИХ УСЛОВИЯХ

4.1. Современные нетолн и средства для исслаповзнгся механизированных крепей. В качестве основного автором принят производственно-экспериментальный метод исследований,как наиболее достоверный, базирующийся на натурных измерениях и наблюдениях, кото-

15

рый включает в себя: метод последовательного изменения параметров механизированных крепей; метод сравнительного анализа результатов взаимодействия массива с механизированными крешшд о различными параметрами и конструктивными схемами с использованном корреляционного анализа; критерии оценки показателей деформируемости массива и его состояния для оптимизации параметров крепи и др.

Автором разработали новые методы, устройства и измерительные секции механизированной крепи для дифференцированного исследования в очистном забое (загроможденном забойным оборудованием) системы крепь - боковые породи, фактической рабочей характеристики крепи, дифференцированной оценки просадок многоступенчатых гидростоек многостооч'шх секций крепи, вляяшш производственных процессов в очистном забоо на величину и характер деформирования кровли и других целой.

4.2. Результаты ясслйдовакяй р.охаиипдррващпгк стопой. Объектами исследований яплялпсь лоханиаировашшо кропи серийных, оке-поримоиталышх, опытных и стендовых' образцов различных типов, видов и параметров, а также горные породи иахтопластов основных уголышх бассейнов. Результаты исследований получены при ираыо-нен;ш механизированных креиой поддорг.ивгшдего, поддерживала- . оградительного и ограднтелько-яоддорзквахвдго типов с уыервшпш, по1ЧЕлокпшл и высоким рабочим сопротивлением в условиях легко-, сродно- и трудноуправляемых кровель и слабых почв на пластах моц-постьа 0,7-5 м_с углами падения до 35°.

Исследованиями установлено. что б условиях пластов с трудноуправляемыми кровлями нижние слои основной кровли по кора их обнажения в прпзабойпой' зоне разбиваются трепявшк давления на блоки параллельно линии заооя,которые взаимно проседая, образуют ступенчатый профиль кровли и зависают до 10-15 м в выработанном пространство. Показатели деформируемости массива кровли (количество блоков по пприно поддерживаемого пространства и лх взаимное смецонио; характер, обяоо смещение кровли и ое состояние; зависание кровля, интенсивность со осадок и т.д.), пагру/;:о-__ пня и податливости " "ггдрЪс70ок~кроаа "" по море' "подвйганпя лат в при различных сопротивлении и конструктивной схеаз крепп не остаются постоянными. Выделяются три основных периода: ыгяду вторичными осадками, повышенных дофорьицпй кровли ¡: ""плгруг.Го'нлй крепи; вторичных осадок, которш соответствует определенные величины и различные состояния кроьли (рис.4.1).

Исследования при применении механизированных крепей с повышенным рабочим сопротивлением позволили впервые дифференцировать вторичные осадки трудноуправляемой кровли по интенсивности их проявления на интенсивные - с иагом 25-30 м и весьма интенсивные - о шагом 46-60 м.

:о 2) гг 23 гь г$ гв п ?з 29 зо и < г з t.cyr

м по 200

200

Н,т ift.MM Р,

1S0 ■ 1,5 110 ■ 1,2

10 ■ 0,8

40 ■ Oft

оС о

«t;2E3 W.-257 4H;Z75 17t;28J Ш;25( 505ДО 5гг;Л7 i52;351

Рис. 4.1. Характер смещений И-кровли, иагружэния Р и податливости ült крепа 340,1873 во промэвп t , циклах Нц и при подоигании лавы J. : I, 4 - соответственно нагруг.ониа и податливость первого ряда гядростоек; 3 - сопротивление полусекщШ в спаренных 4-стоочшлс секциях; Л - смешение кровли по реперам; V -. проявление весьма интенсивных вторвчншс ■ осадок (фрагмент)

Исследованиями впервые в широком диапазоне установлено влияние параметров механизированной крепи на качественные и количественные показатели деформируемости кровли п изменения состояния массива. Так, например, в условиях трудноуправляемых кровель при повышении рабочего сопротивления механизированной крепи в 2,5 раза и оптимизации ее конструктивной схемы секции, на 70 % уменьшается смещение кровли в првэабойном пространстве и улучшается до Хорошего ое состояниэ; в 2,5 раза уменьшается число блоков, на которые расчленяется прочная кровля над призабойнш пространством; в 3 раза умельчается зависание кровли в выработанном пространстве; в 3-4 раза уменьшается вывалообразование кровли в прязабойном пространстве; породы кровли по мере выхода в сработанное пространство из труднообрушанцихся монолитных и крупноблочных структур переходят в состояние среднообрушаодихся сред-

некусковатых бесформенных структур, при которых дробимость проч-1ш>: пород возрастает в 3-1 рапа; в 1,5-2,5 раза увеличивается высота обрушения и степень подбучивания налегающего массива основной кровли; в 1,2-1,5 рапа возрастает шаг проявления осадок основной кровли и умоньшаотся до уморенной интенсивность их проявления; режим нагрухония и податливости гидравлических стоек кропи измоияотся от резкого динамического к уморенному к плавному. Кроме того, применение механизированных крепой с повышен-"" пы-мп начальным распором и рабочим сопротивлением в сочетании с спстомами пространственно!! стабилизации полочонкя секций крепи относительно направляющих балок и базы-конвейера обоспечиваст компрессионное упрочнение и повышение устойчивости подстилающей слабоустойчивой почвы и др.

Необходимые основные силовые параметры механизированных кроне!! различных типов для пластов дискретной мощности г. кроволь различного класса по управляемости, установленные по результатам производственно-экспериментальных исследований механизированных кроной с диВДереициронаиными параметрами, приводоны в работо [I] автора.

5. АНАЛИТИЧЕСКИЕ ИССЛ5ОДВАНИЯ ВЗАЛ.ЮДЕЯСТВКЯ МЗХАНЙ-3;Р0ВА1ПШ КРЕИЗЛ С УГ.^МЕСЛЩМ! МАСС'.иШЯ

5.1. О параметрах, механизме и гипотезе деформирования мас-(Г.эдор к рояли. На основе результатов производственно-экспериментальных исследования механизированных крепой с различными преимущественно избыточными параметрами по изменению состояния массива автором определены параметры, механизм и гипотеза деформирования к сдвп:г.ен;ш массивов кровли в КМЗ. Трем классам кровли по управляемости соответствуют три основных типа деформирования и сдвкяения массива [I].

5.2. Рлцпонзльноо сопротивление и ночч^ыигй распор мчхатгп-ровпннмх кроппй для различных стадий осадка кровли, Представления о гипотезе и механизме деформаций и смещений пород, окружающих очистную выработку, а взаимодействуя пород кровли с кропьы послужили основанием для построения ряда теоретических расчетных ехэм, в которых учтены как элемент кинематики процесса, так и силовые характеристик:: деформируемости пород и крепи.

деформация и сдвижение прочных слоев основной кровли Е класса протекают в три стадии, которым долг.вы соответствовать опре-

долешшо значения сопротивления механизированной крепи. Выбор рабочего сопротивления необходимо производить по пиковым нагрузкам в периоды влияния осадок основной кровли па осново ряда выведенных расчетных формул и критериев [I] , гдо Я^'* , , Я, , Я, - соответственно необходимое сопротивление и начальный распор механизированной крепи в различных стадиях осадки кровли.

