Концептуальные, научные и технологические аспекты поддержания горных выработок угольных шахт
У ретроспективному плані розглянуті концептуальні, наукові та технологічні аспекти підтримки гірничих виробок. На прикладі досвіду шахтоуправління “Покровське” показано подальший розвиток комбінованих охоронних конструкцій виїмкових штреків. In history recording plan the conceptual, scientific and t...
Збережено в:
| Опубліковано в: : | Физико-технические проблемы горного производства |
|---|---|
| Дата: | 2008 |
| Автор: | |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Russian |
| Опубліковано: |
Інститут фізики гірничих процесів НАН України
2008
|
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/108030 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Цитувати: | Концептуальные, научные и технологические аспекты поддержания горных выработок угольных шахт / М.А. Ильяшов // Физико-технические проблемы горного производства: Сб. науч. тр. — 2008. — Вип. 11. — С. 89-97. — Бібліогр.: 10 назв. — рос. |
Репозитарії
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-108030 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
Ильяшов, М.А. 2016-10-28T16:47:22Z 2016-10-28T16:47:22Z 2008 Концептуальные, научные и технологические аспекты поддержания горных выработок угольных шахт / М.А. Ильяшов // Физико-технические проблемы горного производства: Сб. науч. тр. — 2008. — Вип. 11. — С. 89-97. — Бібліогр.: 10 назв. — рос. XXXX-0016 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/108030 622.28:622.016 У ретроспективному плані розглянуті концептуальні, наукові та технологічні аспекти підтримки гірничих виробок. На прикладі досвіду шахтоуправління “Покровське” показано подальший розвиток комбінованих охоронних конструкцій виїмкових штреків. In history recording plan the conceptual, scientific and technology aspects of support of the coal minings have been considered. By the example of the mine administration “Pokrovske” further development of composite safe constructions of stoping headings are shown. ru Інститут фізики гірничих процесів НАН України Физико-технические проблемы горного производства Прогноз и управление состоянием горного массива Концептуальные, научные и технологические аспекты поддержания горных выработок угольных шахт Conceptual, scientific and technology aspects of coal minings` support Article published earlier |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| title |
Концептуальные, научные и технологические аспекты поддержания горных выработок угольных шахт |
| spellingShingle |
Концептуальные, научные и технологические аспекты поддержания горных выработок угольных шахт Ильяшов, М.А. Прогноз и управление состоянием горного массива |
| title_short |
Концептуальные, научные и технологические аспекты поддержания горных выработок угольных шахт |
| title_full |
Концептуальные, научные и технологические аспекты поддержания горных выработок угольных шахт |
| title_fullStr |
Концептуальные, научные и технологические аспекты поддержания горных выработок угольных шахт |
| title_full_unstemmed |
Концептуальные, научные и технологические аспекты поддержания горных выработок угольных шахт |
| title_sort |
концептуальные, научные и технологические аспекты поддержания горных выработок угольных шахт |
| author |
Ильяшов, М.А. |
| author_facet |
Ильяшов, М.А. |
| topic |
Прогноз и управление состоянием горного массива |
| topic_facet |
Прогноз и управление состоянием горного массива |
| publishDate |
2008 |
| language |
Russian |
| container_title |
Физико-технические проблемы горного производства |
| publisher |
Інститут фізики гірничих процесів НАН України |
| format |
Article |
| title_alt |
Conceptual, scientific and technology aspects of coal minings` support |
| description |
У ретроспективному плані розглянуті концептуальні, наукові та технологічні аспекти підтримки гірничих виробок. На прикладі досвіду шахтоуправління “Покровське” показано подальший розвиток комбінованих охоронних конструкцій виїмкових штреків.
