Геомеханічна оцінка впливу закладного масиву на стійкість виїмкового штреку при розробці тонких вугільних пластів
Мета. Дослідження впливу формування закладного породного масиву у виробленому просторі лави на геомеханічну ситуацію масиву гірських порід навколо виїмкового штреку. Методика. Для досягнення мети використано чисельне моделювання методом скінченних елементів за допомогою програмного комплексу SolidW...
Saved in:
| Published in: | Фізико-технічні проблеми гірничого виробництва |
|---|---|
| Date: | 2022 |
| Main Authors: | , , |
| Format: | Article |
| Language: | Ukrainian |
| Published: |
Інститут фізики гірничих процесів НАН України
2022
|
| Subjects: | |
| Online Access: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/189993 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Journal Title: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Cite this: | Геомеханічна оцінка впливу закладного масиву на стійкість виїмкового штреку при розробці тонких вугільних пластів / М.В. Петльований, Д.С. Малашкевич, К.С. Сай // Фізико-технічні проблеми гірничого виробництва: Зб. наук. пр. — 2022. — Вип. 24. — С. 53-66. — Бібліогр.: 24 назв. — укр. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-189993 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
Петльований, М.С. Малашкевич, Д.С. Сай, К.С. 2023-05-14T18:52:08Z 2023-05-14T18:52:08Z 2022 Геомеханічна оцінка впливу закладного масиву на стійкість виїмкового штреку при розробці тонких вугільних пластів / М.В. Петльований, Д.С. Малашкевич, К.С. Сай // Фізико-технічні проблеми гірничого виробництва: Зб. наук. пр. — 2022. — Вип. 24. — С. 53-66. — Бібліогр.: 24 назв. — укр. 2664-17716 DOI: https://doi.org10.37101/ftpgp24.01.005 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/189993 622.273.21 Мета. Дослідження впливу формування закладного породного масиву у виробленому просторі лави на геомеханічну ситуацію масиву гірських порід навколо виїмкового штреку. Методика. Для досягнення мети використано чисельне моделювання методом скінченних елементів за допомогою програмного комплексу SolidWorks. Досліджувалась геомеханічна ситуація навколо виїмкового штреку, що повторно використовується, при традиційній технології видобутку з повним обваленням порід покрівлі й охоронною конструкцією та технологія з формуванням закладного масиву у виробленому просторі лави. Геомеханічна оцінка надавалась на основі вивчення вертикальної компоненти напружень. Результати. Обґрунтовано геомеханічні моделі для вивчення напруженого стану масиву навколо виїмкових штреків при порівнювальних варіантах відпрацювання вугільного пласта. Встановлено, що формування закладного масиву в порівняння з варіантом «повне обвалення + охоронна конструкція» суттєво зменшує величину розтягуючих напружень у покрівлі штреку, розтягуючих напружень у підошві штреку та величину напружень у покрівлі й підошві над охоронною конструкцією. Встановлено, що при формуванні закладного масиву значно збільшується до рівня непорушеного масиву розмір зони розвантаження в породах покрівлі та підошві штреку і розмір зони стискаючих напружень в породах над та під охоронною конструкцією. Наукова новизна. Виявлено особливості характеру розподілу напружень в масиві гірських порід при формуванні закладного масиву з шахтних порід у виробленому просторі лави, що свідчить про більш сприятливі умови підтримання виїмкових штреків позаду очисного вибою, ніж варіант з повним обваленням порід та спорудженням охоронної конструкції. Практична значимість. Формування породної закладної смуги у виробленому просторі очисних вибоїв дозволяє зменшити інтенсивність гірського тиску та зберегти виїмкову виробку у задовільному стані для повторного її використання. Purpose. The investigation of the influence formation rock backfilling massif into longwall gob area on the geomechanical situation of the rock massif around the gate road. Methods. Numerical modeling using the finite element method by applying the SolidWorks software was used to achieve the goal. The geomechanical situation around the gate road which is reused, was studied under traditional mining technology with full roof collapse behind the longwall face with protective construction and mining technology