Управление горным давлением при охране горных выработок
Наведені результати розрахунків напружень у гірничому масиві при охороні виробок на контакті з виробленим простором. The results of massif tensity calculations, when mine workings are protected the mined area are given....
Збережено в:
| Опубліковано в: : | Физико-технические проблемы горного производства |
|---|---|
| Дата: | 2005 |
| Автори: | , , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Russian |
| Опубліковано: |
Інститут фізики гірничих процесів НАН України
2005
|
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/190022 |
| 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: | Управление горным давлением при охране горных выработок / Е.И. Кольчик, В.А. Болбат, А.И. Сергиенко // Физико-технические проблемы горного производства: Сб. науч. тр. — 2005. — Вип. 8. — С. 159-163. — Бібліогр.: 6 назв. — рос. |
Репозитарії
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-190022 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
Кольчик, Е.И. Болбат, В.А. Сергиенко, А.И. 2023-05-17T14:02:12Z 2023-05-17T14:02:12Z 2005 Управление горным давлением при охране горных выработок / Е.И. Кольчик, В.А. Болбат, А.И. Сергиенко // Физико-технические проблемы горного производства: Сб. науч. тр. — 2005. — Вип. 8. — С. 159-163. — Бібліогр.: 6 назв. — рос. 2664-1771 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/190022 622.268.12:622.233 Наведені результати розрахунків напружень у гірничому масиві при охороні виробок на контакті з виробленим простором. The results of massif tensity calculations, when mine workings are protected the mined area are given. ru Інститут фізики гірничих процесів НАН України Физико-технические проблемы горного производства Прогноз и управление состоянием горного массива Управление горным давлением при охране горных выработок Mining pressure control when mine workings are protected Article published earlier |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| title |
Управление горным давлением при охране горных выработок |
| spellingShingle |
Управление горным давлением при охране горных выработок Кольчик, Е.И. Болбат, В.А. Сергиенко, А.И. Прогноз и управление состоянием горного массива |
| title_short |
Управление горным давлением при охране горных выработок |
| title_full |
Управление горным давлением при охране горных выработок |
| title_fullStr |
Управление горным давлением при охране горных выработок |
| title_full_unstemmed |
Управление горным давлением при охране горных выработок |
| title_sort |
управление горным давлением при охране горных выработок |
| author |
Кольчик, Е.И. Болбат, В.А. Сергиенко, А.И. |
| author_facet |
Кольчик, Е.И. Болбат, В.А. Сергиенко, А.И. |
| topic |
Прогноз и управление состоянием горного массива |
| topic_facet |
Прогноз и управление состоянием горного массива |
| publishDate |
2005 |
| language |
Russian |
| container_title |
Физико-технические проблемы горного производства |
| publisher |
Інститут фізики гірничих процесів НАН України |
| format |
Article |
| title_alt |
Mining pressure control when mine workings are protected |
| description |
Наведені результати розрахунків напружень у гірничому масиві при охороні виробок на контакті з виробленим простором.
The results of massif tensity calculations, when mine workings are protected the mined area are given.
|
| issn |
2664-1771 |
| url |
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/190022 |
| citation_txt |
Управление горным давлением при охране горных выработок / Е.И. Кольчик, В.А. Болбат, А.И. Сергиенко // Физико-технические проблемы горного производства: Сб. науч. тр. — 2005. — Вип. 8. — С. 159-163. — Бібліогр.: 6 назв. — рос. |
| work_keys_str_mv |
AT kolʹčikei upravleniegornymdavleniempriohranegornyhvyrabotok AT bolbatva upravleniegornymdavleniempriohranegornyhvyrabotok AT sergienkoai upravleniegornymdavleniempriohranegornyhvyrabotok AT kolʹčikei miningpressurecontrolwhenmineworkingsareprotected AT bolbatva miningpressurecontrolwhenmineworkingsareprotected AT sergienkoai miningpressurecontrolwhenmineworkingsareprotected |
| first_indexed |
2025-11-27T02:39:00Z |
| last_indexed |
2025-11-27T02:39:00Z |
| _version_ |
1850794857868558336 |
| fulltext |
УДК 622.268.12:622.233
У П Р А В Л Е Н И Е Г О РН Ы М Д А В Л Е Н И Е М ПРИ О Х РА Н Е ГО РН Ы Х
ВЫ РА БО Т О К
к.т.н. К ольчик Е.И {ИФГП НАН Украины), инж. Б олбат В.А. (ЗАО «До-
пецксталь - металлургический завод»), асн. С ергиенко А .И . {ИФГП НАН
Украины)
Наведет результати розрахунтв напружено у ггрничому масивг при охо-
ронг виробок на контактI з виробленим простором.