In history recording plan the conceptual, scientific and technology aspects of support of the coal minings have been considered. By the example of the mine administration “Pokrovske” further development of composite safe constructions of stoping headings are shown.
|
| issn |
XXXX-0016 |
| url |
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/108030 |
| citation_txt |
Концептуальные, научные и технологические аспекты поддержания горных выработок угольных шахт / М.А. Ильяшов // Физико-технические проблемы горного производства: Сб. науч. тр. — 2008. — Вип. 11. — С. 89-97. — Бібліогр.: 10 назв. — рос. |
| work_keys_str_mv |
AT ilʹâšovma konceptualʹnyenaučnyeitehnologičeskieaspektypodderžaniâgornyhvyrabotokugolʹnyhšaht AT ilʹâšovma conceptualscientificandtechnologyaspectsofcoalminingssupport |
| first_indexed |
2025-11-25T20:35:24Z |
| last_indexed |
2025-11-25T20:35:24Z |
| _version_ |
1850523520307560448 |
| fulltext |
Прогноз и управление состоянием горного массива
89
УДК 622.28:622.016
КОНЦЕПТУАЛЬНЫЕ, НАУЧНЫЕ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ
АСПЕКТЫ ПОДДЕРЖАНИЯ ГОРНЫХ ВЫРАБОТОК
УГОЛЬНЫХ ШАХТ
д.т.н. Ильяшов М.А. (ИФГП НАНУ)
У ретроспективному плані розглянуті концептуальні, наукові та технологічні
аспекти підтримки гірничих виробок. На прикладі досвіду шахтоуправління
“Покровське” показано подальший розвиток комбінованих охоронних конструкцій
виїмкових штреків.
CONCEPTUAL, SCIENTIFIC AND TECHNOLOGY ASPECTS OF COAL
MININGS` SUPPORT
Ilyashov M.A.
In history recording plan the conceptual, scientific and technology aspects of support
of the coal minings have been considered. By the example of the mine administration
“Pokrovske” further development of composite safe constructions of stoping headings
are shown.
Задача повышения эффективности и безопасности проведения и поддер-
жания горных выработок требует реализации новых управленческих и науч-
ных концепций, которые способны не только поддержать достигнутый тех-
нологический уровень шахтных производств, но и обеспечить, если не про-
рыв, то хотя бы стабильный его рост. В проблеме обеспечения охраны гор-
ных выработок угольных шахт характерным является не только противоре-
чивость по поводу оценок достигнутых научных результатов, но и, в еще
большей степени, по поводу целей, которых можно достигнуть при их ис-
пользовании. Это связано, в первую очередь, с тем, что их применение осу-
ществляется в весьма широком диапазоне многообразных и сложных горно-
геологических условий поддержания выработок, для которых зачастую ис-
пользуемые знания и закономерности не были установлены. Несмотря на
выявленные в последнее время фундаментальные закономерности об осо-
бенностях деформирования и разрушения породных массивов, ослабленных
горными выработками [1–5], наиболее неясным остается геомеханическое
поведение углепородных толщ в условиях изменения напряженно-деформи-
рованного и структурно-фазового состояния породных массивов.
Основная задача практической геомеханики на современном этапе состо-
ит в постоянном расширении условий и объемов проведения эксперимен-
тальных исследований, как базы для теоретических обобщений и разработки
практических рекомендаций.
На повестке дня стоит задача обобщения имеющихся и получения новых
экспериментальных данных, как для создания элементов фундаментальной
теории, так и феноменологических теорий описания геомеханических про-
Прогноз и управление состоянием горного массива
90
цессов, происходящих в подземных геотехнических системах угольных
шахт. Здесь уместно привести слова Ю. Швингера [6], что «…истинная роль
фундаментальной теории заключается не в том, чтобы описать сразу же
имеющийся необработанный теоретически экспериментальный материал, а
в том, чтобы объяснить относительно небольшое число параметров феноме-
нологической теории, в терминах которых было описано огромное количе-
ство экспериментальных данных».
Очевидно, что именно феноменологические теории позволят обосновать ряд
практических правил и технологий управления горным давлением в выработ-
ках угольных шахт. Сегодня можно утверждать, что прорывных технологий в
области крепления, поддержания и охраны горных выработок не существует –
все они носят эволюционный характер. Главных причин тому несколько.
1. Никогда угольной промышленности не выделялись достаточные сред-
ства на прогнозирование и формирование стратегии разработки указанной
проблемы.
2. Имеющийся научно-технический потенциал, наработанный академиче-
скими, отраслевыми институтами и ВУЗами по-прежнему остается не вос-
требованным, а его использование и развитие не обеспечивается достаточ-
ной финансовой поддержкой.
