Область рационального использования различных способов охраны выемочных штреков при отработке пластов высоконагруженными лавами
Наведено умови використання та основні вимоги до способів охорони виїмкових виробок, що являють із себе штучно зведені з різних матеріалів та різними засобами вздовж контуру виробок конструкції. Запропоновані вираження для визначення навантаження на несучі елементи охоронних конструкцій у вигляді за...
Збережено в:
| Дата: | 2009 |
|---|---|
| Автор: | |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Russian |
| Опубліковано: |
Інститут геотехнічної механіки імені М.С. Полякова НАН України
2009
|
| Назва видання: | Геотехническая механика |
| Онлайн доступ: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/33007 |
| 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: | Область рационального использования различных способов охраны выемочных штреков при отработке пластов высоконагруженными лавами / О.В. Рябцев // Геотехническая механика: Межвед. сб. науч. тр. — Днепропетровск: ИГТМ НАНУ, 2009. — Вип. 82. — Бібліогр.: 7 назв. — рос. |
Репозитарії
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-33007 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-330072025-02-09T22:31:48Z Область рационального использования различных способов охраны выемочных штреков при отработке пластов высоконагруженными лавами Area of the rational use of different ways of protection of preparatory drifts at working offlayers by high-rate longwalls Рябцев, О.В. Наведено умови використання та основні вимоги до способів охорони виїмкових виробок, що являють із себе штучно зведені з різних матеріалів та різними засобами вздовж контуру виробок конструкції. Запропоновані вираження для визначення навантаження на несучі елементи охоронних конструкцій у вигляді залізобетонних блоків та дерев’яних кострів. Terms of uses and the basic requirements to the methods of protection of making of coulisses, which represent artificially taken from different materials and different facilities along to the contour of making of construction are resulted. The expressions for determination of loading on the bearing elements of protective constructions as reinforced-concrete blocks and wooden cages are offered. 2009 Article Область рационального использования различных способов охраны выемочных штреков при отработке пластов высоконагруженными лавами / О.В. Рябцев // Геотехническая механика: Межвед. сб. науч. тр. — Днепропетровск: ИГТМ НАНУ, 2009. — Вип. 82. — Бібліогр.: 7 назв. — рос. https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/33007 622.083 ru Геотехническая механика application/pdf Інститут геотехнічної механіки імені М.С. Полякова НАН України |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| language |
Russian |
| description |
Наведено умови використання та основні вимоги до способів охорони виїмкових виробок, що являють із себе штучно зведені з різних матеріалів та різними засобами вздовж контуру виробок конструкції. Запропоновані вираження для визначення навантаження на несучі елементи охоронних конструкцій у вигляді залізобетонних блоків та дерев’яних кострів. |
| format |
Article |
| author |
Рябцев, О.В. |
| spellingShingle |
Рябцев, О.В. Область рационального использования различных способов охраны выемочных штреков при отработке пластов высоконагруженными лавами Геотехническая механика |
| author_facet |
Рябцев, О.В. |
| author_sort |
Рябцев, О.В. |
| title |
Область рационального использования различных способов охраны выемочных штреков при отработке пластов высоконагруженными лавами |
| title_short |
Область рационального использования различных способов охраны выемочных штреков при отработке пластов высоконагруженными лавами |
| title_full |
Область рационального использования различных способов охраны выемочных штреков при отработке пластов высоконагруженными лавами |
| title_fullStr |
Область рационального использования различных способов охраны выемочных штреков при отработке пластов высоконагруженными лавами |
| title_full_unstemmed |
Область рационального использования различных способов охраны выемочных штреков при отработке пластов высоконагруженными лавами |
| title_sort |
область рационального использования различных способов охраны выемочных штреков при отработке пластов высоконагруженными лавами |
| publisher |
Інститут геотехнічної механіки імені М.С. Полякова НАН України |
| publishDate |
2009 |
| url |
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/33007 |
| citation_txt |
Область рационального использования различных способов охраны выемочных штреков при отработке пластов высоконагруженными лавами / О.В. Рябцев // Геотехническая механика: Межвед. сб. науч. тр. — Днепропетровск: ИГТМ НАНУ, 2009. — Вип. 82. — Бібліогр.: 7 назв. — рос. |
| series |
Геотехническая механика |
| work_keys_str_mv |
AT râbcevov oblastʹracionalʹnogoispolʹzovaniârazličnyhsposobovohranyvyemočnyhštrekovpriotrabotkeplastovvysokonagružennymilavami AT râbcevov areaoftherationaluseofdifferentwaysofprotectionofpreparatorydriftsatworkingofflayersbyhighratelongwalls |
| first_indexed |
2025-12-01T10:58:13Z |
| last_indexed |
2025-12-01T10:58:13Z |
| _version_ |
1850303257925124096 |
| fulltext |
"Геотехническая механика"
УДК 622.083
О.В. Рябцев, к.т.н.
