Стійкість протяжних виробок глибоких вугільних шахт в зонах диз’юнктивних порушень - Автореферат

Міністерство освіти і науки, молоді та спорту України Державний вищий навчальний закладНауковий консультант: доктор технічних наук, професор Шашенко Олександр Миколайович, завідувач кафедри будівництва і геомеханіки Державного ВНЗ "Національний гірничий університет" Міністерства освіти і науки, молоді та спорту України (м. Офіційні опоненти: - доктор технічних наук, професор Садовенко Іван Олександрович, завідувач кафедри гідрогеології та інженерної геології Державного ВНЗ "Національний гірничий університет" Міністерства освіти і науки, молоді та спорту України (м. Захист відбудеться "08" липня 2011 р. о 12.00 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 08.080.04 при ДВНЗ "Національний гірничий університет" Міністерства освіти і науки, молоді та спорту України (49005, м. З дисертацією можна ознайомитися у бібліотеці ДВНЗ "Національний гірничий університет" Міністерства освіти і науки, молоді та спорту України (49005, м. Робота присвячена розробці теоретичних і практичних основ забезпечення стійкості підземних виробок (горизонтальних, похилих, вертикальних) пройдених в тріщинуватих обводнених масивах порід, що утворилися навколо розривних тектонічних порушень. розроблено критерій стійкості виробок, що знаходяться в умовах випадкового впливу великої кількості зовнішніх факторів.Введення в дію нових підприємств, які видобувають вугілля, потребує виконання великого обсягу робіт з проведення вертикальних, горизонтальних і похилих гірничих виробок, протяжність яких тільки на одній шахті сягає десятків кілометрів. Основний шлях забезпечення відповідних умов для підтримання стійкості гірничих виробок у таких умовах, є штучне покращення фізико-механічних властивостей ділянки породного масиву, в якому споруджується виробка. При застосуванні комплексного методу тампонажу обводнених тріщинуватих гірських порід скорочується термін підготовчого періоду будівництва шахти внаслідок того, що тампонаж виконується з поверхні заздалегідь або паралельно з оснащенням ствола, скорочується строк проходки стволів за рахунок виключення робіт по цементації вибою на кожному водонасиченому горизонті; відпадає необхідність у виконанні наступної цементації, яка, зазвичай, є малоефективною, у перекачному і підвісному обладнанні водовідливу при проходці стволів; скорочується трудомісткість і енергоємність робіт; покращуються умови роботи прохідників, що призводить до зниження травматизму, простудних захворювань і до підвищення продуктивності праці. Ці позитивні якості комплексного методу тампонажу дозволяють зробити висновок про те, що його використання при проходці обводнених геологічних порушень в умовах глибоких вугільних шахт, на цей час с найбільш придатним за техніко-економічними і соціально-гігієнічними вимогами. Тому, встановлення закономірностей забезпечення стійкості протяжних гірничих виробок глибоких вугільних шахт, що пройдені в породних масивах зі штучно поліпшеними внаслідок тампонажу фізико-механічними властивостями, на основі геомеханічних закономірностей поведінки обводненого породного масиву в зонах геологічних порушень є актуальною науково-технічною проблемою, яка має важливе народногосподарське, соціальне і прикладне значення.Викладені вище дослідження дозволили констатувати, що межа міцності на одноосьовий стиск породного масиву знаходиться у логарифмічній залежності від часу, який пройшов після моменту прориву води з області обводненого тектонічного порушення, що дозволяє визначати стійкість приконтурної області масиву, що вміщає гірничу виробку. Тут - модуль деформації породного блоку; - модуль деформації глиноцементного розчину у тріщині; - коефіцієнт Пуасона породного блоку; - відносна площа скельних контактів у тріщині; - розмір блоку без тріщин; - безрозмірні константи, що характеризують деформаційну здатність гірської породи; - величина діючих напружень; - показник, що враховує наявність глинистого розчину у блоці. Залежність модуля деформації порід від розкриття тріщин: 1 - тріщини без розчину; 2 - затампоновані тріщини зі скельними контактами і розчином з Ер =15 МПА; 3 - затампоновані тріщини зі скельними контактами і розчином з Ер = 33 МПА; 4 - затампоновані тріщини без скельних контактів розчином з Ер = 15 МПА; 5 - затампоновані тріщини без скельних контактів розчином з Ер = 33 МПА Залежність (11) враховує зміни реологічних властивостей розчину, але не дозволяє керувати процесом течії рідини, що дуже необхідно під час тампонажу напірних дизюнктивних порушень. Це дозволяє керувати процесом структурування розчину за рахунок введення в нього рідкого скла у другій половині інєкції, за умови рівності обємів водопоглинання та відфільтровування рідкої фази у розчині.

2. Основний зміст роботи