Стійкість підземних виробок вугільних шахт у тріщинуватому порідному масиві - Автореферат

Стійкість підземних виробок вугільних шахт у тріщинуватому порідному масивіПри цьому технічний персонал намагається максимально використовувати ці виробки повторно і знизити витрати, повязані з забезпеченням їхніх експлуатаційних можливостей. Ідея досліджень складається в тому, щоб використовувати структурні особливості порідного масиву (тріщинуватість, шаруватість) для розміщення виробок таким чином, щоб максимально забезпечити зниження витрат на їх підтримку. Ціль досліджень складається у встановленні закономірностей деформування порідного масиву навколо виробок, що проводяться при наявності пласких елементів структури типу тріщин. Дисертація виконана як складова частина досліджень в області забезпечення стійкості підземних гірських виробок, виконаних у Національній гірничій академії України (ГП-233 «Встановлення закономірностей прояву гірського тиску в підготовчих виробках вугільних шахт, що знаходяться в зоні впливу очисних робіт» і ін.). Стійкість підземної виробки в порідному масиві, що містить пласкі дефекти у вигляді тріщин (нашарувань) істотно і нелінійно залежить від азимута проведення виробки і кута нахилу пласких дефектів.1 і 2 показано ріст кількості прохідників, зайнятих на ремонті гірничих виробок, від загального їх числа, а також від загального числа підземних робітників. З графіків випливає, що за останні роки їх число зросло приблизно в 1,5 рази і на цей час понад 90% прохідників зайнято не проведенням нових виробок, а ремонтом існуючих і приведенням їх у стан, що відповідає вимогам «Правилам експлуатації». Оцінка стана виробок була виконана на основі показника стійкості: (1) де загальне число рам кріплення; Для кожної виробки визначалися 13 основних чинників (ознак), що здогадно впливають на величину? або У: Х1 - глибина закладення, Х2 - протяжність, Х3 - азимут проведення, Х4 - середня притока води, Х5 - крок кріплення, Х6 - міцність на стиск порід основної покрівлі, Х7 - міцність на стиск порід безпосередньої покрівлі, Х8 - міцність на стиск порід безпосередньої підошви, Х9 - міцність на стиск порід основної підошви, Х10 - азимут простирання тріщин у породі, Х11 - кут простирання тріщин у породі, Х12 - азимут падіння тріщин у вугіллі, Х13 - кут падіння тріщин у вугіллі. Ці рівняння зводяться, по суті справи, до рівняння (3), що може бути прокоментоване у такий спосіб: стійкість виробки найбільш істотно залежить від азимута проведення виробки і кута падіння тріщин у породах: У=У (Х3, Х11).Дисертація є завершеною науково-дослідною роботою, в якій отримане нове рішення актуальної науково-технічної задачі, що полягає в обґрунтуванні закономірності змінення стійкості порідних оголень у виробках, проведених у структурно-неоднорідному порідному масиві. Встановлено, що важливий структурний елемент шахти - підготовчі виробки - із збільшенням глибини розробки істотно втрачають стійкість. Число прохідників збільшилося в останні роки в 1,5 рази, а кількість прохідників, зайнятих на виконанні ремонтних робіт, складає 90-93% від загального їх складу. Виконані на її основі розрахунки показали, що виробки, пройдені тим самим способом в однакових гірничо-геологічних і гірничотехничних умовах, але в різних напрямках (наприклад, західні і східні) мають істотно різну стійкість. Визначені закономірності і встановлені причини, що визначають зміну напружено-деформованого стану порідного масиву попереду вибою виробки, що проводиться відносно пласких структурних елементів - тріщин.

Основний зміст роботи