Обґрунтування параметрів рамно-анкерного кріплення підготовчих виробок в умовах вугільних шахт ДХК "Шахтарськантрацит" - Автореферат

Ціль досліджень полягає в обґрунтуванні параметрів рамно-анкерного кріплення підготовчих виробок в умовах вугільних шахт ДХК «Шахтарськантрацит». Основна ідея роботи полягає у використанні закономірностей прояву гірського тиску в підготовчих виробках, розташованих у зоні впливу очисних робіт, для обґрунтування параметрів рамно-анкерного кріплення. Основні наукові положення, що захищаються в дисертації: в умовах шахт ДХК «Шахтарськантрацит» кут несиметрії навантаження на металеве аркове кріплення підготовчих виробок змінюється при переміщенні вибою лави від максимального до мінімального значення за нелінійним степеневим законом, що дозволяє розробити принципи керування стійкістю виробок; максимальна несуча здатність металевого аркового кріплення підготовчих виробок досягається установкою анкера, жорстко звязаного з аркою, у точці, що відповідає прикладанню результуючого вектора зовнішнього навантаження і спрямованого уздовж лінії його дії, що дозволяє знизити рівень напруг у кріпленні в 1,5…2 рази. Наукове значення виконаних досліджень полягає в наступному: установлені стосовно до гірничо-геологічних умов шахт ДХК «Шахтарськантрацит» закономірності формування навантаження на аркове металеве кріплення підготовчих виробок, що дозволило розробити спосіб підвищення його стійкості;До кінця ХХ-го сторіччя істотно змінилася структура паливно-енергетичного балансу світового співтовариства - якщо в першій половині значно переважало вугілля, то в останні десятиліття вже на частку нафти і газу приходиться 3/5 обсягу енергоспоживання. Однією з істотних причин, що стримують зростання виробництва на шахтах холдингу, є відставання в підготовці нових очисних вибоїв, що є наслідком незадовільного стану підготовчих виробок. Аналіз основних схем підтримки підготовчих виробок для шахт України показав, що основний обсяг застосування способів підтримки виробок без залишення ціликів вугілля приходиться на системи розробки зі збереженням штреків за лавою з метою їх повторного використання. Аналіз літературних джерел показав, що в області дослідження стійкості підготовчих виробок, розташованих у зоні впливу лави, виконана велика кількість робіт. Улаштування замірних станцій у виробках полягало у виконанні насічок на внутрішній поверхні рам, місце розташування яких у кожен момент часу визначалося шляхом зміни відповідних висот, променів і кутів, як це показано на рис.Дисертація є завершеною науково-дослідницькою роботою, у якій на основі вперше встановлених для умов шахт ДХК «Шахтарськантрацит» закономірностей деформування металевого аркового кріплення отримане нове рішення актуальної науково-технічної задачі, що полягає в обґрунтуванні способу підвищення стійкості підготовчих виробок, на які впливає очисний простір лави. Основні наукові і практичні результати роботи полягають у наступному: Виконано аналіз виробничої діяльності шахт ДХК «Шахтарськантрацит», що дозволило визначити мету і сформулювати основні задачі досліджень, які полягають в обґрунтуванні можливості повторного використання підготовчих виробок. XVII партзїзду ДХК «Шахтарськантрацит», що дозволило установити основні закономірності деформування елементів кріплення в різних фазах формування опорного тиску лави. Доведено на моделях з еквівалентних матеріалів, що установка анкера, жорстко повязаного з кріпленням, при одночасному посиленні стояка, дозволяє істотно (у 2…2,5 рази) підвищити її несучу здатність. На основі аналітичних досліджень доведено, що наслідки несиметрії навантаження арки зовнішнім тиском через вплив лави, практично цілком усуваються завдяки установці анкера в точці, яка відповідає куту несиметрії, що встановлюється на основі експериментальних даних (для умов шахт ДХК «Шахтарськантрацит» кут установки анкера дорівнює 68…700).

Основний зміст роботи