Розробка та обґрунтування способів забезпечення стійкості виробок при інтенсивній відробці вугільних пластів - Автореферат

Розробка та обґрунтування способів забезпечення стійкості виробок при інтенсивній відробці вугільних пластівТому, визначення раціональних параметрів підтримання та охорони виїмкових виробок, при їх повторному використанні на дільницях з швидкістю посування лав більшою за 5 м/добу, що дозволять підвищити стійкість виробок та знизити витрати на їх підтримання, є важливою та актуальною задачею при підземній розробці вугільних пластів. Розробка та обґрунтування способів забезпечення стійкості виробок при інтенсивній відробці вугільних пластів становить один із наукових напрямків інституту фізики гірничих процессів НАН України. Мета роботи - розробка та обґрунтування способів забезпечення стійкості виробок при інтенсивній відробці вугільних пластів за рахунок використання несучої здатності міцних породних шарів покрівлі та керування розвитком розвантаженої зони, що знижують витрати на підтримку виробок. Встановлення закономірностей формування розвантаженої зони та зони непружних деформацій біля виїмкових виробок, які підтримуються на пластах товщиною більшою за 1,5 м при великих швидкостях посування лав; Наукова новизна одержаних результатів: - уточнені закономірності зміни поперечного перерізу виїмкових виробок від відстані до очисного вибою, конвергенції порід у виробках від часу їх підтримання та місця розташування при великих швидкостях посування лав, що дозволяють прогнозувати величину зміщень, які являються основними параметрами при виборі виду кріплення та охоронних споруд;Однак при великій різноманітності гірничо-геологічних умов та умов підтримання виробок необхідно в кожному конкретному випадку вирішувати питання вибору раціонального способу їх охорони та підтримання. Крім цього в зоні опорного тиску та в зоні інтенсивного зміщення порід у виробках встановлюють посилююче кріплення. Більшість вчених відзначає, що одним з основних факторів, що впливають на зміщення порід в гірничих виробках, є міцність гірничих порід, термін підтримання та глибина розташування виробки. Для охорони та підтримання виробок у Донецькому басейні найчастіше використовувались способи, що передбачають разом з встановленням основного кріплення наступне: зміцнення гірничого масиву; керування напруженим станом гірничого масиву; комбінацію зазначених способів; встановлення тільки основного кріплення та ін. В результаті виконаних розрахунків встановлено, що у виробці, що підтримується позаду лави, коефіцієнт концентрації горизонтальних та вертикальних напружень у 1,1…1,2 рази вище, ніж у виробці, що погашається.Дисертація є закінченою науково-дослідною роботою, в якій отримані нові рішення актуальної наукової задачі охорони та підтримання виїмкових виробок, що дозволяє використовувати комбіновану систему розробки, дає можливість збільшити навантаження на лаву та знизити собівартість видобуваємого вугілля. Встановлені закономірності змінення поперечного перерізу виїмкових виробок від відстані до лави та від місця розташування виробок при великих швидкостях посування лави та заляганні у покрівлі пласта потужного пісковику, що дозволяє прогнозувати величину зменшення перерізу виробки. Причому, у виробках, що підтримуються у масиві, швидкість зміщення порід у 1,3…2,7 рази більша, ніж у присічних виробках. Доведено, що при відстані до лави менш 100 м конвергенція порід покрівлі та підошви у присічній виробці менше у 1,2 рази, ніж у виробці, що підтримується в масиві. Конвергенція порід покрівлі з підошвою зменшується у 1,25…1,5 рази у порівнянні з варіантами кріплення виробок тільки рамним кріпленням, а порід боків виробки - у 1,1…1,25 рази.

Основний зміст роботи