3. Отрасль в части применения металлокрепей, анкерных крепей или ох-
ранных конструкций с неметаллическими материалами с опозданием, а по-
рой неумело, повторяла зарубежный опыт (Германия, Великобритания,
США), игнорируя достижения своих ученых.
4. Целый ряд малых венчурных фирм, имея необходимую базу и специа-
листов, разрабатывают и испытывают на шахтах отрасли инновационные
новшества за счет собственных средств, но отрасль не координирует их ра-
боты, не оказывает стимулирующую поддержку, поэтому даже качественно
новые разработки применяются в весьма ограниченных объемах. Очевидно,
что крайне актуальным является развитие известных базисных форм инно-
вационных процессов: административно-хозяйственной (шахты), программ-
но – целевой (отрасль), инициативной (ученые, венчурные фирмы, специа-
листы).
5. Отсутствие объективной оценки эффективности технических новшеств
и экономического механизма определения и получения финансовой сатис-
факции разработчиками, производителями и потребителями технических
новшеств.
Говоря об экономической стороне проблемы, следует указать на два ее
аспекта. Первый связан с тем, что в оценке экономической эффективности
внедряемых новшеств в большинстве случаев присутствуют элементы про-
извольности и искажения исходной базы, принимаемой в расчетах. Другой
аспект связан с острой необходимостью существенного снижения капиталь-
ных и эксплуатационных затрат на проведение и поддержание выработки,
величина которых достигает до 30% в себестоимости добычи угля. Именно
Прогноз и управление состоянием горного массива
91
эта статья расходов обладает наибольшими реальными резервами в совре-
менных условиях хозяйствования для обеспечения конкурентно способно-
сти и эффективности производства с учетом складывающейся конъюктуры
внутреннего и внешнего рынков, поэтому она требует постоянного изучения
физики и механики горных процессов.
Исходя из изложенных предпосылок, нами была поставлена задача изу-
чения геомеханики устойчивости горных выработок, подверженных влия-
нию фронта очистных работ с целью разработки эффективных технических
решений их поддержания. Комплекс исследовательских работ был проведен
в условиях поддержания горных выработок в шахтоуправлении «Покров-
ское» (бывшая ш. «Красноармейская-Западная № 1»)1.
Рабочая гипотеза имела две предпосылки: 1) устойчивость выемочных
штреков – это физика больших перемещений (смещений) и 2) перспектив-
ным в поддержании участковых выработок угольных шахт является приме-
нение комбинированных охранных конструкций нарастающего сопротивле-
ния с комплементарной условиям податливостью [7,8,9].
В связи с этим в задачу исследований входила оценка величин смеще-
ний пород при различных охранных конструкциях. Для этого были обо-
рудованы наблюдательные станции в выработках, указанных в табл. 1,
которые были закреплены крепью КМП-15,4-19,3. Анализ данных табли-
цы 1 показывает, что величины смещений (опускания) пород составляет
0,5–1,2 м, а потеря сечения выработок достигает 7,0 м2. Большими значе-
ниями характеризуется скорость потери сечения выработки, достигая в
максимуме 600–1000 см2/сут. В зоне влияния очистных работ потеря вы-
соты выработки увеличивается в 1,25–1,35 раза, а пучение превышает
0,8–1,2 м. Понятно, что в таких условиях применяемая арочная крепь не в
состоянии самостоятельно компенсировать в полной мере большие сме-
щения пород в выработку и обеспечить ее эксплуатационное состояние
для отработки последующей лавы.
Одновременно с измерениями смещений пород, на базе маркшейдерских
замеров оценивалось вывалообразование в штреках. Установлено, что высо-
та вывалов варьирует в пределах 1–5 м, при среднем значении 2,5 м. На базе
результатов статистической обработки установлено, что высота обрушения
пород hb, определяющая нагрузки на охранную конструкцию с погрешно-
стью 18–22%, может быть описана линейной зависимостью следующего вида:
hb = 0,2 + 0,7b (b – ширина выработки).
Для оценки влияния типа охранной конструкции на величину смещений
был проведен специальный шахтный эксперимент во 2-ом южном конвейер-
ном штреке блока 8, для чего отдельные его участки были закреплены по
разным схемам, которые даны в табл. 2.
1 В исследованиях, проводимых под руководством автора принимали участие ин-
женеры Кожушок О.Д., Халимендиков Е.Н. и др.