МИМГЧС Р К Е 8 8 Ш Е СОМ ТКОЬ \УНЕХ М 1ХЕ \УОКК1ГЧС8 АКЕ
РКО ГЕСТЕО
Ко1сЫк Е.1., Во1Ьа( У .А ., 8ег§1епко АЛ.
ТИе гехиНх о /т аз51/ 1епзИу са1си!айопз, ч’Иеп т1пе у/огклпу>$ аге рго1ес1е<Т гп
(Ие тшед агеа аге %Ыеп.
Охрана и поддержание горных выработок до нагтоящего времени
остается одной из главных проблем при подземной добыче угля. Известно,
что на устойчивость горных выработок оказывают влияние геологические
и горнотехнические факторы, определяющие величину и характер прояв
лений горного давления [1, 2]. Наибольшие проявления горного давления
наблюдаются в выемочных выработках при попадании в зону влияния
очистных работ [1, 3, 4]. Особенно сложно поддерживать выработки при
комбинированных системах разработки, когда они поддерживаются позади
очистного забоя на контакте с выработанным пространство[V На пластах
мощностью до 1.5 м в качестве охранного сооружения широкое распро
странение получила бутовая полоса. При мощности разрабатываемого пла
ста более 1,5 м в последние годы все большее распространение получает
способ охраны выработок с помощью литой полосы [4, 5].
Не редки случаи, когда в кровле пласта залегают мощные монолит
ные слои прочного песчаника, которые, зависая в выработанном простран
етве, создают дополнительную пригрузку на крепь горных выработок. Так,
в пределах шахгного поля шахты «Красноармейская - Западная № 1» в
кровле пласта б4 залегает песчаник мощностью от 12 до 32 м. В результате
его зависания в выработанном пространстве повышается концентрация на
пряжений в области расположения выработки. При этом увеличивается
пучение пород почвы, происходит интенсивное смещение пород кровли и
боков выработки, а также частичное разрушение литой полосы [6 ]. П оэто
му, вопрос управления горным давлением и совершенствование способов
охраны и поддержания горных выработок является важным и актуальным.
С целью установления возможности обеспечения устойчивости вы
емочных выработок при их повторном использовании в аналогичных усло
виях в ИФГП ПАН Украины были проведены исследования. Для условий
Прогноз и управление состоянием горного массива
159
отработки пласта б4 шахты «Красноармейская - Западная № 1» методом
конечных элементов выполнены расчеты напряженно-деформированного
состояния горного массива. Исследования выполнялись для двух плоских
сечений упругого горного массива размером 500x300 м. В одном случае
решалась задача охраны штрека со стороны выработанного пространства
одной литой полосой, а в другом - двумя литыми полосами, выполненны
ми из материала, прочностью на одноосное сжатие 60 МПа. Ширина литых
полос равнялась 1,2 м. Мощность пласта - 2 м. Расстояние между полоса
ми во втором варианте принято равным 5,5 м. Ш ирина штрека была равна
5,5 м, а высота 3,5 м.
Схема разделения моделей на конечные элементы приведена на ри
сунках 1 и 2 .
В результате выполненных расчетов установлено, что при охране
выработки одной литой полосой она полностью выходит из строя (рис. 3).
Конвергенция пород кровли и почвы составила 2,2 м. Причем, 90 процен
тов смещений приходится на пучение почвы. Наличие со стороны вырабо
танного пространства двух литых полос приводит к резкому улучшению
состояния выработки (рис. 4). Величина конвергенции пород кровли и
почвы составила всего 0,4 м, что на 1,8 м меньше, чем при охране
штрека одной ли~ой полосой. Пространство между полосами заполнилось
вмещающими пласт породами на 40 %. Причем, на долю пород почвы в
данном случае приходится около 70 % смещений.