with gob backfilling. The geomechanical assessment was provided based on the study of the vertical stress component. Findings. The geomechanical models for the study of the stress state of the massif around the gate roads in the case of comparative variants of working out the coal seam are substantiated. The formation of the backfilling massif in comparison with the variants “full collapse + protective construction” significantly reduces the amount of tensile stresses in the roof of the gate road, tensile stresses in the floor of gate road, and the amount of stresses in the roof and floor above the protective construction was established. During the formation of the backfilling massif, the size of the unloading zone in the rocks of the roof and floor of the gate road and the size of the zone of compressive stresses in the rocks above and below the protective construction significantly increases to the level of the undisturbed massif was obtained. Originality. The features of the nature of the distribution stresses in the rock massif under the formation of the rock backfilling are revealed, which indicates more favorable conditions for maintaining gate road behind the stope than the variant with full caving and the protective construction. Paratactical implication. The formation of rock backfilling massif in the mined-out area makes it possible to reduce the intensity of rock pressure and keep the gate roads in a satisfactory condition for its reuse. uk Інститут фізики гірничих процесів НАН України Фізико-технічні проблеми гірничого виробництва Прогнозування і управління станом гірничого масиву Геомеханічна оцінка впливу закладного масиву на стійкість виїмкового штреку при розробці тонких вугільних пластів Geomechanical evaluation of the backfilling massifinfluence on the gate road stability while thin coal seam mining Article published earlier |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| title |
Геомеханічна оцінка впливу закладного масиву на стійкість виїмкового штреку при розробці тонких вугільних пластів |
| spellingShingle |
Геомеханічна оцінка впливу закладного масиву на стійкість виїмкового штреку при розробці тонких вугільних пластів Петльований, М.С. Малашкевич, Д.С. Сай, К.С. Прогнозування і управління станом гірничого масиву |
| title_short |
Геомеханічна оцінка впливу закладного масиву на стійкість виїмкового штреку при розробці тонких вугільних пластів |
| title_full |
Геомеханічна оцінка впливу закладного масиву на стійкість виїмкового штреку при розробці тонких вугільних пластів |
| title_fullStr |
Геомеханічна оцінка впливу закладного масиву на стійкість виїмкового штреку при розробці тонких вугільних пластів |
| title_full_unstemmed |
Геомеханічна оцінка впливу закладного масиву на стійкість виїмкового штреку при розробці тонких вугільних пластів |
| title_sort |
геомеханічна оцінка впливу закладного масиву на стійкість виїмкового штреку при розробці тонких вугільних пластів |
| author |
Петльований, М.С. Малашкевич, Д.С. Сай, К.С. |
| author_facet |
Петльований, М.С. Малашкевич, Д.С. Сай, К.С. |
| topic |
Прогнозування і управління станом гірничого масиву |
| topic_facet |
Прогнозування і управління станом гірничого масиву |
| publishDate |
2022 |
| language |
Ukrainian |
| container_title |
Фізико-технічні проблеми гірничого виробництва |
| publisher |
Інститут фізики гірничих процесів НАН України |
| format |
Article |
| title_alt |
Geomechanical evaluation of the backfilling massifinfluence on the gate road stability while thin coal seam mining |
| description |
Мета. Дослідження впливу формування закладного породного масиву у виробленому просторі лави на геомеханічну ситуацію масиву гірських порід навколо виїмкового штреку.
Методика. Для досягнення мети використано чисельне моделювання методом скінченних елементів за допомогою програмного комплексу SolidWorks. Досліджувалась геомеханічна ситуація навколо виїмкового штреку, що повторно використовується, при традиційній технології видобутку з повним обваленням порід покрівлі й охоронною конструкцією та технологія з формуванням закладного масиву у виробленому просторі лави. Геомеханічна оцінка надавалась на основі вивчення вертикальної компоненти напружень.