Прогноз и управление состоянием горного массива
92
Таблица 1
Результаты шахтных наблюдений за смещением пород и потерей сечения
в горных выработках
Параметры выработки Потери
Выработка
№ наблюда-
тельной
станции, ПК h, м b, м S, м2 Δ h, м Δ b, м Δ S, м2
ΔS/t,
см2/су
т
1 (ПК 130)
2,16
2,65
4,33
5,00
7,5
10,8
0,49 0,67 3,3 1000,0
2 (ПК 144)
2,4
2,7
5,1
5,2
9,8
11,3
0,3 0,1 1,6 450,0
3 (ПК 154)
2,15
3,07
4,6
4,9
8,1
13,4
0,92 0,3 5,3 246,0
1-й южный
конвейерный
штрек
бл. № 2
4 (ПК 175)
2,7
3,1
4,7
4,8
10,9
12,6
0,4 0,1 1,6 77,0
5 (ПК 109)
2,6
3,0
5,0
5,3
10,7
12,7
0,4 0,3 2,0 130,0
6 (ПК 121)
2,6
3,0
5,0
5,15
10,6
12,7
0,4 0,15 2,1 101,0
7 (ПК 133)
2,65
3,2
5,0
5,3
10,8
14,5
0,55 0,3 3,7 112,2
8 (ПК 150)
2,5
2,8
4,9
5,1
10,0
11,3
0,3 0,2 1,3 62,0
9 (ПК 166)
2,6
3,1
5,1
5,52
10,6
13,8
0,5 0,42 3,2 97,0
10 (ПК 172)
2,85
3,3
5,0
5,4
11,8
14,6
0,45 0,4 2,8 130,0
1-й южный
конвейерный
штрек
центральная
панель
бл. № 8
11 (ПК 188)
2,8
4,0
5,35
5,4
12,5
19,7
1,2 0,05 6,8 327,0
12 (ПК 81)
2,18
3,22
5,1
5,3
9,3
13,8
1,04 0,2 4,5 633,0
13 (ПК 96)
2,58
3,45
5,0
5,3
10,5
15,1
0,87 0,3 4,6 313,0
14 (ПК 103)
2,64
3,278
5,2
5,4
9,6
13,8
0,64 0,2 4,2 286,0
2-й южный
конвейерный
штрек
бл. № 5
15 (ПК 111)
2,44
3,125
5,15
5,4
9,2
13,5
0,68 0,25 4,3 292,0
16 (ПК 4)
3,2
3,5
5,3
5,35
14,2
15,6
0,3 0,05 1,4 78,0
17 (ПК 15)
3,34
4,0
5,5
5,7
14,5
17,4
0,7 0,2 3,1 173,0
18 (ПК 34)
3,2
3,7
5,5
5,6
15,7
18,8
0,5 0,1 2,9 162,0
2-й южный
конвейерный
штрек
центральная
панель
бл. № 8
19 (ПК 46)
3,6
4,1
5,45
5,55
16,8
19,5
0,5 0,1 2,7 151,0
Прогноз и управление состоянием горного массива
93
Таблица 2.
Схемы крепления 2-го южного конвейерного штрека блока № 8 за лавой
на момент обследования
Тип крепления Сечение в свету, м2 Интервал ПК
Литая полоса + рама + анкер
(2,9 м – 4 шт.; 4,0 м – 9 шт.) 15,5 ПК 68–ПК 78
Литая полоса + рама + анкер
(2,9 м – 7 шт.) 15,5 ПК 78–ПК 117
Литая полоса/тюбинги + рама + анкер 15,5 ПК 117–ПК 133
Рама 15,5 ПК 133–ПК 149 + 6 м
Литая полоса + рама + анкер
(2,9 м – 7 шт.) 15,5 ПК 149 + 6 м–ПК 178
Состояние конкретного участка определяется суммарным воздействием
эффектов, связанных с перемещением лавы и взаимодействием массива с
охранной конструкцией.
