Обгрунтовано та досліджено комплекс геологічних критеріїв для Львівсько-Волинського басейну (ЛВБ), дотримання яких дає змогу здійснювати промислову розробку некондиційних вугільних пластів (н. в. п.) на базі технологій підземної газифікації вугілля (ПГВ). Нижня межа потужності вугільного пласта, технологічно придатного для ПГВ, - 0,2 м. Верхня - умовно прийнята 0,5 м через неможливість розробки шахтним способом. Побудовано 22 картосхеми розподілу потужностей н. в. п. Тяглівського родовища та проведено їх типізацію за наявністю ділянок заданої потужності. ПГВ-ділянка - частина неперервного вугільного пласта, локалізація ПГВ-ділянок здійснюється як регіональне та локальне виділення структурно-тектонічних блоків різного порядку. Пласти, у яких кількість води понад 1 кг на 1 кг вугілля газифікувати неможливо через ендотермічний ефект реакції. Ізоляція ПГВ-ділянки підтримується непроникними літологічними різновидами порід покрівлі та підошви. Доведено домінування аргілітів, алевролітів і вапняків у вміщуючих некондиційні пласти породах ЛВБ та досліджено закономірності розподілу основних літологічних різновидів покрівлі і підошви локалізованих ПГВ-ділянок башкирського ярусу поля шахти "Тяглівська N 1". За цього виявлено закономірності, а саме: відсутність у підошві ділянок н. в. п. вапняків і пісковиків, підошва ділянки здебільшого представлена одним, рідше - двома літологічними різновидами порід, а покрівля - двома, трьома та чотирма. З'ясовано, що температура плавлення мінеральних компонентів золи вугілля, а також порід покрівлі та підошви має бути більшою від температури синтезу, щоб запобігти закупорці прохідних каналів і огортанню вугілля. Досліджено хімічний склад окремих вугільних пластів ЛВБ щодо тугоплавкості. Якісними показниками вугілля, межові значення яких дозволяють здійснювати ПГВ, є: зольність (до 40 %), сірчистість (до 4,5 %), вихід летких компонентів (понад 20 %), аналітична вологість (частина загальної кількості води) і теплота згорання (понад 14,64 мДж/кг), у межах ЛВБ лише в поодиноких випадках сягають критичних значень.

  Скачати повний текст

Досліджено питання прогнозу обвалення важкокерованої покрівлі у лавах пологих пластів Донбасу. Обгрунтовано параметри обвалення важкокерованої покрівлі у цих лавах. Запропоновано новий підхід до розрахунку кроку первинної посадки покрівлі та критерію характеру обвалення порід. Обгрунтовано та встановлено зміну величини опорного тиску залежно від кількості шарів, що входять до області зрушення над виробленим простором, з урахуванням їх кількості та послідовності зрушення. Встановлено залежність руйнівних напружень на верхній і нижній межі породного шару, від кількості шарів, що прогнулися або обвалилися, які беруть участь в області зрушення. Встановлено залежність межового прогону породних шарів покрівлі в області їх зрушення, яка враховує формування руйнівних напружень на межах шарів і вплив довжини лави. Обгрунтовано критерій характеру обвалення безпосередньої та основної покрівлі на момент первинної посадки залежно від типу руйнівних напружень на межах шарів, міцнісних властивостей, потужності та кількості породних шарів, що входять до області зрушення. Встановлено, що для сланцю глинистого та сланцю піскового залежно від потужності породного шару, покрівля може обвалитися дрібними фракціями та великими блоками. Використання результатів досліджень на гірничих підприємствах дозволяє обгрунтовано застосовувати необхідні заходи щодо управління важкокерованою покрівлею, уникнути аварійних ситуацій і підвищити безпеку ведення очисних робіт. Розроблено рекомендації щодо визначення параметрів обвалення на момент первинної посадки безпосередньої та основної покрівлі, які впроваджено на шахті "Красноармійська - Західна N1", "Родинська" та шахті ім. Стаханова, одержано хорошу збіжність прогнозних і фактичних даних з точністю 15 %. Очікуваний економічний ефект для трьох добувних дільниць від впровадження цих заходів становить 1 192,6 тис. грн./р.

  Скачати повний текст

Досліджено процес формування снігового навантаження на покрівлях будівель і споруд. Визначено вплив окремих метеорологічних (температура, опади, швидкість та напрям вітру) та фізичних (тепловтрати покрівель) факторів на утворення снігонакопичень в місцях перепадів висот будівель. Розроблено імовірнісну модель нагромадження снігу в місцях перепадів висот будівель. Наведено інженерну методику застосування знижувальних коефіцієнтів сполучення для визначення снігового навантаження в місцях перепадів висот будівель. Запропоновано спосіб та інженерні засоби захисту від надмірного снігового навантаження в місцях перепадів висот будівель у разі реконструкції та нового будівництва.

  Скачати повний текст

Розкрито закономірності розподілу напруг і зміщень системи "покрівля - цілики - грунт" (за допомогою методу граничних елементів і моделі лінійно-спадкового середовища) з урахуванням розкиду вихідних даних за фізико-механічними характеристиками та геометричними параметрами камерної системи розробки тонких пологих вугільних пластів у слабких породах. Розроблено методику розрахунку параметрів камерної системи відпрацювання тонких пологих вугільних пластів у слабких породах. За її допомогою для умов шахт Західного Донбасу визначено та впроваджено раціональні параметри бурошнекового та комбайнового тонких стрічкових ціликів.

  Скачати повний текст

Розроблено новий спосіб охорони підготовчих пластів виробок (штреки, печі за щитового відпрацювання), що базується на попередньому розвантаженні навколишнього гірничого масиву за допомогою попереднього зволоження вугільного пласта водяними розчинами поверхнево-активних речовин. Експериментально досліджено геомеханічні процеси навколо щитового вибою (вибоїв) у безпосередній та основній покрівлях, а також на рівні підроблюваного вентиляційного горизонту. На підставі одержаних даних і виконаного моделювання створено новий спосіб відпрацювання крутих пластів щитовими агрегатами, що забезпечує зменшення до 30 - 40 % деформацій земної поверхні.

  Скачати повний текст