Обґрунтування параметрів комбінованої охоронної системи зростаючого опору для підтримання виїмкових штреків - Автореферат

Виникла нагальна потреба створення наукових основ, розробки та впровадження комбінованих охоронних систем, які забезпечили б суттєве зниження деформацій контуру виробок, що прилягають до очисного вибою. Мета роботи полягає в обґрунтуванні параметрів комбінованої охоронної системи зростаючого опору, яка повинна забезпечити підтримання виїмкових штреків в складних гірничо-геологічних умовах. обґрунтувати склад і параметри комбінованої охоронної системи зростаючого опору для підтримання виїмкових штреків, розробити технологію зведення елементів системи та виконати перевірку ефективності її роботи. Ідея роботи полягає в урахуванні особливостей комплексної взаємодії окремих елементів комбінованої охоронної системи зростаючого опору один з одним і всієї системи з породним масивом для визначення її складу та параметрів відповідно до умов роботи. комплексна взаємодія комбінованої охоронної системи в складі рамного і анкерного стяжного кріплення та литої смуги з масивом після проходу лави викликає утворення з боку відпрацьованого простору зони знижених напружень, розміри якої зростають при зменшенні жорсткості литої смуги, що забезпечується використанням в її структурі внутрішніх розвантажувальних елементів.Визначено мету дисертаційної роботи: обґрунтувати параметри комбінованої охоронної системи зростаючого опору, яка повинна забезпечити підтримання виїмкових штреків в складних гірничо-геологічних умовах. Для обґрунтування параметрів комбінованої охоронної системи зростаючого опору визначено розширений комплекс показників фізико-механічних властивостей геоматеріалів, що відрізняється від попередніх досліджень визначенням параметрів порід за межею міцності, а також отриманням їх електромагнітних характеристик. В третьому розділі викладено результати натурних досліджень на 5 ділянках шахти «Красноармійська-Західна № 1» стосовно роботи елементів комбінованої охоронної системи: рамного кріплення і литої смуги. Встановлено закономірності зміни навантаження на рамне кріплення в залежності від відстані до лави, що сформульовані як друге наукове положення: нерівномірність розподілу навантажень на рамне кріплення при підході лави проявляється в переважаючому зростанні тиску на верхняк за 30 - 60 м до неї, інтенсифікації бокових стискаючих зусиль симетричного характеру за 30 - 5 м до лави та переході до асиметричного навантаження на раму за рахунок збільшення тиску в основному з боку лави, починаючи з відстані 5 м до неї. Категорія основної покрівлі Відношення фактичного перерізу виробки до проектного (30 м за лавою) Стан рамного кріплення леккообвалювана > 0,75 рама майже симетрична, деформується верхняк середньообвалювана 0,55 - 0,75 асиметрична деформація рами в бік відпрацьованого простору важкообвалювана <0,55 значний нахил рами в бік відпрацьованого простору, розрив замків, руйнування затяжкиДисертація є закінченою науково-дослідною роботою, в якій вирішено актуальну наукову-практичну задачу по обґрунтуванню параметрів комбінованої охоронної системи зростаючого опору для підтримання виїмкових штреків. Шляхом лабораторних досліджень отримано розширений комплекс характеристик гірських порід та штучних матеріалів, які стали основою для моделювання системи «кріплення - породний масив» та обґрунтування параметрів елементів комбінованої охоронної системи. В шахтних умовах експериментальним шляхом суттєво уточнено параметри поетапного збільшення навантаження на рамне кріплення при переміщенні фронту очисних робіт, що враховано при обґрунтуванні послідовності виконання заходів, які забезпечують зростання опору комбінованої охоронної системи для підтримання виїмкових штреків. Рекомендовано конструкції основних елементів комбінованої охоронної системи зростаючого опору з обґрунтуванням вибору їх параметрів в залежності від гірничо-геологічних умов, зокрема від здатності основної покрівлі до обвалення. Розроблено технологію поелементного синтезу комбінованої охоронної системи зростаючого опору у відповідності з етапами зміни напружено-деформованого стану в системі «кріплення - масив».

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