Проводившиеся в штреке наблюдения позволили установить такие осо-
бенности во взаимодействии охранных конструкций с породным массивом:
а) наиболее нагруженной частью охранной конструкции при всех вариан-
тах ее реализации является верхняя;
б) характерна существенная асимметрия нагрузок на крепь Fmax/Fном, что про-
является в асимметрии деформаций εmax/εном при симметричной установке эле-
ментов крепи во всех ее вариантах, причем максимальная боковая нагрузка на
крепь направлен со стороны налегающей на литую полосу породной консоли.
Более детальное изучение распределения характера деформации крепи по
мере удаления от лавы позволяет выделить несколько характерных участков:
а) на расстоянии за лавой 40 м, где деформация контура при непрочной
еще литой полосе определяется совместным воздействием крепи сопряже-
ния штрека с лавой и эксплуатационной крепи штрека и не имеет ярко вы-
раженного характера;
б) в интервале 40–200 м за лавой, где преобладающая нагрузка на крепь
действует со стороны налегающего на литую полосу массива;
в) на участке более 200 м от лавы, где нагрузка на охранную конструкцию
становится симметричной, а максимум приходится на ее верхнюю часть.
Виброакустической диагностикой охранных конструкций выявлены особен-
ности их нагружения. Наибольшая асимметрия нагрузок (2,0-3,0) характерна
для рамных крепей. Отличительной особенностью работы анкерных крепей
является более равномерная ее нагруженность, при этом наблюдается умень-
шение нагрузки на анкера со стороны литой полосы. Поскольку, в отличие от
рамной крепи, анкерная крепь вступает в работу после ее возведениия, она яв-
ляется эффективным средством предотвращения деформаций породного мас-
сива со стороны литой полосы до затвердевания ее материала.
Эффективность работы литой полосы оценивалась по геомеханике про-
цессов в выработке по интенсивности уровня естественного импульсного
Прогноз и управление состоянием горного массива
94
электромагнитного излучения (ЭМИ), для чего конкретные измерения про-
водились со стороны угольного целика и со стороны выработанного про-
странства с возведенной литой полосой.
Выявлено, что на расстоянии порядка 40 м за лавой интенсивность ЭМИ со
стороны литой полосы выше. Она не приобрела еще достаточной жесткости и не
может эффективно приостановить процесс разрушения налегающей на полосу
породы, сопровождающийся образованием новых поверхностей и, следователь-
но, высвобождением энергии в различных формах, в том числе и в форме широ-
кополосного электромагнитного излучения. На протяжении следующих 50 м,
судя по уровню ЭМИ с обоих направлений, жесткость полосы соизмерима с же-
сткостью угольного целика, что обеспечивает примерно одинаковые условия для
налегающих пород. В дальнейшем полоса совместно с тюбингами приобретает
свойства жесткой опоры, а угольный целик по сравнению с ней становится более
податливым. Регистрируемое электромагнитное излучение исходит как от само-
го пласта, микрообъемы которого способны к хрупкому разрушению, так и от
налегающего алевролита кровли, имеющего невысокие показатели прочности на
разрыв, что способствует образованию новых поверхностей при сравнительно
невысоких механических напряжениях в породном массиве.
Анализируя совокупно результаты вибродиагностики и контроля уровня
ЭМИ, можно отметить следующее.
Первый участок (0–40 м) характеризуется существенным влиянием лавы
на распределение напряжений в массиве. Литая полоса на данном участке
еще не является достаточно жесткой опорой, способной противостоять дав-
лению налегающей породной консоли. В этот период деформации контура
самого штрека эффективно ограничивается системой закрепленных в нем
анкеров, не имеющих «холостого хода» и, в определенной степени, рамной
крепью. В ближней зоне сказывается положительное влияние крепи сопря-
жения лавы со штреком. Несмотря на явную асимметрию граничных усло-
вий, штрек на этом участке в основном сохраняет свою форму, а распреде-
ление нагрузки на охранную конструкцию носит, в значительной степени,
случайный характер, определяемый качеством возведения крепи. В то же
время в выработанном пространстве идут интенсивные процессы разрушения
кровли, определяющие повышенный уровень электромагнитной эмиссии.
