Індекс рубрикатора НБУВ: И181.2 + И310.16-53

Рубрики:

Рудниковий пил і боротьба з ним

Розробка пологих пластів

Шифр НБУВ: ДС41980 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Індекс рубрикатора НБУВ: И181.2 + И310.16-53

Рубрики:

Рудниковий пил і боротьба з ним

Розробка пологих пластів

Шифр НБУВ: ДС41980 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Індекс рубрикатора НБУВ: И181.2 + И310.16-53

Рубрики:

Рудниковий пил і боротьба з ним

Розробка пологих пластів

Шифр НБУВ: ДС41980 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Індекс рубрикатора НБУВ: И181.2 + И310.16-53

Рубрики:

Рудниковий пил і боротьба з ним

Розробка пологих пластів

Шифр НБУВ: ДС41980 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Індекс рубрикатора НБУВ: И310.16

Рубрики:

Розробка пологих пластів

Шифр НБУВ: ДС51107 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Дисертація присвячена проблемі підвищення стійкості пластових підготовчих виробок, які підлягають впливу очисних робіт в умовах глибоких шахт. У роботі розвинуто напрям гірничої геомеханіки, заснований на адаптивній взаємодії бокових порід з опорними елементами виробки. Виявлено нові закономірності проявів гірського тиску в сполучених з лавою виробках, установлені параметри їх охорони опорами змінної жорсткості. Розроблені нові способи охорони виробок із застосуванням збірних захисних опор із залізобетонних блоків, спарених податливих ціликів та присічних виробок, що проводяться за лавою. Обсяг упровадження розробок з фактичним економічним ефектом становив 35.17 тис.м у 29 вугільних шахтах Донбасу.

На основании экспериментально-аналитических исследований компрессионных характеристик составных по площади углепородных опор и установленной зависимости оседаний земной поверхности от степени извлечения угля разработана методика определения параметров технологии извлечения предохранительных целиков с закладкой выработанного пространства пологих пластов Донбасса.

Определена надежность подготовительных работ, установлены зависимости влияния основных факторов на надежность и параметры секции панели, разработаны математические модели.

Дисертація присвячена питанням розробки методу прогнозування гірничого тиску при відробці світи похилих пластів. На підставі шахтних інструментальних досліджень за активізацією повторно над- та підробленої товщі за допомогою глибинних реперів та фізичного моделювання на еквівалентних матеріалах встановлено, що при відсутності потужних порідних мостів у міжпластовому просторі багаторазова над- та підробка одинокою лавою раніше розвантаженої зони приводить до зменшення або повного зникнення регіонального розвантаження. Обгрунтована кінцево-елементна процедура розрахунку гірничого тиску в заданій площині при поширенні очисних робіт у світі зближених пластів з урахуванням незворотних зрушень масиву при його багатократній над- та підробці.

Приведены результаты аналитических и экспериментальных исследований по созданию очистного комплекса наклонных пластов. Особое внимание уделено анализу и экспериментальной проверке средств транспортирования угля в лаве наклонного угольного пласта, которые предложены впервые.

Дисертацію присвячено актуальній задачі прогнозу зон можливого вивалоутворення в межах виїмкової дільниці з урахуванням середньозваженої шаруватості та обмеження місць розрахунку порогового значення критерію стійкості, нижче якого відбуваються вивали. Розглянуто проблеми локалізації та зменшення вартості заходів щодо боротьби з вивалами та підвищення безпеки ведення очисних робіт. Доведено, що в процесі розвитку вивалу в породах безпосередньої покрівлі наявні зсуви порід направлені на вибій. Однією з головних причин обвалення є несправність механізованого кріплення. Запропоновано новий критерій стійкості покрівлі, що враховує шаруватість порід покрівлі. На основі критерію розроблено алгоритм для встановлення зон можливого обвалення порід безпосередньої покрівлі, що дозволило обирати оптимальні параметри технології ведення очисних робіт.

Визначено ступінь впливу конструкції та механічних властивостей комбінованої охоронної споруди (КОС) на величину зближень покрівлі та підошви виробок, проведених і підтримуваних за очисним вибоєм, що враховує час підтримки розглянутого перетину виробки, конструкцію та механічні властивості КОС, а також неоднорідність зміщень контуру по довжині виробки. Розроблено метод прогнозу вертикальної конвергенції в будь-якому перетині виробок, проведених за очисним вибоєм, для проектування кріплення й охорони даного класу виробок, планування обсягу, місця та часу проведення ремонтних робіт у виробках. Одержано залежність для прогнозу конвергенції покрівлі та підошви виробок, де, крім відомих параметрів, враховується розвиток конвергенції в часі, конструкція комбінованого спорудження та нерівномірність зміщень контуру по довжині виробки.

Розроблено алгоритм визначення межових кутових параметрів процесу зрушення двошарового породного масиву, що підробляється, на підставі вимірювань параметрів зрушення на земній поверхні та зміщення кріплення підготовчих виробок на горизонті розробки пласта. Одержано закономірність формування систематичних похибок установлення довжини напівмульди, що викликані наявністю зони зрушення на зазначеному горизонті, та невідповідністю глибини, за умов якої визначено межові кутові параметри, глибині прогнозування зрушень, а також різницею межових і фактичних кутових параметрів процесу зрушення масиву, що підробляється. За результатами експериментальних досліджень параметрів процесу зрушення установлено, що розподіл вертикальних зрушень на горизонті закладення глибинних реперів, як і на земній поверхні, відповідає інтегральній функції нормального розподілення.