(ИГТМ НАН Украины)
ОБЛАСТЬ РАЦИОНАЛЬНОГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ РАЗЛИЧНЫХ
СПОСОБОВ ОХРАНЫ ВЫЕМОЧНЫХ ШТРЕКОВ ПРИ ОТРАБОТКЕ
ПЛАСТОВ ВЫСОКОНАГРУЖЕННЫМИ ЛАВАМИ
Наведено умови використання та основні вимоги до способів охорони виїмкових виробок,
що являють із себе штучно зведені з різних матеріалів та різними засобами вздовж контуру ви-
робок конструкції. Запропоновані вираження для визначення навантаження на несучі елементи
охоронних конструкцій у вигляді залізобетонних блоків та дерев’яних кострів.
AREA OF THE RATIONAL USE OF DIFFERENT WAYS OF
PROTECTION OF PREPARATORY DRIFTS AT WORKING OFF
LAYERS BY HIGH-RATE LONGWALLS
Terms of uses and the basic requirements to the methods of protection of making of cou-
lisses, which represent artificially taken from different materials and different facilities along to
the contour of making of construction are resulted. The expressions for determination of loading
on the bearing elements of protective constructions as reinforced-concrete blocks and wooden
cages are offered.
Технология охраны выемочных штреков породными полосами, являющи-
мися элементами комплексной системы мероприятий по охране и поддержа-
нию горных выработок, относится к категории перспективных при примене-
нии сплошной или комбинированной системы разработки.
Использование этой технологии позволяет одновременно решать и сопут-
ствующие задачи: оставление в шахте отходов угледобычи исключает (мини-
мизирует) необходимость формирования техногенных ландшафтов на шахт-
ной поверхности в виде терриконов, которые являются одним из основных
источников мутагенного загрязнения окружающей среды в угледобывающих
регионах.
Область рационального использования бутовых полос определяется мно-
гими условиями и факторами, к которым, в первую очередь, необходимо от-
нести следующие: особенности геомеханических процессов в окружающем
горном массиве в зависимости от системы разработки; вид подрывки пласта
угля при проходке выработок (нижняя, верхняя); факторы и условия (природ-
ные, технологические, производственные), определяющие эффективность ра-
боты бутовых полос в геотехнологической системе «высоконагруженная лава
– напряженный горный массив – выемочный штрек – закладочный массив».
Анализ результатов исследований многих отечественных и зарубежных
ученых показывает, что в настоящее время отсутствует способ охраны вы-
емочных штреков, который можно было бы однозначно назвать наилучшим.
Существует множество комбинаций способов охраны и выбор наиболее ра-
ционального из них необходимо производить во взаимоувязке с конкретными
горно-геологическими и горнотехническими условиями.
Для того чтобы в максимальной степени использовать технические и тех-
Выпуск № 82
нологические возможности конкретного вида охранной конструкции, ее не-
обходимо рассматривать как активный технологический элемент в системе
мероприятий по поддержанию выработки.
Породная полоса, в числе прочих типов охранных конструкций (деревян-
ные костры и накатники, органная крепь, блочные, в том числе железобетон-
ные элементы, литые полосы и т.п.) может рассматриваться как один из наи-
более активных технических элементов. Это обусловлено тем, что возведение
породных полос вибропневматическим способом, позволяющим технически
просто и оперативно варьировать их основными технологическими парамет-
рами (плотность (жесткость) закладочного массива, ширина), обеспечивает
возможность эффективного управления геомеханическими процессами в мас-
сиве, в окрестности выработки, проводимой в зоне влияния очистных работ в
увязке с конкретными геологическими, горнотехническими и производствен-
ными факторами на участке работ.
Выполним анализ характера влияния указанных выше условий и факторов
на выбор способа охраны и поддержания выемочных штреков, в т.ч. пород-
ными полосами.