Рациональное сопротивление механизированной кропи следует определять из условия обеспечения полного деформирования несущих слоов основной кровли за крепыо в периоды интенсивных вторичных ■ осадок Яд'* и удержания кровли от значительных смещений в периоды восьма интенсивных вторичных осадок £8 .

Начачышй распор механизированной крепи следует определять из условия сохранения состояния устойчивого равновесия деформируемого массива основной кровли в период, предшествующий проявлению весьма интенсивных вторичных осадок .

5.3. О влиянии основных параметров и конструктивных схем механизированных крепей на управление состоянием массива. Автором установлены особенности и новые функции механизированных крепой, обеспечивающие возможность изменения состояния массива. Устойчивость кровли в очистном забое с механизированной крепью определяется в меньше!! мере свойствами пород кровли и в большой мере амплитудно-частотными и волновыми процессами, связанными с технологией выемки пласта и креплония кровли. Эти процессы возникают как в плоскости, перпендикулярной к забою, ток и параллельной ому,при которых в кровле образуются переменные Б- образные кривые прогиба, называемые "волнами напряжений и деформаций", обусловленные перераспределением внутренней энергии деформируемых тел.

При оптимальных, преимущественно избыточных, параметрах и конструктивной схеме секций механизированных крепей указанные явления могут быть использованы для целенаправленного изменения состояния массива в окрестности очистной выработки [I] . Колеба-тельно-цккличный режим воздействия на налегающий массив механизированной крепи с оптимальными параметрами и конструктивной схемой создзют условия, при которых породы кровли переходят в предельное состояние не в зоне опорного давления о последующим "обыгрыванием". а над призабойным пространством с последующим полным деформированием за пределами очистного забоя, при котором породы кровли из структурно-блочных систем переходят в бессистемно разрушенное состояние с изменением их свойств по обрутиа-емости па 1-1,5 порядка, при этом образуется некоторая локальная

защищенная подвижная область в окрестности очистной выработки,: создавая как би "тепличный эффект".

Б этом и состоит один из основных научных выводов о новых функциях механизированной крепи с оптимальными параметрами и кон-' структивной схемой при колебательно-циклическом воздействии на массив и изменении его состояния в окрестности очистпой выработки, перевода в пониженные классы по обрушаемости пород с подшучиванием несущих слоев основной кровли, опорой глобальной части массива за пределами прпзабсйиого пространства и последующим его деформированием с большим шагом в отличие от традиционного представления об "обрезе" кровли специальными посадочным;! средствами при_управлонна кровлей.

5.4. О параметрах механизированных крепей различных типов при эквивалентном управлении массивом кровли. Исходя из изложенного, водолеи новый подход к параметрам и конструктивным схемам механизированных крепей в зависимости от их типа и класса кровли по управляемости. Оптимизация параметров и конструктивных схом механизированных крепей долгиа сводиться к оптимизации механизма деформирования массива кровли, на который влияв?: общее сопро-тяхуюние крепи; его распределение по ширине призабойного пространства; напряжения в породах непосредственной и основной кровли а др. Напряжения, в свою очередь, зависят от ширины поддергиваемой крепья кровли; прочности а устойчивости непосредственной, кровли, пласта и почвы; цикличности воздействия на массив кроши

В общем случао механизированная крепь поддорхявазаце-ограда-тельного типа (далее ПО типа) создаот меньшие напряяония для до-формирования пород при управлении кровлей и большув цикличность воздействия на массив, чем крепь оградитслько-поддер-лвандого типа (далео ОП типа), а оптимальность деформирования управляемого массива должна быть эквивалентной при крепях различных типов и параметров. На основе анализа результатов производственно-зкепер'ш/ентальных "исследований моханизированшяГкропей различных типов получены соотношения рабочего сопротивления и цикличности взаимодействия крепей с массивом при эквивалентном управлении массивом кровли [i]:

Portv^¡7; Peí tfjft = P№ ■ ' (5'I}

Выражения (5.1) приведены к иному виду при одинаковом maro поредвикки секций крепой различных типов при эквивалентном управлении массивом кровли:

Роп = Ры (п-т/п«о)У'-

(5.2)

Выражение (5.2) позволяет переходить от параметров механизированных крепей ПО типа к необходимым параметрам крепей ОН типа и наоборот. Из выражения (5.2) также следует, что необходимое удельное сопротивление механизированных крепей ОП типа должно быть большим, чем у крепей ПО типа на величину, обратно пропорциональную их цикличности воздействия на массив кровли в степени 1/2.

В общем случае для повышения эффективности управления массивом кровли напряжения в неустойчивых породах непосредственной кровли, создаваемые механизированной крепью, целесообразно принимать меньшими.Для этой цели ширину поддерживаемой полосы кровли целесообразно принимать увеличенной. Этим требованиям в больней мере отвечают механизированные крепи ПО типа. В силу указанных и иных причин в мировой практике за последние 15 лет ширину поддерживаемой кровли увеличивали, в результате чего механизированные крепи ОП типа трансформировались в крепи ПО типа.

6. ОСНОВНЫЕ ПАРАМЕТРЫ МЕХАНИЗИРОВАННЫХ КРЕПЕЙ • В ШЛШЕКСНО-»ЛЕХЛКИЕИРОВАНШИ И АВТОМАТИЗИРОВАННЫХ ОЧИСТНЫХ ЗАБОЯХ

6.1. Рабочее сопротивление крепи. Путем статистической обработки результатов производственно-экспериментальных исследований выведен ряд уравнений конвергенции кровли по ширине призабойпого пространства в различных стадиях сдвижения массива кровли при применении механизированных крепе!) с различным' уровнем рабочегЬ сопротивления, которые позволила получить показатели влияния сопротивления крепи на деформируемость массива кровли.

Так, например, для шшотов мощностью порядка 2 и о трудноуправляемой кровлей получено обобщенное уравнение гиперболы-зависимости смещений кровли Н от сопротивления механизированной крепи Р в периода осадок трудноуправляемой кровля [I, 2, 3]:

н = пг +юг/р. __________ (6-1)

На основе зависимости (6.1), анализа и предложенной классификации состояний трудноуправляемой кровли э прлзабойном пространстве, когда она находится в переходном состоянии от хоро-вего к удовлетворительному, впервые получены показатели необходимого сопротивления механизированной крепи в пределах 0,86.,. 1,05 Щ/ы2 со средним значением 0,96 МН/н2.

Анализ влияния сопротивления кропи Р на уменьшение числа заколов (блоков) N , на которое расчленяется прочная кровля по ширине поддеркиваемого кролью призабойного пространства и на уменьшение длины I зависающих в выработанном пространство нижних прочных слоев кровли,позволил определить ряд зависимостей:

6.51 - 5Р ; (с.2)

I -9Л9-3.9Р,

на основе которых впервые установлено, что разрушение кровли на блоки в пределах поддерживаемого призабоИного пространства предотвращается при сопротивлении механизированной кропи 1,05 МП/м'2; зависания кровли в выработанном пространство практически не будут иметь места при сопротивлении крепи 1,0. ..1,1 с рациональной конструктивной схемой секций.

Таким образом, на основании произБодствонио-окспор;:;.инталь-них (раздел 4) и аналитических исследований (раэдол 5) впервые установлено,что для пластов мощностью порядка 2 м с трудноуправляемой кровлей рациональное по критерию управления массивом кровли сопротивление механизированных крепей ПО типа в КМЗ составляет 0,95 МП/м^ [I, 2, 3]. Отот параметр принят в механизированных крепях комплексов КМТ и И,1138.