Встановлено нові кількісні закономірності формування рівня засмічення вугілля, покладені в основу розробки його математичних модей і нового методу прогнозу, який відрізняється підвищеною точністю та надійністю оцінок. Розроблено, апробовано і впроваджено нові методи управління технологією вуглевидобутку, засміченням і зольністю вугілля, що базуються на: оптимізації одержаних математичних моделей за критерієм мінімального засмічення; встановленні середніх і граничних нормативів загальності; складанні й реалізації планів організаційно-технічних і спеціальних технологічних заходів щодо зниження зольності; запропонованій системі матеріального стимулювання підвищення якості праці та вугільної продукції.

  Скачати повний текст

Установлено закономірності зміни напружено-деформованого стану (НДС) породного масиву поблизу відпрацьованого простору лави, що мають місце у разі послідовного застосування комплексу заходів для захисту підготовчої виробки від негативного впливу гірського тиску за умов здимання порід підошви. На підставі результатів візуальних та інструментальних спостережень за проявами гірського тиску у підготовчих виробках шахти "Комсомолець Донбасу", а також математичного моделювання встановлено, що за розглянутих гірничо-геологічних умов зниження стійкості виробок обумовлено інтенсивним підняттям підошви, що дозволяє розробити новий спосіб захисту підготовчої виробки. З використанням фізичного та математичного моделювання деформаційних процесів навколо сполучення лави та штреку встановлено закономірності зміни НДС масиву залежно від характеристик засобів захисту та визначено раціональні параметри нового комплексного способу запобігання негативному впливу гірського тиску у зоні здійснення очисних робіт.

Обгрунтовано параметри та розроблено технологію комбінованого способу підтримки повторно використаних виїмкових виробок під час відпрацювання пологих вугільних пластів на основі удосконалення схем взаємодії приштрекових литих смуг з твердіючих матеріалів з породним масивом, завдяки якому досягається полікомпенсація зміщень порід виробки та необхідна несуча здатність литої смуги, адекватна очікуваним навантаженням. На підставі теоретичних, лабораторних і промислово-експериментальних досліджень встановлено закономірності геомеханічних процесів біля підготовчих виробок і механізм деформування геотехнічної системи "базове кріплення - породний масив - охоронна конструкція". На базі дослідження напружено-деформованого стану системи обгрунтовано параметри розташування та зведення литих смуг залежно від умов їх навантаження, для формування яких розроблено мінеральну суміш. Запропоновано технологічний регламент охорони виїмкових виробок і технологію зведення литих смуг різної конструкції з твердіючих матеріалів.

Розвинуто уявлення про закономірності формування напружено-деформованого стану у вуглепородному масиві, зокрема в ньому виділено чотири характерні зони, які розташовано уздовж лінії очисного вибою, симетричні щодо середини лави та є чергуванням зон підвищених і знижених напружень. Показано, що у разі збільшення навантаження на очисний вибій зменшується імовірність вивалоутворення в покрівлі, збільшуються значення максимуму епюри опорного тиску й тиск на лавове кріплення, активізуються процеси здимання порід у лаві. Установлено, що паралельно лінії очисного вибою в покрівлі пласта формується область аномальних напружень, що змінюється за часом, місце розташування. Величина цієї області визначається положенням і швидкістю переміщення робочого органа комбайна. Показано, що зі зростанням навантаження на очисний вибій зона впливу лави на систему кріплення - масив виймальних штреків зменшується, а область бічних порід, підданих конвергенції, збільшується, за цього характер розподілу тиску у покрівлі має два екстремуми: на сполученні лава - штрек і у зоні посадки покрівлі. Одержано новий розв'язок задачі визначення критичного кроку посадки покрівлі в лаві, за яким враховується шаруватість масиву, його структурна неоднорідність та фактор - швидкість оголення масиву.

Проведено експериментальні дослідження зсування порід покрівлі у процесі відпрацьовування механізованими комплексами пологих вугільних пластів за різних гірничо-геологічних умов. Встановлено закономірності взаємодії секцій кріплення з породами покрівлі у випадку неоднакової потужності пласту. Під час моделювання геомеханічних процесів очисної виїмки вугілля з використанням методу групового обліку аргументів встановлено явище прискорення зсування порід покрівлі. Зазначено, що закономірності його зміни можна використати для визначення дільниць лав, в яких доцільно застосовувати секції механізованого кріплення з різними силовими параметрами. Здійснено науково-технічне обгрунтування модульного принципу побудови механізованого кріплення в очисних вибоях, за якого його секції проектуються для конкретних гірничо-геологічних умов і мають різні силові параметри, що поліпшує їх взаємодію з породами покрівлі за всією довжиною очисного вибою, підвищує рівень безпечного ведення робіт, знижує трудомісткість у зв'язку з відмовленням від індивідуальних засобів кріплення та керування покрівлею у нішах. Розраховано річний економічний ефект використання модульного принципу побудови механізованого кріплення, який складає 18,5 тис. грн. на один очисний вибій.

Експериментально досліджено критичний розмір цільного вугільного пласта за різної конфігурації виробленого простору. Установлено, що у разі доробки лав з використанням раніше виробленого простору зі швидкістю 100 м/міс. і більше розмір пласта, за якого відбувається його перша руйнація, залежить від конфігурації оточуючого простору та змінюється у своєму значенні від 0,17 до 0,31 частини глибини розробки. Зазначено, що в момент, коли досягається критичний розмір цільного пласта, відбувається зростання акустичної емісії та збільшується на 18 - 50 % газовиділення з пласту. Виявлено, що після його першого руйнування спостерігається ще від двох до чотирьох аналогічних руйнувань. Однак, підвищення газовиділення має місце тільки після перших двох-трьох руйнувань. Розроблено методику прогнозу критичного розміру цільного вугільного пласта. Запропоновано спосіб зниження додаткового газовиділення. Обгрунтовано раціональне планування очисних робіт, за якого залишається суцільною вугільна смуга вздовж всієї межі регіональної зони розвантаження.