Система разработки. Выемочный штрек, заложенный до отработки лавы
(столбовая система), испытывает влияние горного давления в течение таких
характерных периодов: проходка штрека, приводящая к первоначальному
обжатию крепи боковыми породами и незначительным деформациям ее ос-
новных элементов; отработка лавы, инициирующая резкое увеличение давле-
ния на крепь и охранные конструкции, что приводит к их значительным де-
формациям, а также к активизации пучения пород почвы; стабилизация гор-
ного давления за лавой, приводящая к остаточным деформациям крепи, ох-
ранных конструкций и значительному уменьшению площади сечения штрека,
как за счет оседания кровли, так и из-за пучения пород почвы.
Для выемочного штрека, проводимого общим забоем с лавой (сплошная
система), первый и второй периоды совпадают во времени, вследствие чего
суммарная конвергенция пород для такого штрека значительно меньше, чем
для штрека, который проходят раньше начала очистных работ.
При сплошной системе разработки, участковые выработки могут отли-
чаться схемами их проведения, т.е. положением забоя выработки относитель-
но лавы – с опережением лавы, общим забоем с лавой, с отставанием от лавы.
Опыт работы шахт Донбасса по сплошной системе разработки, а также
данные зарубежных исследований [1-3] свидетельствуют о следующем.
Проведение выработок с опережением лавы целесообразно при прочных бо-
ковых породах. При таком способе проходки выработок опережающее лаву
опорное давление воздействует на ослабленный проведением выработки массив.
При проведении участковой выработки с отставанием от лавы и сохране-
нии с одной стороны нетронутого угольного массива, условия ее поддержа-
ния весьма благоприятны. Опережающее опорное давление воспринимается
ненарушенным породным массивом. Фаза сильной конвергенции выработки
непосредственно на сопряжении с лавой в данном случае отсутствует. Крепь
"Геотехническая механика"
устанавливается уже за пределами зоны критического давления. При крепких
боковых породах целесообразно возведение жесткой бутовой полосы в при-
контурном выработанном пространстве.
В выработках, проводимых с отставанием от лавы и охраняемых податли-
вой бутовой полосой, может быть обеспечено симметричное оседание пород-
ных слоев. Давление, действующее на забой лавы, не передается на почву вы-
работки.
В последнее время начал использоваться вариант сплошной системы раз-
работки с тремя выемочными штреками, два из которых проводятся следом за
лавой в обрушенных породах и охраняются на протяжении всего периода
службы бутовыми полосами [4].
Вид подрывки пласта угля. Варианты использования бутовых полос при ниж-
ней и верхней подрывке пласта различаются между собой только условиями ра-
боты вибропневмозакладоных комплексов. При верхней подрывке, имеющей
наиболее широкое применение, может быть реализована технически простая и
эффективная прямоточно – горизонтальная схема пневмотранспортного трубо-
провода. Такая схема, обеспечивает наиболее низкую энергоемкость пнев-
мотранспортирования закладочного материала в околоштрековую зону вырабо-
танного пространства, максимальные дальность и производительность транспор-
тирования горной массы вибропневмо-транспортной машиной конкретного ти-
поразмера. Это, в конечном счете, предопределяет условия достижения макси-
мальной возможной плотности закладки (до 0,8-0,85).
При осуществлении нижней подрывки пласта, для возведения бутовой полосы
требуются транспортные трубопроводы сложной конфигурации, имеющие вос-
ходящие участки и повороты (до 90
0
). Эти обстоятельства могут существенно
увеличивать энергоемкость процесса закладки для обеспечения высокой плотно-
сти бутовых полос, усложнять техническое обслуживание пневмотранспортного
оборудования, в т.ч. при монтажно-демонтажных работах.
Факторы и условия, определяющие эффективность работы бутовых полос в
геотехнологической системе «высоконагруженная лава – напряженный горный
массив – выемочный штрек – закладочный массив». Результаты исследований,
приведенные в [5], позволяют обосновывать рациональные технологические па-
раметры бутовых полос из кусковых закладочных материалов, возводимых виб-
ропневмозакладочными машинами. Эти технологические параметры должны
обеспечивать работу применяемых типоразмеров крепи выемочных штреков в
пределах их податливости, улучшать условия поддержания штреков в рабочем
состоянии в т.ч. позади забоя лавы, повышать безопасность труда горнорабочих
при проведении и эксплуатации горных выработок.