6.2, Сопротивление механизированных кропай различных типов для пластов с различными мощностью и классами кровель определено на основе разработанного автором оригинального синтеза производ-ственно-экспоримонталыюго, . экспериментально-аналитического и эвристического методов, сущность которого состоит в следующем[1].

Производственио-экспорименталькым методом устанавливается ряд базовых значений рационального сопротивления механизированных крепей для определенных интервалов мощности пластов и конкретных классов кровель и определяется вид корреляционных уравнений для оцонки этого сопротивления. Аналитическим методом о использованном критериев (2.1), (2,5), (2,9) и методов сплайн-функций устанавливается-вид уравнений - аналитических функций, но которым изменяется необходимое сопротивление крепи рД**' в зависимости от мощности пласта в каждом классе кровель. Осуществляется взаимоувяэка корреляционных уравнений .и аналитических функций. По полученным таким образом экспериментально-аналч-тяческим выражениям общего вида [I]

(6.4)

рассчитываются необходимые параметры механизированных крепой для пластов с различными мощностью и классами кровель и выполняется практическая апробация полученных результатов.

Выражение (С.4) с учетом критерия (2.1) преобразовано в следующий вид

РтАр*М-<1)11~КьЯ/[(Кгп1-1)(И»,(6.5)

но основе которого и зависимости (6.1) получено экспериментально-аналитическое выражение необходимого сопротивления Рт1- механизированных крепей ПО типа для пластов различной мощности с трудноуправляемой кровлей в Ю.:3:

Ры = 0,102(тгн'т1)[1-кр)1/[(нт; -0, 112)(Н'„Гт,){Крт1 -1)]. (6> е)

На основе нового методического подхода впервыо получены непрерывные обобщенные зависимости необходимого сопротивления механизированных ПО и ОП типов от мощности пласта и класса кровель по управляемости в КМЗ (рис. 6.1, кривые 1'- о), которые приняты в ряде механизированных крепей повышенного и нового технического уровня: ММЗ, 11142, 1Л43, Ы144, 1,1145 и др.

?гс. 6.Х. Зависимость необходимого сопротивления ыеханиэйровзнтл крояеЗ поддермва-гс;э-оградатвлыюго (а) а оградитольво-под-держпвэпцвго (в) типа от «ог.постд пласта и класса кроши!: I - логкоулравляоной; 2 -средкоупрэвдяомоЯ; 3 - трудноуправляемой, в коюлоксао-авто.-лтиоированицх 01астш1Х за-Солх; Г, 2", 3'- то же в комплексно-язхана-эароьакнах очастких заЗоях при коэффициенте печального распора 0,75-0,8

Автором впорвые выдвинуто научное положение о том,что основные параметры механизированных крепей в КАЗ долкны обладать определенной избыточность!) по сравнению с параметрами крепей

' в КШ при акалогичиих классах горно-геологических и горнотехнических условий. Степень избыточности основных параметров механизированных крепей в КАЗ определяется по двум основным критериям: желаемому качеству состояния вмещающих пород И**' в призабойнон пространстве и надежности функционирования системы машин и их связей; последнюю мы не рассматриваем. Степень необходимой избыточности в пределах 20 % получена из зависимостей смещений кровли; а следовательно, и ее состояний от сопротивления крепи по следующему экспериментально-аналитическому выражению, отображающему аналогичную качественную зависимость общего вида [1,8]

КЛ] П*мл

клз **1 Рт1 ~ Рт1 КМ) к . .

Нт - Нт1--ГШ Нт1 Кв • (6.7)

«н

С учетом вышеизложенного по аналогичной методике получены непрерывные обобщенные зависимости необходимого сопротивления механизированных крепей ПО и ОП типов от мощности- пласта и класса кровель в КЛЗ (см.рис. 6.1, кривые 1-3). Автором также разработаны методические основы, экспресс-метод, структурные схемы алгоритмов и номограммы определения основных параметров механизированных крепей в зависимости от класса кровли,мощности и угла падения пласта, характера непосредственной кровли, типа механизированной крепи и вида технологии.

6.3. Начальный распор механизированных крепей определен на основе ряда выведенных экспериментально-аналитических критериев: снижения прогибов и напряжений изгиба в нижних слоях кровли с целью сохранения их устойчивости, приближения фактической характеристики системы крапь - боковые породы к характеристике собственно крепи, сохранения состояния устойчивого равновесия деформируемого массива основной кровли в периоды весьма интенсив---ных вторичных осадок, предотвращения динамического нагрукевия гидростоек крепи, с рациональной величиной 0,5-0,8 номинального сопротивления в зависимости от класса кровли по управляемости [1.12,20].

6.4, Сопротивлений тгоиэабойной консоли перекрытия секций механизированных крепей обосновано по критерию обеспечо- ■ ния надежного прижатия непосредственной кровли к основной при начальном распоре крепи для предотвращения активного расслоения непосредственной кровли по зависимости общего вида [I]

/*>».,)• (6.8)

С использованием выражения (6.8) получены зависимости необходимого сопротивления призабойпой консоли перекрытия секций механизированных крепей от мощности пласта и масса кровли по управляемости при различном начальном распоре крепи. Предложена типизация кровель по устойчивости и критерии их определяющие в Ю<13 и КАЗ.

6.5. Конструктивная схема крепи и технологическая последовательность передвижения линейных секций. Исследованиями установлено, что в ЮЛЗ и КЛЗ конструктивно-технологическая схема крепи должна быть линейной; технологическая последовательность передвижения линейных секций должно предусматривать преимущественно последовательную передвижку с полным немедленны!.! пере1фытием приэабойной кров.™ [I, 18].

6.6. Подпор при передвижке спкциП механизированных.крепей. Условия обеспечения подпора при передвижке секций и его параметры доданы оцониватьсч по ряду обоснованных эксплуатационно-конструктивных критериев [I]. В качество эксплуатационного критерия следует выбирать подпор, обеспечивающий" при" передвижке секций поддержание кровли мощностью Л,по менее половины мощности пласта н но мэнов 0,5 м [I]

0,5 0,5м; (5.9)

ПрпзабоЯныо консоли перекрытий, взаимодействующие с кровлей при передвижке секций с подпорем, могут быть жесткими, упругими, поджимными и комбинированными с иорниром относительно базовой части перекрытия. Тип, вид и параметры призабойпой консоли выбирается в зависимости от горио-геологичоскях условий, технологии ведения очистных работ, конструктивной схемы сеюти и других параметров [I].

7. (ЙЭД АНАЛИЗА, 0Ц2НКК И ОИТаКЙЗАШИ ¡ИНСТРУКТИВНЫХ СХЕМ СЕКШЫ !.ЕХАШ21П?0ВАШШХ КР2ПЕЛ СОВРЕМЕННОГО ТЕХНИЧЕСКОГО УРОВНЯ II НОШЕ КОИЦЕЛШШ ИХ ПОСТРОЕНИЯ

7.1. Классификация конструктивных схем механизированных крепей. 3 мировой практике имеется бользое разнообразие классификационных схем механизированных крепей очистных забоев. Автором предложена укрупненная классификация применительно к комплексно-механизированна-.! а автоматизированным__очистным забоям

(си.таблицу) и выделены новый класс комплектно-агрегатных "механизированных кропой и новый подкласс кострово-щитовых секций механизированных крепей [I].