Результати. Обґрунтовано геомеханічні моделі для вивчення напруженого стану масиву навколо виїмкових штреків при порівнювальних варіантах відпрацювання вугільного пласта. Встановлено, що формування закладного масиву в порівняння з варіантом «повне обвалення + охоронна конструкція» суттєво зменшує величину розтягуючих напружень у покрівлі штреку, розтягуючих напружень у підошві штреку та величину напружень у покрівлі й підошві над охоронною конструкцією. Встановлено, що при формуванні закладного масиву значно збільшується до рівня непорушеного масиву розмір зони розвантаження в породах покрівлі та підошві штреку і розмір зони стискаючих напружень в породах над та під охоронною конструкцією.
Наукова новизна. Виявлено особливості характеру розподілу напружень в масиві гірських порід при формуванні закладного масиву з шахтних порід у виробленому просторі лави, що свідчить про більш сприятливі умови підтримання виїмкових штреків позаду очисного вибою, ніж варіант з повним обваленням порід та спорудженням охоронної конструкції.
Практична значимість. Формування породної закладної смуги у виробленому просторі очисних вибоїв дозволяє зменшити інтенсивність гірського тиску та зберегти виїмкову виробку у задовільному стані для повторного її використання.
Purpose. The investigation of the influence formation rock backfilling massif into longwall gob area on the geomechanical situation of the rock massif around the gate road.
Methods. Numerical modeling using the finite element method by applying the SolidWorks software was used to achieve the goal. The geomechanical situation around the gate road which is reused, was studied under traditional mining technology with full roof collapse behind the longwall face with protective construction and mining technology with gob backfilling. The geomechanical assessment was provided based on the study of the vertical stress component.
Findings. The geomechanical models for the study of the stress state of the massif around the gate roads in the case of comparative variants of working out the coal seam are substantiated. The formation of the backfilling massif in comparison with the variants “full collapse + protective construction” significantly reduces the amount of tensile stresses in the roof of the gate road, tensile stresses in the floor of gate road, and the amount of stresses in the roof and floor above the protective construction was established. During the formation of the backfilling massif, the size of the unloading zone in the rocks of the roof and floor of the gate road and the size of the zone of compressive stresses in the rocks above and below the protective construction significantly increases to the level of the undisturbed massif was obtained.
Originality. The features of the nature of the distribution stresses in the rock massif under the formation of the rock backfilling are revealed, which indicates more favorable conditions for maintaining gate road behind the stope than the variant with full caving and the protective construction.
Paratactical implication. The formation of rock backfilling massif in the mined-out area makes it possible to reduce the intensity of rock pressure and keep the gate roads in a satisfactory condition for its reuse.
|
| issn |
2664-17716 |
| url |
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/189993 |
| citation_txt |
Геомеханічна оцінка впливу закладного масиву на стійкість виїмкового штреку при розробці тонких вугільних пластів / М.В. Петльований, Д.С. Малашкевич, К.С. Сай // Фізико-технічні проблеми гірничого виробництва: Зб. наук. пр. — 2022. — Вип. 24. — С. 53-66. — Бібліогр.: 24 назв. — укр. |
| work_keys_str_mv |
AT petlʹovaniims geomehaníčnaocínkavplivuzakladnogomasivunastíikístʹviímkovogoštrekuprirozrobcítonkihvugílʹnihplastív AT malaškevičds geomehaníčnaocínkavplivuzakladnogomasivunastíikístʹviímkovogoštrekuprirozrobcítonkihvugílʹnihplastív AT saiks geomehaníčnaocínkavplivuzakladnogomasivunastíikístʹviímkovogoštrekuprirozrobcítonkihvugílʹnihplastív AT petlʹovaniims geomechanicalevaluationofthebackfillingmassifinfluenceonthegateroadstabilitywhilethincoalseammining AT malaškevičds geomechanicalevaluationofthebackfillingmassifinfluenceonthegateroadstabilitywhilethincoalseammining AT saiks geomechanicalevaluationofthebackfillingmassifinfluenceonthegateroadstabilitywhilethincoalseammining |
| first_indexed |
2025-11-30T14:57:05Z |
| last_indexed |
2025-11-30T14:57:05Z |
| _version_ |
1850857949562404864 |