Область использования полученных результатов и рекомендаций по диа-
пазонам изменения величин определяющих параметров и показателей сле-
дующая:
- относительная плотность бутовой полосы: 0,65 ≤ ку ≤ 0,85;
- предел прочности породы закладочного материала на сжатие: 13 МПа ≤
σ сж ≤ 70 МПа;
Выпуск № 82
- величина нагрузки на бутовую полосу со стороны пород подработанной
надугольной толщи, как функция геологических, горнотехнических, произ-
водственных условий и фактора времени 1 МПа ≤ Р (К) ≤ 25 МПа;
- гранулометрический состав закладочного материала 1 мм ≤ 2а ≤ 80 мм;
- скорость подвигания очистного забоя 2 м/сут ≤ V ≤ 13 м/сут;
- максимальная дальность пневмотранспортирования: 100 м;
- объемный расход сжатого воздуха при диаметре транспортного трубо-
провода 0,2 м: 1800 м
3
/ч ≤ Q1
v
≤ 4500 м
3
/ч;
- величина отставания бутовой полосы от груди очистного забоя 4 – 5 м;
- вынимаемая мощность угольного пласта: 0,8 м ≤ m ≤ 1,8 м.
На сегодняшний день на шахтах угледобывающей отрасли Украины наи-
большее распространение получили столбовая, сплошная и комбинированная
системы разработки. Наибольшая доля (более 60 %) приходится на столбовую
систему разработки, которая имеет ряд существенных преимуществ перед ос-
тальными. Основным преимуществом является возможность обеспечения вы-
соких темпов добычи угля, поскольку добычные работы не связаны во време-
ни с подготовительными. Так же при столбовой системе достигаются самые
высокие скорости при проходке подготовительных выработок комбайновым
способом (до 300 м/мес), что делает подготовку выемочного столба к отра-
ботке достаточно быстрой.
Однако, в силу ряда факторов технического и экономического характера сего-
дня все большая доля при отработке пологих угольных пластов приходится на
сплошную систему. Основным достоинством сплошной системы разработки яв-
ляется то, что добыча угля начинается сразу без предварительной проходки под-
готовительных выработок, т.е. проходческие и добычные работы динамически
совмещаются во времени. Но этот же фактор является и основным недостатком,
т.к. поддержание баланса между добычными и подготовительными работами во
времени, является технически очень непростой задачей. Вторым недостатком яв-
ляется то, что выемочные штреки необходимо поддерживать в рабочем состоя-
нии на весь период отработки выемочного столба, что требует проведения до-
полнительных технологических мероприятий.
В некоторых случаях при столбовой системе разработки возникает необ-
ходимость поддерживать штреки позади забоя лавы (при использовании пря-
моточной системы проветривания, повторном использовании штреков).
Эффективным способом поддержания штреков, как при столбовой, так и
при сплошной системе является возведение породных полос при помощи
вибропневмозакладочной техники нового технического уровня.
Важным вопросом использования этой техники является выбор рацио-
нальной схемы размещения основного технологического оборудования в вы-
работке. Эта схема определяется геологическими, горнотехническими и др.
условиями ведения горных работ. В общем случае она является индивидуаль-
ной для конкретного добычного участка и взаимоувязывается с используе-
мым горно-шахтным оборудованием.
При разработке технологических схем должны выполняться следующие
"Геотехническая механика"
требования.
Схема компоновки оборудования должна: обеспечивать возможность дос-
тижения максимальной плотности закладки бутовой полосы; обеспечивать
поточность всего технологического цикла закладки; минимальные энергоза-
траты и минимальные трудозатраты на выполнение монтажно-демонтажных
работ; быть максимально унифицирована с основным проходческим обору-
дованием, имеющимся в наличии на шахте; включать минимальный объем
использования дополнительной технологической оснастки и не сдерживать
темпы ведения добычных работ.
Применительно к условиям эксплуатации вибропневмозакладочного ком-
плекса с эжекторной машиной типа ВПМ-200 рассмотрим технологические
схемы компоновки оборудования при комбайновом способе проведения вы-
емочных штреков при сплошной и столбовой системах разработки.
В случае, когда используется схема «лава-штрек» при сплошной системе
разработки для доставки породы в бутовую полосу требуется транспортный
трубопровод сложной конфигурации с восходящими участками.
Общим признаком технологических схем является использование серий-
ного оборудования, имеющегося в наличии на шахтах отрасли, а так же дро-
билки с приводом и передвижного распределительного пункта, например, от
комплекса «Титан».
Технологические схемы отличаются типоразмерами некоторых единиц
оборудования и конструктивным исполнением технологической оснастки.