Категория . классификации Классификационный' признак (критерий) Классификационное подразделение механизированных крепей ..

Тип крепи Способ и характер взаимодействия с боковыми породами 1. Поддерживающие 2. Поддерживающе-огра-дительные 3. Оградительно-поддерживающие

Класс кропи Структурная схема конструкции / 1. Агрегатные 2. Комплектные 3. Комплектно-агрегатные

Подкласс крепи Способ передачи усилий от гидростоек к перекрытию и его связи с основанием 1. Костровые 2. Щитовые 3. Кострово-щитовые

Вид крепи Секционное строение 1. Односистемные 2. Двухсистемные

Группа крепи Конструктивно-технологическая схема 1. Линейная 2. Шахматная . . ,

Подгруппа крепи Технологическая последовательность передвижения линейных комплектов а) последовательная передвижка б) групповая передвижка '

Комплектно-агрегатной называется механизированная крепь, структурные единицы которой (секции) имеют общую групповую связь по длине лавы, фиксирующую параллельность и интервалы их расположения и обеспечиваицую силовоэ и кинематическое взаимодействие секций крепи. Общая групповая связь, силовое и кинематическое взаимодействие секций в комплектно-агрегатных механизированных крепях осуществляются двояко, посредством внутренних кинематических и силовых связей и через базу-конвейер. Коыплектно-агро-гаткыв механизированные крепи могут применяться с любыми выемоч-.

ними машинами. Они обладают важными функциональны!«! качествами и большими преимуществами перед другими классами крепей в части обеспечения направленности передвижения и возможности автономной стабилизации пространственного положения нижней базы крепи-основания относительно направляющих балок и базы-конвейера с при-подъемом основания и устранением ручного труда по зачистке почвы перед секциями с последующим компрессионным упрочнением подстилающей слабоустойчивой почвы.

Кострово-щитовой называется секция механизированной крепи, которая имеет спловуо кинематическую связь перекрытия с основанием и гндростойкамл.. Кинематическая связь перекрытия с основанием является механизмом пространственного силового продольного и предохранительного поперечного положения перекрытия относительно основания и забоя, разгрунакщпм гидростойки от изгибающих напряжений в процессе передвижки секции. Кинематическая связь перекрытия с гидростойкамя является механизмом пространственной поперечной стабилизации перекрытия относительно основания, а следовательно, и базы - направляющие балки - конвейер в процессе перодьпкхп секций я разгру^ащим гидростойкп от изгибающих напряжений в процессе циклического яагруяения крепи со стороны массива кровли.

В мировой практике имеется большое разнообразив конструктивных схем секций механизированных крепей (далее КССЖ). В качестве примера приведены (рис. 7.1) некоторые обобщенные КССЖ.в том число предлокопнкэ автором. В общем случае КСС.5К современного технического уровня автором предложено отображать спмволами-фор-нуяамн, характеризуют?,:и функциональное качество крепи:

по признаку взаимодействия секций крепи -с поддерживаемой кровлей и обрущошшм массивом: ПО - поддерг.ивакце-оградительный тип крепи; ОН - оградятельцо-поддерзаващаЯ тип крепи;

по признаку расположения гидростоек в секции крепи, их числу а размещение проходов для челозоза-оператора, например:[2 + 2] -двухрядная вдоль секции 4-стоочязя КСС!.И с основным постоянным проходом для человека-оператора преимущественно в меястоечном пространстве крепи и с размещением двух стоек в первом от забоя ряду :: двух стос-к по второму сяду; [0+2+1] - 2-рядная вдоль секции трэхетоечяая КСС!£< с основном постояшшм проходом для человека-оператора з бесстоечнш пространстве;

по конструктивно-технологическому признаку: 3 - "заряженная" на ¡лаг перэдомш в исходном положения КСС5.К или схема с "резер-

27

вированным" в походном положении тагом передвижки секций и дополнительным проходом для.человегса-оператсра у конвейера, в бесстоечном или межстоечном пространство крепи; Н - "незаряженная" в исходном положении кссмк или схема без "резервированного" шага передвижки. В - КССМК с вццвижнкм, преимущественно скалывающим козырьком;

по признаку передачи усилий от гидростоек к несущим элементам секций: С - КССМК с "силовым" ограждением. Закладочные КССМК и др.

•г-

* *

]ЕНЗЭ

ЗЕЗ

_± *

ЗЕЗЗ

]

*

ось

Г=ЛР

ЛЛГ'С! ^тзП^:

¡ШЕЕ

Рио. 7.1. Обойденные КСС1£<

Каздея из приведенных на рис. 7.1 КССМК отображается комплексной символикой. Например, позиция а на рисунке: ПО -[2+2]- 3. Поддормваодв-оградительная, двухрядная, четырехстоечная, заря-конная.Типичными представителями механизированных крепей по этой схеме являкт&я КДЭО (Украина); М138, МК85, Н142 (Россия); "Гли-нкк" - 0,60/16, "Фозос" 27/36 (Польша);"Галлик Добсон" - 4/140; 23

4/280, "Даути" 4/550 (Великобритания); "Вэстфалия-Люнен"- В52Л; "Хемиайдт" 5 6400 - 19/41 (ФРГ). Позиция а : ПО - [0+2+1] - ПВ. Поддерживагоще-оградитолытя, двухрядная, трохстосчная, незаряженная, с выдвижным козырьком, с,постоянным проходом для челове-ка-опораторо пород стойками (новая концепция построения).

Кроме символики, отображающей принципиальную КССМК, каждая конкретная механизированная кропь должна отражать класс крепи по структурной схеме конструкции, например, комплектно-агрогат-иая (КЛ), подсласс крепи по способу передачи усилий от гидростоек к перекрытию и его связи с основанием, например, кострово-щн-товая (КЩ), минимальную и максимальную конструктивную высоту кропи в исходном положении секции при конструктивном угле наклона перекрытия, соответствующем предельному по устойчивости прогибу кровли в приэабойном пространстве, силовую характеристику и др.

7.2. Методы анализа, оценки и оптимизации КССМХ различных типов. Увеличение надежности, долговечности и эффективности машин обычно связывают с переходом на новые высококачественные материалы, совершенствованием технологии обработки доталей, применением различных средств, способствующих уменьшению изнашивания. Однако основнпо качества новой машин« или механизма закладываются в них на самой первой стадии проектирования, когда только выбирают структурную схему, главные и основные параметры.Поэтому болео целесообразно бороться с первопричинами вредных явлений, чем с их последствиями.

