Розробка й обґрунтування комбінованої схеми пересування механізованих кріплень в очисних вибоях - Автореферат

НАЦІОНАЛЬНА АКАДЕМІЯ НАУК УКРАЇНИ АВТОРЕФЕРАТ дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наукРобота виконана в Інституті фізики гірничих процесів НАН України Науковий керівник доктор технічних наук, професор Антипов Ігор Владиславович, Інститут фізики гірничих процесів НАН України (м. Офіційні опоненти: доктор технічних наук, професор Четверик Михайло Сергійович, Інститут геотехнічної механіки ім. Захист відбудеться “30” листопада 2007 р. об 1100 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 11.184.02 при Інституті фізики гірничих процесів НАН України за адресою: вул. З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Інституту фізики гірничих процесів НАН України за адресою: вул.Існуючі схеми пересування механізованого кріплення розроблялися для застосування на глибинах до 800 м і не враховують особливостей геомеханічних процесів у масиві гірських порід при пересуванні секцій кріплення на глибинах 1200 м і більше. У першу чергу це пояснюється необхідністю підвищення ефективності взаємодії механізованого кріплення з вміщуючими породами для зниження зольності вугілля, що добувається, за рахунок скорочення обвалень породи в очисних вибоях. Повязано це з тим, що під час шахтних спостережень вимірювання припинялися при пересувці секцій механізованого кріплення, розташованих у районі вимірювальної станції, і поновлювалися після пересувки секції в нове місце. Ідея роботи полягає у використанні закономірностей прискорення конвергенції вміщуючих порід для розробки і обґрунтування схеми пересувки секцій механізованого кріплення у високопродуктивних очисних вибоях на великій глибині ведення робіт. Максимальний вплив технологічних операцій виїмки вугілля і пересувки секцій механізованого кріплення виявляється на ділянці лави довжиною 40 м, по 20 м в обидва боки від місця виїмки, де відбувається до 90% зсувів за час очисного циклу, причому 60% зсувів виникає на 20-метровій ділянці позаду місця виїмки при пересувці секцій механізованого кріплення.Невирішеною залишається проблема керування покрівлею для пологих пластів у діапазоні потужностей понад 0,8 м при бічних породах нижче середньої стійкості у високопродуктивних очисних вибоях на великих глибинах ведення робіт. Подальше поліпшення роботи очисних вибоїв на пологих пластах з нестійкими покрівлями стримується недостатньою вивченістю взаємозвязку гірничо-геологічних і гірничотехнічних факторів із процесами, що відбуваються в системі “кріплення-порода”. Вивченням цих факторів у різних гірничо-геологічних й гірничотехнічних умовах і в різні періоди часу займалися провідні українські й зарубіжні вчені. Аналіз результатів спостережень за виявом гірського тиску в очисних вибоях утруднений через те, що з різноманіття факторів, які впливають на зсуви покрівлі, деформацію гірських порід і тиск їх на кріплення, неможливо виділити вплив окремих факторів.При підземному видобутку вугілля масив гірських порід знаходиться в динамічному стані. Зміни напруги у масиві гірських порід призводять до численних техногенних явищ, які негативно впливають як на процеси виїмки вугілля, так і на навколишнє природне середовище на поверхні. Ці зміни виявляються в зсуві масиву гірських порід і земної поверхні; утворенні динамічної мульди зсуву масиву гірських порід, що підроблюється, і земної поверхні; зміні статичного стану товщі гірських порід відносно природного й вияву в масиві гірських порід статичних зон розтягування і стиску. Вихідні дані про загальний час зсувів на різних глибинах розробки, а також дані з нормативного документу “Правила охорони споруджень й природних обєктів від шкідливого впливу підземних розробок…” оброблені за допомогою методу групового обліку аргументів (МГОА), який дозволяє одержувати модель оптимальної складності й максимальної точності. Відносна похибка в полі вихідних даних для цієї залежності становить менше 10%. де Vд - швидкість розвитку деформацій по площині зсуву, м/добу;Згідно з цими дослідженнями активний вплив технологічних процесів виїмки вугілля й пересувки механізованого кріплення поширюється на ділянці довжиною в 19-22 м, у тому числі 14-17 м попереду від місця пересування механізованого кріплення й 4-5 м позаду від нього. Ці висновки обумовили необхідність уточнення величини зони впливу технологічних операцій виїмки вугілля й пересувки секцій механізованого кріплення в очисному вибої. Спостереження в 17-й східній лаві пласта m3 проводилися регулярно з 1 грудня 2004 р. по 30 червня 2005 р. При цьому було виконано 120 циклів виїмки вугілля комбайном і пересувки секцій механізованого кріплення. Швидкість опускання покрівлі на великому віддаленні комбайна становила близько 0,01-0,02 мм/хв і не залежала від операцій з виїмки вугілля й пересувки секцій механізованого кріплення. На цій ділянці відбувалося до 37% усіх зсувів у зоні впливу технологічних операцій очисного циклу або до 42% зсувів на ділянці віддалення технологічних операцій з виїмки вугілля й пересувки механізованого кріплення від фіксованої точки очисного вибою.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