Порода для возведения бутовой полосы берется из проходки или подрыв-
ки пород почвы на 0,8-1,2 м и впереди очистного забоя на 20-30 м, в зоне ин-
тенсивного пучения. Проходка производится проходческим комбайном, под-
рывка производится поддирочно-погрузочной машиной.
Следует также отметить, что технологические схемы компоновки и раз-
мещения вибропневмозакладочного оборудования являются типовыми и мо-
гут быть достаточно легко адаптированы для других горно-технических усло-
вий ведения горных работ при различных системах разработки пологих
угольных пластов.
Выполненный технико-экономический анализ использования бутовых по-
лос, которые возводятся вибропневмозакладочными машинами с обоснован-
ными рациональными технологическими параметрами и при использовании
рассмотренных выше типовых технологических схем показал, что за счет
увеличения срока безремотного поддержания выемочных штреков и сущест-
венного снижения затрат на их ремонт и перекрепление (до 70 %) ожидаемый
годовой экономический эффект составит от 194880 до 438900 грн. в зависи-
мости от условий ведения горных работ [5].
К альтернативным способам относятся как традиционные, широко исполь-
зуемые на шахтах угледобывающей отрасли (деревянные и металлические
костры, железобетонные плиты, пневмобаллоны), так и новые прогрессивные
способы (литые полосы из твердеющих материалов).
Рассмотрим традиционные способы охраны и поддержания выемочных
Выпуск № 82
штреков.
Для определения рациональной области их использования в условиях кон-
кретного добычного участка необходимо знать несущую способность конст-
рукции при заданной прочности вмещающих пород и нагрузку на нее со сто-
роны пород надугольной толщи, которые подработаны очистной выработкой
и свободно опускаются над штреком. Для расчета нагрузок на несущие эле-
менты охранных сооружений может быть использована методика и установ-
ленные закономерности влияния технологических параметров ведения гор-
ных работ, приведенные в [5]. Зная величину действующих нагрузок, можно
определить требуемые параметры охраны штрека – количество охранных
конструкций на 1 погонный метр (п.м.).
Для поддержания подготовительных выработок, обслуживающих выемочный
участок, как правило, применяется податливая крепь из специального профиля
типа СВП с криволинейной формой поперечного сечения выработки (арочная, с
обратным сводом). Податливость крепи (П) обеспечивается за счет проскальзы-
вания звеньев относительно друг друга. Несущая способность этих крепей нахо-
дится в пределах 0,15-0,45 МПа. Податливость арочных крепей из спецпрофиля
при условии, когда равнодействующая нагрузка со стороны пород кровли совпа-
дает с направлением реализации податливости находится в пределах 0,3-0,6 м.
При негоризонтальном залегании и расположении выработки по простиранию
(П) зависит от угла залегания пород (, град) и обратно пропорциональна послед-
нему. С достаточной для инженерных целей точностью изменение податливости
от угла залегания можно описать выражением
1 .
90
П П
При опускании пород на контуре выработки, превышающих податливость
крепи, она, как правило, деформируется и теряет несущую способность. Поэтому
к основным технологическим параметрам в данном случае следует отнести по-
датливость крепи и ее несущую способность.
Как известно, несущая способность практически всех охранных сооружений
принимается с учетом их податливости, которая реализуется различными спосо-
бами. При использовании деревянных костров это происходит за счет смятия
древесины перпендикулярно волокнам и максимальная несущая способность
имеет место при уменьшении первоначальной высоты костра примерно в 2 раза.
В этом случае максимальная нагрузка на костер может достигать 0,5-0,75 МПа.
Жесткие крепи, к которым относятся металлические костры, железобетонные
(ж/б) плиты, органка, кусты имеют податливость за счет разрушения пород кров-
ли или почвы, или деревянных прокладок.
В работе [6] показано, что если задаться величиной опускания пород кровли
штрека, при которой его можно сохранить без перекрепления возможно исполь-
зовать инженерный экспресс-метод определения нагрузок на несущие элементы
охранных сооружений на основе простых эмпирических соотношений. Сущность
"Геотехническая механика"
его заключается в следующем. Принимается, что при увеличении податливости
(увеличении опусканий пород) нагрузка на крепь возрастает по линейному закону
до максимальной несущей способности. Дальнейшее увеличение опусканий при-
водит к погружению несущих элементов крепи в породы кровли или почвы. За-
даваясь податливостью арочных крепей типа АП, получим зависимости для оп-
ределения нагрузки на несущие элементы при заданных опусканиях:
- для ж/б плит
,
150 0,06 0,7
зад max
н
y P
Р
m v
0 yзад 150т (0,06v + 0,7),
- для пневмобаллонов
,
250 0,06 0,7
зад max
н
у P
Р
m v
0 узад 250т (0,06v + 0,7),
где узад – заданные опускания пород кровли, мм; Рmax – максимальная несущая
способность конструкции, МПа; v – среднесуточная скорость подвигания очист-
ного забоя, м/сут; т – вынимаемая мощность пласта, м.