Основная идея предложенного автором методического подхода к анализу КСС!,К заключается в сопоставлении общего рабочего сопротивления крепи и ого распределения по пирипе призабойного пространства с аналогичными показателями, обусловленными внешней активной нагрузкой со стороны массива кровли с учетом взаимодействия оснований секций крепи о почвой пласта в экстремальных условиях сдвижения массива я в последующей оптимизации KCCf.SC и параметров крепи. Зпопняя активная нагрузка на перекрытие (?" и ограждение С)° крепи со стороны массива кровли и параметры ее эпюры , £)г и ^ в зависимости от условий применения и вида технологии определяются из экспериментально-аналитических зависимостей общего вида [I]:

5"= ; (7.1)

О° * 1,75 С" е°; (7.2)

2Э

„ _ . кл.кр ..-1

\ ; (7.3)

(7.4)

Расчетный анализ рациональности конструктивных схем секций механизированных крепей выполняют по вариантам, исходя из условия нестабильного циклического характера нагружения крепи по рядам стоек и ограждения секций. Необходимое сопротивление анали-вируемой механизированной крепи по рядам отоок р/ и Р'г , например двухрядных КССМК ПО типа с силоешл ограждением, определяется по зависимостям вида

р/ = 9% - 1'г ; Р'г = В'КгУс + Ъ)/^ ■ (7-6)

Для оценки эффективности анализируемой механизированной крепи выведены критерии: эффективности поддержания призабойпой кровли ; эффективности управления массивом кровли ! конструктивной эффективности КССМК 9 [I]

Ч„.к = р;а, « 1; Ч^чЕР'/ХР?; В*(ев- V/!* ■ (7-7)

Для оптимизации КССМК выведены обобщенные эталонные критерии рациональности КССМК различного типа и вида в зависимости от горно-геологических-условий применения: мощности пласта, класса кровли по управляемости, устойчивости непосредственной кровли и ширины поддерживаемого крепью призабойного пространства. Например, для двухрядной КССМК ПО типа етст критерий имеет вид

рЛУ^Р/У.Ч^). , „ р И + (7.8)

ерГ "'^Нз

где левая часть ■ тождества характеризует сочетание параметров КССМК, а правая часть - сочетание параметров массива кровли.

Параметрическая оптимизация КССМК осуществляется по силовым параметрам гидростоек, геометрическим параметрам их размещения по длине секции и ширине призабойного пространства, виду и параметрам перекрытия и защитного ограждения, целевого назначения крепа и вида технологии. Разработаны структурные схемы алгоритмов анализа, .оценки а оптимизации КССМК различного типа и вида, двухрядных КССМК ПО типа; однорядных КССМК ПО типа двух видов; двухрядных КССМК ПО типа с силовым ограждением; однорядных КССМК ПО типа о призабойпой стойкой; КССМК ОП типа двух видов и других (ряо. 7.2).

Рго. 7.2. Структурная схема алгоратга анализа,оценки я оптимизации даухряд- . пых КСС.МК с силовым ограждением

7.3. Развитие концепций построения механизированных крепей в системе КМЗ и КАЗ. Для повышения эффективности и безопасности Функционирования очистного оборудования и человека-оператора на основа новых методов оценки углезмощапцих структур, обоснования рациональных параметров п выбора оптимальных КССМК предлозены концепции развития механизированных крепей в КМЗ и КАЗ.Концепции разработаны в развитие механизированных крепей типа МГ37, Ш38, '3142, М143, Н144 и ¡Я51 о участием специалистов Гипроутлемаша; коснемся некоторых из нах.

Концепция построения компактных щитовых механизированных крепей понйеониоЗ материалоемкости отроится па следующих основ-

31

них положениях и критериях [I, 4]: крепи используются на рядовых участках шахт; КССМК выбирается с положительным значением критерия В , обеспечивающим приоритет »Активности поддержания при-забойной кровли относительно управления массивом кровли; в секциях предусматривается традиционный основной проход для челово-ка-оператора в межстоечном пространстве;в крепи принимается "заряженная" конструктивно-технологическая схема; в секциях предусматриваются цольнопролетные перекрытия, а в условиях мощных пластов - дополнительно с выдвижной призабойной консолью; производительность КМЗ ВСуГ в зависимости от мощности плаота принимается исходя из выражения

в,^»^«!. (7.9)

где кп - коэффициент нагрузки, равный 1000 т/м.

Концепция построения механизированных крепей высокопроизводительных очиотных забоев для условий пластов средней мощности строится на следующих основных положениях и критериях: кропи используются на специально подготовленных участках шахт; вводится новый класс компактных комплектно-агрегатных механизированных крепей и новый подкласс кострово-щитовых секций о двумя рядами крепей:

ПО - [0+2] - 1Ю - КД - КЩ; ТО - [0+2+1] - ИВ - КЛ - КЩ (7.10) поддерживающо-оградительная, однорядная (двухрядная), 2-стоечная (3-стоочная), с постоянном проходом для человека-оператора пород стойками, незаряженная, с выдвижным козырьком, комплектно-агрегатная, цостроьо-щитовал. Производительность КМЗ и КАЗ при человеко-машинных принципах управления принимается из соотношения.

(2-2,5)Клг. 1;. (7.11)

Концепция построения закладочных механизированных крепей строится на принципах, изложенных в п. 10 научных положений автореферата, о формулой КССМК

П - [ 0+2+2] 3 - 1ЮН3 - КА - КЩ. (7.12)

Концепция построения механизированных крепей для условий наклонных пластов в системе наклонных комбайновых агрегатов обеспечивает автономное диагональное формирование забоя относительно прилегающих выработок посредством специальных комплектно-агрегатных кострово-щнтовых крепей о реализацией критериев безопасности в формулой КССМК.

АПК - ПО - [0+2+1] - КВ - КА - КЩ. (7.13)

Обоснованы условия и критерии автономности направленного перемещения комплектно-агрегатных механизированных крепей в зави-

симостп от веса секции С0 с пригрузкой, утла падения пласта <х,а}, коэффициента трения перемещения •/ , усилий домкратов передвижки секции со стороны восстания Р1 и падения пласта Р„ , коэффициента подпора при передвижке секции К„, реакции системы боковой устойчивости и др. [I]:

Определены также условия и критерии автономности устойчивого пространственного положения кострово-щитовых секций механизированных крепей в системе комплектно-агрегатных механизированных крепей.

Предложенные автором новый класс комплектно-агрегатных механизированных крепей и новый подкласс кострово-щитовых секций механизированных крепей о рациональными параметрами, оптимальными КССМК и новыми функциональными свойствами обеспечивают возможность функционирования крепей в собственно автономном режиме по корректировке направленного перемещения и устойчивого пространственного положения без внешней системы управления и о устранением горных отказов п ручного труда. Это расширяет область эффективного применения механизированных крепей на пологие и наклонные пласты с неустойчивыми кровлями, слабыми почвами и повышенным горным давлением, упрощает конструктивное устройство, функциональное и информационное обеспечение систем управления механизированными крепями и создает лучшие предпосылки для автоматизации и разработки болов простых и надежных человеко-машинных принципов управления с более высоким уровнем повышения эффективности п безопасности ведения очистных работ в системе КМЗ и КАЗ.

В диссертации на основе теоретического обобщения существующих и разработка новых научных положений, базирующихся па комплексном подходе к системе утлевмещавдиЗ массив - механизированная крепь и человек-оператор решена крупная, имеющая народнохозяйственное значение научная проблема создания и применения механизированных крепей для сложных по управляемости массивом горно-геологических условий, обеспечивающих расширение области применения крепей ца пологие п наклонные пласты с неустойчивыми

г Р» = [Р» ~(р| "Ря^,ст '

I.

(7.15)

(7.14)

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

кровлями, слабыми почвами и повыше иным горным давлением, повышение безопасности и автономности функционирования в системе комплексно-механизированных и автоматизированных очистных забоев. Выполненные исследования позволяют сделать следующие выводы:>

1. Применительно к комплексно-механизированным и автоматизированным забоям в качестве основного обобщающего критерия для оценки и отнесения кровель к одному из классов горно-геологических условий следует принимать степень управляемости кровлей, исходя из которой и должны выбираться основные параметры и конструктивная схема секций механизированной крепи.

