Розвинуто уявлення стосовно закономірностей формування напружено-деформованого стану в масиві нестійких порід поблизу сполучень лав з виймальними штреками. Уперше розроблено та реалізовано у вигляді обчислювального експерименту тривимірну математичну модель поведінки шаруватого вуглепородного масиву, порушеного сполученням штрек - лава, у пружно-пластичній постановці задачі. Запропоновано новий кількісний критерій оцінки ефективності використання способів і засобів охорони зазначених сполучень в нестійких породах неглибоких шахт. Розроблено геомеханічно обгрунтований спосіб і механізовані засоби, що забезпечують ефективне підтримання покрівлі на сполученнях штрек - лава за умов нестійких порід.

  Скачати повний текст

Індекс рубрикатора НБУВ: И141.145 + И310.16

Рубрики:

Кріплення штреків

Розробка пологих пластів

Шифр НБУВ: РА338950 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Приведены рекомендации по оценке геомеханических условий поддержания выемочных штреков как основы при выборе конструкции и параметров комбинированных охранных систем. Даны сведения по конструкции и технологии возведения отдельных элементов охранных систем. Освещены особенности применения новых типов рамных крепей: арочных двухъярусных, с циркулярно-линейным верхняком. Определены критерии выбора конструкции литой полосы. Внимание уделено мерам безопасности при выполнении работ по возведению охранных конструкций.

Зазначено актуальність дослідження проблеми кріплення штреків анкерними системами з хімічним закріпленням болтів, що є світовим трендом кріплення. Наведено результати числового моделювання змін напружено-деформованого стану (НДС) системи "анкер - закріплювач - масив" залежно від коефіцієнта зчеплення суміші, що закріплює анкерний болт. Аналіз результатів моделювання надав змогу зробити висновок, що для НДС анкерної штанги занадто високе зчеплення анкера з породою небезпечне, оскільки призводить до появи високих локальних розтягуючих напружень і деформацій. Аналіз виникаючих напружень надає змогу оптимізувати анкерні системи.

Визначено актуальність проблеми забезпечення стійкості порід підошви. Наведено результати шахтних візуальних спостережень за станом порід під час ведення підривки. Наведено результати розрахунку параметрів розробленого способу підвищення стійкості виробок методом граничної рівноваги. Визначено необхідний тиск від розширення сумішей для формування укріпленої зони встановленої форми і розмірів.

Цель работы - прогнозирование устойчивости откаточных штреков с использованием усовершенствованной математической модели пластовой подготовительной выработки, позволяющей оценить изменение ее поперечного сечения при различных способах охраны, в условиях глубоких шахт, разрабатывающих угольные пласты наклонного или крутого залегания. В исследованиях использован комплексный подход, включающий анализ и обобщение теоретических исследований по прогнозированию устойчивости подготовительных выработок и усовершенствование математической модели пластовой подготовительной выработки, позволяющей оценить потери площади поперечного сечения эксплуатируемого откаточного штрека при различных способах охраны. Рассмотрена устойчивость пластовой подготовительной выработки, как ее способность сохранять заданные размеры и форму в течение всего срока эксплуатации, для типовых условий разработки угольных пластов украинского Донбасса и установлено, что использование податливых охранных сооружений, возводимых над штреком, обеспечивает минимальные потери его поперечного сечения по длине (позади очистного забоя) в сравнении с охраной выработки хрупкими сооружениями. При построении модели, позволяющей оценить потери поперечного сечения пластовых откаточных штреков при различных способах охраны, помимо основных влияющих факторов (глубина горных работ, мощность разрабатываемого угольного пласта, физико-механические свойства боковых пород), учитывается и изменение жесткости охранных сооружений по длине поддерживаемой выработки. Научная новизна исследования заключается в использовании интерполяционных сплайнов как инструмента геометрического моделирования для прогнозирования устойчивости пластовых подготовительных выработок, с учетом изменения жесткости охранных сооружений на протяжении откаточного штрека, в условиях наклонного и крутого залегания угольных пластов. Приведены рекомендации по прогнозированию устойчивости откаточных штреков с учетом применяемых, в конкретных горно-геологических условиях, способов охраны. Отмечено, что для обеспечения эксплуатационного состояния пластовых подготовительных выработок, позади очистного забоя, в условиях глубоких шахт, необходимо ориентироваться на применение податливых охранных сооружений, которые обеспечивают достаточный подпор оседающей породной толще позади очистного забоя.

Обгрунтовано раціональні параметри геомеханічної системи "кріплення підготовчої виробки - охоронна конструкція - лава", за яких можливий перехід на безціликове відпрацювання вугілля з повторним використанням штреків за суцільної системи розробки. Вперше для гірничо-геологічних і гірничотехнічних умов ВП "Шахта "Партизанська" встановлено закономірності деформування підготовчих виробок в часі в зоні впливу першої і другої лави, що дозволило обгрунтувати параметри їх кріплення й охорони під час переходу до безціликових способів відпрацювання запасів вугілля. Розроблено нову чисельну модель геомеханічної системи "масив - кріплення виробки - охоронна конструкція - лава", яка включає елементи комбінованого кріплення, охоронну конструкцію та зону зміцнення порід, а також технологію моделювання виробки для повторного використання, що враховує зміну властивостей масиву та включення в роботу опорних елементів стосовно кожного етапу експлуатації підготовчої виробки. Встановлено закономірності деформування геомеханічної системи "кріплення виробки - охоронна конструкція - лава", що дозволило обгрунтувати раціональні параметри підтримки виробок для повторного використання.

Індекс рубрикатора НБУВ: И141.145 + И154.5

Рубрики:

Кріплення штреків

Штреки (поздовжні)

Шифр НБУВ: РА428337 Пошук видання у каталогах НБУВ