На втором участке (40–200 м) влияние лавы ослабевает, но является еще су-
щественным фактором, определяющим распределение напряжений в породном
массиве. Литая полоса приобретает характеристики, соизмеримые с характери-
стиками угольного пласта. Это способствует выравниванию боковых нагрузок
на охранную конструкцию. Появляется четко выраженный максимум нагрузки
на верхнюю часть охранной конструкции. В это время зона расслоений над вы-
работанным пространством распространяется в глубину массива, снижая вер-
тикальные сжимающее напряжение в ее объеме и, соответственно, создавая зо-
ну опорного давления над литой полосой и частично над выработкой за преде-
лами разрушенной приконтурной области. По данным измерений, выполнен-
ных на этой же шахте, на участке со сходным строением кровли – в дренажном
Прогноз и управление состоянием горного массива
95
квершлаге горизонта 708, зона интенсивной трещиноватости не превышает 1,3 м.
Сдвиг зоны опорного давления в глубину массива приводит к появлению боко-
вой нагрузки на крепь, которая наиболее четко проявляется на втором участке
по визуально наблюдаемой деформации арок.
На третьем участке (более 200 м) влияние лавы уже практически не ска-
зывается на состоянии штрека. Литая полоса становится более жесткой, чем
породы на контакте сверху и снизу. С одной стороны это обеспечивает зна-
чительное снижение бокового давления на нижнее звено рамной крепи со
стороны выработанного пространства. С другой стороны полоса начинает
проявлять себя как жесткий штамп, вдавливаемый в породы почвы и вызы-
вающий пучение на границе с ней.
Таким образом, литая полоса из твердеющих материалов выполняет
двойственную роль: с одной стороны работает как опора, предупреждающая
расслоение и разрушение пород кровли угольного пласта, чем обеспечивает-
ся формирование над штреком защитного перекрытия. С другой стороны,
охранная конструкция из полосы, в том числе и включающей железобетон-
ные блоки, выполняет роль «режущего» элемента, что провоцирует разру-
шение – облом кровли пласта со стороны выработанного пространства. Это
обеспечивает предупреждение разрушительного действия горного давления
на сопряжение штрек – лава.
В совокупности с анкерной крепью, которая повышает монолитность
массива, литая полоса уменьшает коэффициент асимметрии нагрузок на
рамную крепь с 2–3 до 1,20–1,25.
Проводившиеся одновременно с приборной диагностикой метрические из-
мерения позволили сопоставить величины смещений пород в полость штре-
ков в зависимости от вида охранной конструкции. На базе обработки марк-
шейдерских замеров получена вероятностно-статистическая зависимость (1)
смещений кровли выработок с учетом влияния очистных работ:
( )
.
80001,0
вз
сж
k
k K
HEKL
h
b
U
⎟⎟
⎠
⎞
⎜⎜
⎝
⎛
+−
=
σ
γ
(1)
В выражении (1) приняты следующие обозначения: σсж – прочность пород
на сжатие; γH – показатель условий сложности поддержания выработок; b и h –
ширина и высота выработок; L – расстояние до лавы, изменяющееся в диапазо-
не (+80 м)–(–150 м); 0,87 < Кк ≤ 0,93; Е – модуль упругости породы; Квз – вве-
денный нами коэффициент, характеризующий взаимодействие породного мас-
сива и охранной конструкции – 1≤ Квз ≤ 8: большие значения Квз характерны
для жестких систем – при рамной крепи Квз = 1,0, при ее комбинации с анкер-
ной крепью – 2; при комбинации с литой полосой – 4; при комбинации с литой
полосой и ЖББ – 8.
Сравнение величин смещений пород в штреках при разных охранных
конструкциях показано на рис. 1, из которого видно, что их уменьшение но-
Прогноз и управление состоянием горного массива
96
сит гиперболический характер с увеличением иерархии структуры конст-
рукции и в среднем составляет: для рам – 1,0–1,2 м; для рам с анкерами –
0,45–0,60; при комбинации с литыми полосами – 0,3–0,5; при комбинации с
литой полосой и железобетонными блоками – 0,20–0,35 м.