Разработаны критерии, методы и алгоритмы оценки углевмеща-ыдих породных структур и классификация кровель в комплексно-механизированных и автоматизированных очистных забоях с последовательной дифференцированной оценкой параметров непосредственной и основной кровель и последующим интегральным Сочетанием их критериев.

2. Достоверная оценка свойств почв в комплексно-механизированных и автоматизированных очистных забоях обеспечивается по критериям устойчивости и прочности почв. Выведен критерий допустимых напряжений пород почвы сдвигу и предложены принципы построения конструктивных схем механизированных крепей для условий со слабыми почвами.

3. Использование производственно-экспериментального метода исследований механизированных крепей различных типов в параметров в условиях пластов мощность» 0,7-5 м с кровлями различного класса по управляемости позволило установить показатели деформируемости и состояния кровель, почв, пласта и крепей в призабой-иом пространстве и определить дифференцированные параметры механизированных крепей в зависимости от типа и условий применения.

- 4. Установлены новые функции механизированных крепей с оптимальными параметрами и конструктивными схемами при колебательно-циклическом воздействии на массив и изменение его состояния путем перевода пород в пониженные классы по обрушаемости с подбу-чпванием несущих слоев основной кровли, опорой глобальной части массива ао•пределами призабойного пространства и последующим его деформированием о большим шагом, с образованием локальной защищенной подвияиой области в окрестности очистной выработки в отличие от традиционного представления об "обрезе" кровли специальными посадочными средствами.

5. Обобщенные основные параметры механизированных крепей в комплексно-механизированных очистных забоях определен» на основе оригинального синтеза производственно-экспериментального, экспериментально-аналитического и эвристического методов, па основе которого получены непрерывные обобщенные зависимости необходимого сопротивления механизированных крепой поддерживающе-оградительного и оградитолыю-поддержавающего типов в зависимости от мощности и угла падения пластов, класса кровли по управляемости и вида технологии. Разработаны методические основы, экс-прзсс-метод, структурные схемы алгоритмов и номограммы определения основных параметров механизированных крепей в комплексно-механизированных очистных забоях в зависимости от группы факторов.

6. Выдвинуто научное положение о том, что основные параметры механизированных крепой в комплексно-автоматизированных очистных забоях должны обладать определенной избыточностью по сравнению с параметрами крепей в коотлексно-мохэнизнровашшх очистных забоях при аналогичных классах горно-геологических п горнотехнических условий. Обоснованы непрерывные обобщенные зависимости необходимого сопротивления механизированных крепей от мощности пласта и класса кроши в комплексно-автоматизированных очистных забоях. , •

7. Разработана укрупненная классификация конструктивных схем механизированных крепей применительно к. комплексно-мехаппзпро-ванным и автоматизированным очистным забоям и выделены новый класс комплектно—агрегатных" механизированных крепей и новый подкласс костровс-щптовых секций механизированных крепей с новыми функциональными свойствами.

Предложена новая интегральная формализация конструктивных схом механизированных крепой по способу взаимодействия с поддерживаемой* кровлей и обрученным массивом, размещению постоянного прохода для чоловека-опаратора, расположению стоек в секции и их числу, конструктивно-технологическому признаку, структурной схеме конструкции, способу передачи усилий от гидростоек к перекрытия и ого связи с основанием, характеризующая функциональное.качество кропи.

8. Разработан метод анализа, оценки и оптимизации конструк- • тпвных схем секций механизированных крепей по критериям эффективного поддержания" и управления массивом кровли, размещению проходов для человека-оператора, конструктивной эффективности и вида технологии.Выведет обобщенные эталонные критерии рациональности

конструктивных схем секций и разработаны структурные схемы алгоритмов анализа, оценки и оптимизации конструктивных схем секций механизированных крепей различного типа и вида.

9. Разработаны новые концепции поотроения механизированных крепей в системе комплексно-механизированных и автоматизированных очистных забоев: компактных щитовых механизированных крепей пониженной материалоемкости, закладочных механизированных крепей, механизированных крепей высокопроизводительных очистных забоев и механизированных крепей для наклонных пластов в системе наклонных комбайновых агрегатов. Концепции базируются на оптимизированных конструктивных схемах секций механизированных крепей и новом классе комплектно-агрегатных кострово-щитовых механизированных крепей.

Обоснованы условия и критерии автономности направленного перемещения комплектно-агрегатных механизированных крепеЧ и устойчивого пространственного положения кострово-щитовых секций механизированных крепей.

10. Новый класс комплектно-агрегатных механизированных крепей и новый подкласо кострово-щитовых секций механизированных крепей с рациональными параметрами, оптимальными конструктивными схемами и новыми свойствами обеспечивают возможность функционирования крепей в собственно автономном режиме по корректировке направленного перемещения и устойчивого пространственного положения без внешней системы управления и о устранением горных отказов и ручного труда. Это расширяет область эффективного применен ния механизированных крепей на пласты о .неустойчивыми кровлями, слабыми почвами и повышенным горным давлением,упрощает конструктивное устройство, функциональное о информационное обеспечение систем управления механизированными крепями, создает лучшие предпосылки для автоматизации и разработки более простых и надежных человеко-машинных принципов управления о более высоким уровнем повышения эффективности в безопасности ведения очистных работ.

11. Разработанные автором рациональные параметры механизированных крепей использованы в технических гаданиях на создание, освоение в применение очистных механизированных комплексов КМ87П, КИТ, КМЮЗ, КМТЗ, КМ145, ЩДЗ-90 и др. Методы анализа, оценки в оптимизации конструктивных схем секций механизированных крепей использованы при разработке исходных технических требования н технических заданий к комплексам и агрегатам КМ143, КШ44,

KMI5I, АПК и новых концепций построения механизированных крепей. Освоено крупносерийное производство и применение комплексов типа 1Ш87П, КЛЮЗ и КМТ, разработанных при непосредственном участии автора с экономическим эффектом более 5 млн. руб. (в ценах 1990 г.).

Основные научные положения диссертации изложены в следующих работах:

I. Коровквн Ю.А. Механизированные кропя очистных забоев ) Под редакцией Ю.Л.Худина. - М.: Недра, 1990. - 4X3 с.

Докукин A.B., Коровкип Ю.А., Яковлев II.И. Механизированные крепп п их развитие. - И. : Нодра, 1984, - 283 с.

3. Коровкип Ю.А. Исследование и обоснование основных параметров механизированных крепей для пологих пластов с трудноуправляемой кровлей: Авто-роф. канд. лис. - 1.1., 1974. - 15 о.

4. Коровкип Ю.А., Раэунняк Н.Л. Концепция построения ряда компактных щитовых механизированных крепей II Повышение эффективности разработки угольних месторождений Кузбасса. - Кемерово, 1991. - С.37-41.

5. Коровкип Ю.А. Комплексы повкзенноЯ безопасности //Безопасность труда в промшаенаости. - 1989. - 1» 5. - С.35-42.

G. Коровкип Ю.А. Методы оценки свойств почв // Боэопаоность труда в проншяеяпостя. - 1988. - № 12. - С.44-47.

7. Коровиин Ю.А. Единая классификация кровель //Безопасность труда в промкхзенности. - 1985. - № 10. - С.39-12.

0. Коровкип Ю.А. О параметрах и конструктивных решениях механизированных крепе!! автоматизированных комплексов //Комплексная механизация подземной добычи угля: Науч. сообд. / Ин-т горн, дела им. А.А.Скочинского. - M.,'l984. - C.62-G7.