Прогноз и управление состоянием горного массива
Рис. 1. Фрагмент схемы разбиения модели на элементы при охране
выработки одной литой полосой.
160
Прогноз и управление состоянием горного массива
Рис. 2. Фрагмент схемы разбиения модели на элементы при охране
выработки одной литой полосой.
1
Рис. 3. Распределение вертикальных деформаций горного массива
мри одной литой полосе.
$Р“ ;< тщ&-.
161
Прогноз и управление состоянием горного массива
Рис. 4. Распределение вертикальных деформаций горного массива
при двух литых полосах.
В результате выполненных расчетов установлено, что при располо
жении у выработки (со стороны выработанного пространства) одной литой
полосы коэффициент концентрации напряжений у выработки со стороны
массива в 2,3 раза больше, чем при расположении двух литых полос. Над
ближайшей к выработке литой полосой коэффициент концентрации на
пряжений при двух литых полосах уменьшился в два раза. Создание вто
рой литой полосы приводит к изменению напряженного состояния и пере
носу максимальной концентрации напряжений вглубь выработанного про
странства. При этом коэффициент концентрации напряжений у второй ли
той полосы в 1,4 раза больше коэффициента концентрации напряжений в
случае охраны выработки одной полосой.
Выполненные исследования позволяют сделать следующ ие выводы:
- при создании второй литой полосы происходит перенос макси
мальной концентрации напряжений в выработанное пространство и сни
жение концентрации напряжений в зоне опорного давления со стороны
массива;
- в связи с созданием дополнительной опоры кровли (второй литой
полосы) происходит снижение напряжений в области расположения охра
няемой выработки;
- наличие второй литой полосы приводит к снижению величины
смещений пород в выработке. Так, величина конвергенции пород кровли и
почвы с 2,2 уменьшилась до 0,4 м (т е. в 5,5 раза);
162
- уменьшение величины выдавливания пород в выработку обеспечи
вается пространством между литыми полосами (компенсационной поло
стью), которое в данном случае заполнилось породой на 40 % от мощности
тянутого пласта
С П И С О К Л И Т Е Р А Т У РЫ
I Горное давление в подготовительных выработках угольных шахт / И.Л.
Давыдович, И.П. Бажин, Ю.П. Коренной и др. - М.: Недра, 1971. -
288 с.
2. Куклин В.Ю Задачи геомеханики охраны выработок в условиях интен
сивной отработки угольных пластов // Геомеханическая механика: Сб.
научн. тр. ИГТМ НАНУ - Днепропетровск: ИГТМ НАНУ, 2000, - №
2 3 .- С . 5 4 - 5 7 .
3. Медяник В.Ю ., Медяник Ю .А. Поддержание подготовительных выра
боток при комбинированной системе разработки на глубоких горизон
тах // Мат. конф. Форум горняков — 2002 . — Днепропетровск: НГАУ —
2 0 0 2 .-№ 6 . - С . 5 0 - 5 2 .
4 Ьайсаров Л.В., Демченко А .И., Ильяшов М .А. и до. Охрана штреков ли
тыми полосами при разработке пологих пластов средней мощности // //
Уголь Украины, —2001. - № 9. — С. 3 - 6 .
5. Совершенствование технологии сохранения устойчивости повторно ис
пользуемых выемочных выработок при обратном порядке отработки
лав / А.Ф. Булат, А.Д. Алексеев, Л.В. Байсаров и др. - Донецк:
ДУ11В1 О .- 2 0 0 5 . - 2 4 с .
6 . Кольчик Е.И., Демченко А.И Повышение устойчивости выемочных
выработок в зоне влияния очистных работ / Физико-технические про
блемы горного производства. - Донецк: ИФГП НАНУ. - № 7. - 2004. -
С. 2 0 8 - 2 1 3 .
Прогноз и управление состоянием горного массива
163
|