Наведено дані досліджень про специфічні умови формування та особливості деформування гірничого масиву біля контуру гірничої виробки, встановлено їх залежність від навантажень рамної конструкції. Запропоновано функцію знеміцнення матеріалу граничної зони та визначено показники ефективного інтервалу варіювання необхідної величини робочого опору та конструктивної піддатливості нового кріплення. Розрахункові значення збігаються з результатами спеціальних шахтних експериментів. На підставі проведених лабораторних експериментів з деформування та руйнування крихкого середовища біля порожнини круглого перерізу за умов нерівнокомпонентного об'ємного стиснення визначено раціональну форму виробки та кріплення. Проаналізовано вплив складових рамного кріплення, замкових з'єднань, міжрамних зв'язків, матеріалу, типу спецпрофілю, як факторів, що забезпечують досягнення наданих параметрів робочої характеристики та їх стабільності. Запропоновано конструктивні та технологічні рішення, реалізовані в експериментальних і дослідних моделях.

  Скачати повний текст

Обгрунтувано параметри забезпечення стійкості гірничих виробок вибуховим розвантаженням порід покрівлі за рахунок керування напруженим станом порід і створення ефективних умов взаємодії кріплення з масивом. Встановлено закономірності формування зони розвантаження навколо виробки. Методом скінченних елементів визначено закономірності розподілу напружень у разі розвантаження, а також закономірності зміни несучої здатності рамного кріплення гірничої виробки за різних схем навантаження залежно від зміни пасивного опору порід.

  Скачати повний текст

Виконано дослідження стійкості підготовчих виробок вугільних шахт ДХК "Добропіллявугілля". Розроблено просту методику визначення на стадії проектування виробки статистичних характеристик її коефіцієнта стійкості залежно від міцності порід, які вона перетинає, та способу її проведення. На підставі аналітичних досліджень застосовності різних законів розподілу випадкових величин для опису імовірнісного коефіцієнта стійкості виробки встановлено, що найбільш адекватним у даному випадку є розподіл Вейбулла. Доведено, що стійкість протяжних виробок є функцією імовірнісного показника стійкості та параметра форми розподілу Вейбулла, що дозволило залежно від призначення виробки для заданих гірничо-геологічних умов визначити тип і параметри кріплення, спрогнозувати обсяги ремонтних робіт. Встановлено, що співвідношення капітальних і експлуатаційних витрат, за яких сумарна вартість спорудження та підтримки виробки мінімальна, є нелінійною функцією варіації коефіцієнта стійкості та показника стійкості, що дозволило за умов встановлених параметрів кріплення оцінити вартість ремонтних робіт і вибрати технологію їх виконання. На базі встановлених залежностей розроблено інженерну методику визначення статистичних характеристик коефіцієнта стійкості протяжних гірничих виробок і оцінки вартісних параметрів ремонтних робіт та обгрунтовано технологію їх виконання.

  Скачати повний текст

Установлено закономірності впливів механічних характеристик у домежовому та позамежовому станах кожного з прилеглих породних шарів вуглевмісної товщі на зміну напружено-деформованого стану системи шаруватий масив - кріплення виїмкової виробки, а також закономірності розвитку переміщень будь-якої точки контура кріплення виробки за нових умов оцінювання її стійкості й експлуатаційної придатності. Обгрунтовано просторову геомеханічну модель зсувів навколо пластової виробки тонкошаруватого масиву слабких порід з урахуванням кінцево-елементної побудови реальних геометричних параметрів рамного кріплення, підп'ятників, затяжки та закріпного простору за відповідних умов їх контакту та реальних механічних характеристик. Модель реалізовано з використанням методу кінцевих елементів на базі сучасних комп'ютерних програм. Створено методику прогнозу переміщень контуру кріплення виїмкової виробки, що враховує структуру порушеної тонкошаруватої вуглевмісної товщі, механічні характеристики її породних шарів і основні конструктивно-технологічні норми безпечної експлуатації.

  Скачати повний текст