9. Коровкип Ю.А., Бочкарев В.У. О создании очистных комплексов на основа робототехники //Уголь. - 1934. - № 7. - С.35-38.

10. Коровкип И.А. О создании мехаиизпровэшшх крепей па основе принципов унификации и агрогатирования сборочных единиц // Комплексы оборудовали я агрегаты для добичи угли, подземным способом: Науч. сообч. /Ин-т горн, дола им.А.А.Скочпнского, -!.!., 1982. - С. 22-29.

II. Коровкип Ю.А. Методы определения основных параметров механизированных крепвЗ // Уголь. - 1982. - .'« 4. - С.30-34.

12. Коровкип В.А. О влияния начального распора и сопротивления механизированной кропя на характеристику системы кроль - боковые порода //Ссвэр-Еавотвовапио технологии, средств комплексной механизации, автоматизации я безопасности при подземной разработке угля. - Караганда,1975.- С.46-48.

13. Коровкип Ю.А. Методика расчета ^параметрического я типоразмэрного ряда иеханпэировакнкх крепей. - Н. : Йьт горн.дела им.А.А.Скочпнского, 1982. - 12 с.

14. Коровкип Ю.А. О влкяпая сояротивлепкя механизированной крепп па нгапиЗ предел вынимаемой мощности пласта с трудноуправляемой кровлей // Проблемы создания мэхкоьешжсов для добычи угля и сланца: Науч.сообц. / Ин-т горн.дола им. А.А.Скочивского. - Н., 1980. - С.20-26.

15. Коровкин Ю.А. Выбор параметров механизированных крепей в ооответ- ' ствии о классификацией кровли 1J Средства комплексной механизации подземной разработки угольных месторождений: Науч.сооби. 1 Ин-т горн.дала им. А.А.Скочинского. М., 1980. - С. 11-20.

16. Коровкин Ю.А. О классификации кровель в комплексно-механизированных очистных забоях // Уголь. - 1980. - 16 I. - С.18-22.

17. KctovKln Y. А., Mi.Kta.jew £.1., LLtwJa« Y.A., Zmectianizowane KOmptex-sy d(a poKCadow z i7udno(uja:ymi sIi staopaiu./ PutjCad gmiuczi/. Waxsha-wa, <973, n11(35), s 49-52.

18. Коровкин Ю.А. Выбор технологической последовательности передвижения секций механизированной крепа // Механизация н автоматизация подземной виемки угля и сланца: Науч.сообщ. / Ин-т горн.дела им.А.А.Скочинского. Ii., 1978. --С.7-13.

19. Коровдин Ю.А., Микляев Е.И., Литвяк Ю.А. О создании комплексов оборудования для пластов о трудноуправляемыми кровлями 11 Уголь. - 1979. - & 3. - С.39-42.

20. Коровкин Ю.А..МикляевЕ.И. Рациональная величина начального распора механизированной крепи для пластов с трудноуправляемой кровлой // Вопросы вксплуатации и надежности горних машин: Науч.сообщ. / Ин-т горн.дела ем.А.А.Скочинского. М., 1975. - С.45-53.

21. Коровкин Ю.А., Микляев Е.И., Коробов М.С. Обоснование конструктивной схемы секции механизированной крепи для пластов с трудноуправляемой кровлей 11 Разработка средств механизации и автоматизации горных работ: Науч.сообщ. 1 Ин-т горн.дела им.А.А.Скочинского. - М., 1975. - С.8-15.

22. Коровкин Ю.А. Установление параметров механизированной крепи для пологих пластов с трудноуправляемой кровлей 11 Вопроси технологии разработки в обогащения полезных ископаемых. - М.: Институт физики Земли. -1974. - С. 46-48.

23. Коровкин Ю.А. Изменение кинематики креш М87 при ее взаимодействии о трудноуправляемой кровлей / Совершенствование технологии и средств комплексной механизации при добнче угля в олошшх горно-геологических условиях. М,: Ин-т горн.дела им.А.А.Скочинского. - 1973. - С. 32,33.

24. Коровкин Ю.А, Опит эксплуатации комбайна КШ1КГ о механизированной «репью 2МЭПС Л Уголь. - Х969. - »10. - С.49-51.

25. Бущгев Н.П., Мамонтов С.В., Коровкин Ю.А. и др. Основные положение применения очистных механизированных комплексов и агрегатов в уголышх шахтах. - Ы. : ИГД им.А.А.Скочинского, 1988. - 18 о.

26. Аэродинамическое сопротивление новых видов крепи очистных забоев (лав) /Н.Ф.Гращзиков, В.Ы.Маляревский, А.Е.Богатцрвв, Ю.А. Коровник в др. ¡1 Извеотил ВУЗов. Горный журнал. >- 1966. - № 10. - С.60-62. _

27. Ыевяков H.A., Гаврилов Г.Г., Коровкин Ю.А. Опыт зксплуатации комплекса КМ81 при слоевой выемке плаота Л Уголь. - 1968. - JS 10. - С.52-53.

28. Ооноваие специальные требования к механизированным крепям поддер-ивагцего типа для пластов мощностью 0,8-2,0 и о углом падения до 35° с трудяоупр&адяемой кровлей: Тез.дом. к Всесоюзному оеминару во управле-bss трудиообруааемыми кровлями механизированными крепями / В.Н.Хорин, A.C.Архангельский, Е.И.Микляев, Ю.А.Коровкин. - Л., 1973. - С.19-21.

36.

29. Микляев E.H., Коровкин Ю.А,, Дьяченко З.К, Исследование взаимодействия механизированной крепи повышенного сопротивления о трудноуправляемой кровлей // Уголь. - 1974. - » 3. - С.9-12.

30. Микляев Е.И., Коровкин Ю.А., Лемента Е.М. Промншлевнне иопитания угледобывающих комплексов КМ87П.// Уголь. - 1978. - !< 7. - С.49-53.

31. Коровкин Ю.А., Выходцев В.Г., Шуров В.Д. Результаты промишлешшх испытаний комплекса оборудования КМТ // Научные основы создания комплексов оборудования а агрегатов для добычи угля; Науч.сообз. - Ия-т горн.дела им. А.А.Скочинского. - M.f 1981. - С,?8-35.

32. Коровквп Ю.А., Керов A.B., Марков Э.П. Применение комплекса ШГГ иа пластах с трудноуправляемой кровлей и слабой почвой // Уголь. - 1987,

- Ä 5. - С.25-28.

33. А.о. № 1758240 СССР, М. кл. Е 21Д 23/00. Секция комплектно-агрегатной механизированной крепи / Ю.А.Коровкин, О.В.Аганин, Н.Л.Разумняк и др. - Заявл. 2I.IX.89; Опубл. 30.08.92, Бюл. К 32.

34. A.c. И I677312 СССР, М. кл. Е 21 С 41/18. Способ ироходки спарен-ннх выработок / Г.М.Золотарев, Ю.А.Коровкин, В.Г.Кириллин, К.К.Сердалпн.

- Заявл. 01.04.89; Опубл. 15.09.91, Ем. № 34.

35. A.c. й I633135 СССР, М. кл. Е 21Д 23/12. Механизированная кропь / Ю.А.Коровкин, Э.П.Марков, Н.П.Ткалевко и лр. - Заявл. 20.04.88; Опубл. 07.03.91. Бел. Я 9.