Резюмируя изложенное, можно заключить:
1) традиционно применяемая арочная крепь не в состоянии самостоя-
тельно компенсировать в полной мере большие смещения пород в выработ-
ку и обеспечить их эксплуатационное состояние даже при увеличении сече-
ния выработок на 15-30% и расхода металлопрофиля до 650–1000 кг/пог. м,
так как она несвоевременно включается в работу и не набирает требуемого
рабочего сопротивления за нужный промежуток времени;
2) для поддержания выемочных выработок перспективными являются
комбинированные системы с использованием литых околоштрековых полос
различной несущей способности, податливости и формы, которые изменяют
механизм деформирования пород над штреками (сопряжениями) и обеспе-
чивают их повторное использование;
3) технологический регламент применения таких комбинированных сис-
тем [10] при его жестком соблюдении и строгом технологическом контроле
обеспечил эффективную отработку в шахтоуправлении «Покровское» 20 лав
и повторное использование выемочных штреков со всеми вытекающими по-
ложительными последствиями для обеспечения нагрузок на очистных забо-
ях и эффективности горных работ;
Рис. 1. Сравнение величин
смещений пород в штре-
ках при разных видах ох-
ранных конструкций
U
∞
, м
м
Прогноз и управление состоянием горного массива
97
4) работы по повышению эффективности комбинированного способа ох-
раны выработок должны быть направлены на оптимизацию производствен-
ных процессов возведения крепей, обеспечение устойчивости участков со-
пряжений с лавами, уточнение технологических параметров при высоких
скоростях подвигания лав, разработку и совершенствование способов кон-
троля и мониторинга технологических процессов при проходке выработок.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Закономерность разрушения предельно-напряженных горных пород при слабых
воздействиях. Диплом № 1 / В.Н. Потураев, А.Н. Зорин, В.В. Виноградов, А.Ф.
Булат // Научные открытия (научные гипотезы, научные идеи). – Москва–
Санкт-Петербург, 2000.
2. Закономерность омоноличивания рыхлых водонасыщенных пород под воздей-
ствием электрического тока. Диплом № 12 / В.И. Бондаренко, Г.Г. Пивняк, А.Н.
Зорин // Научные открытия (научные гипотезы, научные идеи). – Москва–
Санкт-Петербург, 2000.
3. Закономерность изменения устойчивости обнажений в выработках. Диплом
№ 131 / В.Г. Агеев, С.В. Кужель, Е.А. Сдвижкова, С.Б. Тулуб, А.Н. Шашенко //
Научные открытия (научные гипотезы, научные идеи). – Москва–Санкт-
Петербург, 2000.
4. Явление образования перемещающихся нарушенных зон в напряженных гор-
ных породах. Диплом № 188. / В.Я. Кириченко, Е.Л. Звягильский, А.В. Лишин,
Б.М. Усаченко, Ю.М. Халимендик // Научные открытия (сборник кратких опи-
саний научных открытий, научных идей, научных гипотез). – М., 2000.
5. Закономерность самоорганизации грунтовых и породных массивов вокруг про-
тяженных подземных выработок / Л.В. Байсаров, М.А. Ильяшов, В.В. Левит,
Т.А. Паламарчук, В.Н. Сергиенко, В.Б. Усаченко, А.А. Яланский // Потоцкий
В.В. Научные открытия, идеи, гипотезы (1992–2007). Информационно-аналити-
ческий обзор. – М.: МААНОИ, 2008.
6. Физики о физике. Физика твердого тела: новые идеи и методы. // Сборник ста-
тей. – М., Знание, 1972. – № 4.
7. Байсаров Л.В., Ильяшов М.А. Демченко А.И. Геомеханика и технология под-
держания повторно используемых горных выработок. – Днепропетровск: ЧП
«Лира ЛТД», 2005.
8. Перспективы использования комбинированного способа охраны сопряжений
лав / Ильяшов М.А. // Уголь Украины. – №4. – 2008.
9. Конъюктурно-экономическая и социально-техническая актуальность охраны
подготовительных выработок с помощью литых полос / Ильяшов М.А. // Ос-
воение минеральных ресурсов Севера: проблемы и решения. Труды 6-й Межре-
гиональной научно-практической конференции 9–11 апреля 2008 г. – Воркута:
Филиал СПГГИ (ТУ) Воркутинский горный институт, 2008.
10. Временный технологический регламент по охране подготовительных вырабо-
ток угольных шахт литыми полосами из твердеющих материалов / А.Ф. Булат,
М.А. Ильяшов, Б.М. Усаченко, Л.В. Байсаров и др. – Днепропетровск: РИА
«Днепр». –VAL», 2004.
|