Обґрунтування параметрів способу забезпечення стійкості капітальних виробок вугільних шахт в умовах нестійких порід підошви - Автореферат

Ремонтно-відбудовчим роботам піддаються щорічно від 7 до 15% виробок, витрати досягають величин, порівнянних з вартістю проведення виробок, і, проте, значна їхня частина продовжує залишатися в незадовільному стані. Аналіз роботи шахтобудівних організацій показує, що нерідко до моменту здачі гірничого підприємства в експлуатацію значна частина виробок вимагає виконання відбудовних робіт, у ряді випадків виробки перекріплюються практично цілком, особливо внаслідок здимання порід підошви. Основна ідея роботи полягає у використанні закономірностей прояву гірського тиску в капітальних виробках, розташованих в умовах здимання порід підошви, що обдимають, для обґрунтування параметрів способу підвищення стійкості таких виробок. Наукові положення, що захищаються в дисертації: здимання порід підошви в капітальних виробках носить циклічний характер і являє собою загасаючий у часі в межах циклу процес втрати пружнопластичної стійкості приконтурного масиву, що характеризується наявністю чотирьох стадій - пружної, пружнопластичної, втрати пружнопластичної стійкості і згасання інтенсивності деформацій - у першому циклі і двох стадій - втрати пружнопластичної стійкості і загасання інтенсивності деформацій, у наступних циклах, що дозволяє на цій основі розробляти технічні рішення по управлінню його параметрами. у гірничо-геологічних умовах шахти "Комсомолець Донбасу" середня величина початкових пластичних деформацій на контурі капітальної виробки складає 180мм і не залежить від глибини її розташування, а величина кінцевих пластичних деформацій різна і нелінійно залежить від глибини розташування виробки і тривалості протікання процесу, що дозволяє прогнозувати періодичність ремонтних робіт і оцінювати ефективність застосовуваних технічних рішень. при прийнятому способі забезпечення стійкості порід підошви в капітальних виробках величина зміщень порід підошви нелінійно зменшується з ростом коефіцієнта розпушення порід і розмірів демпферної зони, що дозволяє керувати станом виробки шляхом зміни величини і щільності заряджання камуфлетних зарядів. обґрунтовано для гірничо-геологічних умов шахти "Комсомолець Донбасу", що процес здимання порід підошви слід ідентифікувати як чотирьох етапний загасаючий у часі процес втрати пружнопластичної стійкості приконтурного масиву і визначені його основні параметри: початок здимання, величина кінцевих пластичних деформацій, повна величина переміщень на контурі виробки і тривалість кожного етапу, що дозволяє на цій основі для конкретних гірничо-геологічних ситуацій розробляти відповідні технічні рішення по підвищенню стійкості виробок поза зоною впливу очисних робіт;У звязку з ускладненням гірничо-геологічних умов підтримки, повязаних з відходом більшості шахт на глибину, знижується довжина знову проведених виробок і спостерігається збільшення обсягів ремонтних робіт в тих, що експлуатуються. Аналіз витрат, повязаних з підтримкою і ремонтом гірничих виробок більшості шахт України, а також вивчення стану капітальних і основних підготовчих виробок шахти "Комсомолець Донбасу", показують, що найбільші труднощі при підтримці виробок представляє боротьба з таким видом прояву гірського тиску, як здимання порід підошви, що інтенсифікується з глибиною. Значний внесок у дослідження геомеханічних процесів гірського масиву, що вміщує, і підвищення стійкості виробок з породами підошви, що обдимають, внесли такі вчені, як В.В. У працях цих авторів вирішені важливі питання поводження вміщуючого масиву, зміни його напружено-деформованого стану, і, зокрема , розробки способів боротьби зі здиманням у виробках для підтримки їх у стійкому стані при різних умовах експлуатації. На основі аналізу вже існуючих способів охорони виробок і виконаних експериментальних досліджень з відповідною обробкою даних шахтних експериментів для умов слабких вуглевміщуючих порід (типу піщанистих і глинистих сланців) був запропонований спосіб боротьби зі здиманням, в основі якого лежить комплекс мір, що враховують характер і встановлені особливості протікання геомеханічних процесів у породах, схильних до здимання.Дисертація є завершеною науково-дослідною роботою, в якій на підставі уперше отриманих для гірничо-геологічних умов шахти “Комсомолець Донбасу” закономірностей отримане нове рішення актуальної науково-прикладної задачі, що полягає в підвищенні тривалої стійкості капітальних виробок, породи підошви яких здимаються у процесі експлуатації. Встановлено, що найбільш раціональним для забезпечення стійкості виробки в умовах активного здимання порід підошви є сумісне використання декількох заходів, у результаті чого запропонований новий спосіб боротьби з здиманням порід на основі створення в підошві виробки зони розвантаження і формування за допомогою цементного розчину зони укріплених порід (Патент України № 65446 А, МПК Е 21 D 13/02). На моделях з еквівалентних матеріалів визначені раціональні параметри способу підвищення стійкості виробки, що знаходиться в умовах порід шахти, що обдимають, "Комс

2. ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