36. A.c. Ii I5I8536 СССР, М. кл. Е 2ХД 23/03, 23/12. Секция мехвниэи-ропавной крепи / Ю.А.Коровкин, Н.Г.Богатырев, Б.К.Мшдляев и др. Заявл. 13.04.87; Опубл. 30.I0.89i Бм. Ä 40.

37. A.c. WI46V205 СССР, 11. кл. Е 21Д 23/00. Комплектно-агрегатная механизированная кропь / Ю.А.Коровкин, Л.Н.Гапанович, Б.К.Мшиляев и др. За-, явл. 30.07.86; Опубл. 23.03.89. Бш.'ДП.

38. A.c. Ii 1465585 СССР, U., кл. Е 21Д 11/00. Способ Золотарева и Ко-ровкива проведения спаренных выработок / Г.И.Золотарев, Ю.А.Коровкин.Заявлено 18.03.87; Опубл. 15.03.89, Бюл. № 10.

39. A.c. .'"'1289986 СССР, И. кл., Е 21 С 27/00. Способ Коровина самозарубки комбайна в очистных забоях / Ю.А.Коровкпи. Заявлено 28.02.65; Опубл.

_ 15.02.87,_Бпя. » 6._____ ______________^_____

40. A.c. .'» 1265365 СССР, М. кд. Ё 21 Д 23/04. Секция меха'назированной крепи / В.А.Кухханкин, Б.И;Кобзин, Э.Г.Еербипа, Ю.А.Коровкин и др. Заявлено 05.II.84; Опубл. 23.10.86, Бея. Я 39.

41. A.c. ü 1247552 СССР, И. кл. Е21Д 23/00.. Механизированная крепь/ Ю.А.Коровкан, М.С.Коробов, А.В.Керов и др. Заяпл. 20.02.85; 0пу0л.30.07.86, Бгш. .'» 23.

42. A.c. Я I2I3360 СССР, И., кл. Е 21Д 2з/сЮ. Нвханизаровапная'крвпь / Ю.А.Коровкин, М.С.Коробов, В.М.Соболь я др.3аявл.23.04.84; Опубл.07.03.86, Бгя. И 9.

43. A.c. й II62993 СССР, М., пл. Е 21Д 23/00. Механизированная крепь / Ю.А.Коровкин, М.С.Коробов, А.Н.Козулько, Заявл.21.04.81; 0публ.23.06.В5; Бия. Ä 23.

44. A.c. J5 1154-182 СССР, IL, кл. Е.21Д 23/06. Устройство для соединения перекрытия секции механизированной крепа с гпдроетойкой / Ю.А.Коров-

кии, М.С-.Коробов, «.{¡.Калинин, Е.1.1.Соболь. Заявл.II.07.83; Опубл.07.09.85, Бил. JS 17.

45. A.c. Л 937716 СССР, М., кл. Е 2IC 25/04. Способ выемки наклонных и крутых пластов полезных ископаемых и устройство для его осуществления / Ю.А.Коровкин, В.Ф.Тешшискпй, З.З.Кальманович, Д.Т.Горбачев. Заявл. 19.06.80; Опубл. 23.06.82, Бюл. JS 23.

46. A.c. № 870739 СССР, Ы., кл. Е 21Д 23/04. Устройство для крепления Вакета рессор в узлах механизированной крепи / Ю.А.Коровкии, Е.И.Микляев, М.Н.Калишн, А.Г.Беличенко. Заявл. 18.06.79; Опубл. 07.10.81, Бил. №37.

47. A.c. № 855225 СССР, М., кл. Е 21Д 23/04. Устройство для крепления пакета рессор в перекрытии секции механизированной крепи / Ю.А.Коровкин, Е.И.Микляев, 1.1.Н.Калинин, А.Г.Беличенко. Заявл. 29.10.79; Опубл. 15.08.81, Бел. .4 30.

48. A.c. К 757727 СССР, М. кл., Е 21Д 23/00. Способ управления кровлей , в очистных забоях и механизированная крепь для его осуществления / Е.И.Ми- , кляов, Ю.А.Коровкин, М.С.Коробов и др. Заявл. 20.06.75; Опубл.23.08.80; Бюл. К 31.

49. A.c. К 700658 СССР, М., кл.Е 21Д 23/04. Механизированная крепь / Ю.А.Коровкин, М.Н.Калинип, Е.И.Микляев и др. Заявл. 09.02.78; Опубл. 30.11.79; Бш. № 44.

50. A.c. К I32I826 СССР, П., кл. Е 21Д 15/54, 23/04.Устройство для соединения перекрытия механизированной крепи о гидростойкой / М.Н.Калииин, В.А.Куцанмш, Ю.А.Коровкин.'Заявл. 29.05.85; Опубл. 07.07.87; Бш. 25.

51. A.c. 7321826 СССР, М., кл. Е 21Д 15/54, 23/04. Устройство для соединения перекрытия механизированной крепа с гидростойкой / М.Н.Калинип; В.В.Куцануин, Ю.А.Коровкин. Заявл. 29.05.80; Опубл. 07.07.87; Бюл. JS 25.

52. A.c. ü I221380 СССР, М., кл. Е 21Д 23/04, 17/54. Крепление пе- 1 рекрытия механизированной крепи к гидростойке / М.Н.Калинип, Ю.А.Коровкин, П.Ф.Антонцев, Л.П.Суханов,. Заявл. 23.ГО.84; Опубл. 30.03.86; Бюл. J> 12.

. 53. A.c. Ii I2I6359 СССР, М., кл. Е 21Д 17/02. Перекрытие секций механизированной крепи / В.Ф.Янчекко, В.К.Ливенцев, М.С.Коробов, Ю.А.Коровкин. Еаявл. 13.06.80; Опубл. 07.03.86; Бпп. К 9.

54. А.о. Ii II9I597 СССР. М;, кл. Е 2ХД 23/04, 15/54. Секция механизированной крепи / М.Н.Калинин, Ю.А.Коровкин, В.М.Соболь, П.Ф.Антонцев. , Ваяал. 12.05.84; Опубл. 15.11.85; Бпл. » 12.

Б5. A.c. J5 870730 СССР. И., кл. Е 21 Д 15/44. Рудничная стойка / А.А.Баав, М.Н.Калишн, П.С.Дементьев, Е.И.Микляев, Ю.А.Коровкин, М.С.Коробов. Заявл. 15.04.79; Опубл. 07.10.81; Бел. й 37.

56. A.c. й 582406 СССР, М., кл. Е 21 Д 17/01. Соединение перекрытия со стойкой секции шахтной крепи / Е.И.Микляев,М.С.Коробов, Ю.А.Коровкин и др. Залвл. 08.01.76; Опубл. 30,11.77; Бш. » 44.

57. A.c. В 781365 СССР, П., кл. Е 21 Д 23/04. Механизированная шахтная крепь / U.0,Коробов, Е.И.Ышиявв, А.Т.Данидин, Ю.А.Коровкин и др. Заявл. 06.12.IB; Опубл. 23.11.80; Бш. » 43. _ •

58. A.c. № 632003 СССР. М., кл. Е 21 Д 23/04. Секция механизированной ipenu / В.В.Аксенов, Г.Е.Лукалов, Е.И.Михдяев, Ц.С.Коробов, Ю.А.Коровкин в др. Заявл. 25.06.79; Отйя. 23.05.81; Бш. » 19.