Максимальная несущая способность жестких конструкций должна опреде-
ляться предельным сопротивлением пород на вдавливание Rвдв, которую для ин-
женерных расчетов можно принимать (0,2 - 0,5) Rсж и с учетом этого получим
,k
max
P
P
S
где Pk – максимальная разрушающая нагрузка на несущую конструкцию,
МПа; S – площадь контакта несущей конструкции с породами кровли или
почвы, м
2
.
В случае Ртах Rвдв и дальнейших опусканиях пород кровли, превышаю-
щих заданные, происходит погружение элементов охранных сооружений в
породы кровли или почвы.
Податливые конструкции (деревянные костры) вначале, после их установ-
ки, имеют малую скорость нагружения и по мере их усадки сопротивление
увеличивается. Для этих конструкций закономерность изменения нагрузки на
них с увеличением опусканий пород можно с определенным для инженерных
целей приближением описать в виде соотношений для двух прямых:
0,2
,
150 0,06 0,7
зад max
н
у P
Р
m v
0 yзад 150т (0,06v + 0,7).
Выпуск № 82
0,8
,
400 0,06 0,7
зад max
н
у P
Р
m v
150т (0,06v + 0,7) 0 400т (0,06v + 0,7).
Максимальная несущая способность деревянного костра при исчерпании
податливости находится в пределах 0,5-0,75 МПа.
При известной величине равнодействующей нагрузки со стороны вме-
щающих пород можно определить параметры несущей конструкции, задава-
ясь площадью и законом распределения нагрузки на эту конструкцию.
Максимально возможная нагрузка на ж/б плиты Ркж/б не превышает 4,0
МПа. При известной равнодействующей нагрузке со стороны вмещающих
пород определим количество ж/б плит на 1 п.м.:
/
/ .
ж б
ж б
к
R
N
Р
С учетом прочности вмещающих пород на вдавливание Rвдв, количество
ж/б плит на 1 п.м равно:
/ ,ж б
вдв
R
N
R S
где S – площадь контакта плиты с вмещающими породами, м
2
.
Несущую способность металлических костров или органной крепи опре-
делим из выражения
2 ,к вдвR abR
где а и b – геометрические размеры элементов крепи.
Таким образом, проведение данного расчета позволит обосновать и вы-
брать рациональный вид охранных сооружений для поддержания участковых
выработок в безремонтном состоянии на период их эксплуатации в зависи-
мости от горно-технических условий и назначения выработки.
Применяемые для охраны подготовительных выработок искусственные
ограждения (костры, органная крепь и т.д.) не препятствуют большим смеще-
ниям кровли из-за высокой податливости или малой несущей способности, а
их возведение требует больших затрат ручного труда.
Специалистами ИГТМ НАН Украины и Минтопэнерго Украины разрабо-
тана технология охраны подготовительных выработок литыми полосами из
твердеющих материалов [7].
Способ охраны выемочных штреков литыми жесткими полосами рассмат-
ривается как один из прогрессивных, обеспечивающих снижение затрат на
поддержание выработок, их повторное использование в условиях интенсив-
"Геотехническая механика"
ной отработки пластов высокопроизводительными лавами, механизацию воз-
ведения и улучшение вентиляции выемочных участков.
Этот способ охраны выемочных выработок является вариантом способа
охраны выработок искусственными ограждениями и предназначен для сохра-
нения выработок в рабочем состоянии с целью повторного использования
при отработке соседнего выемочного столба. Он обеспечивает возможность
прямоточного проветривания лав, позволяет повысить нагрузку на очистной
забой.
Способ охраны выемочных выработок литыми полосами может приме-
няться при повторном использовании выработок в следующих условиях:
мощность угольного пластов – 1,2-2,2 м; угол падения пласта – до 30°; глуби-
на разработки – до 1200 м; обрушаемость пород кровли – любая.
Применение способа охраны не рекомендуется при наличии пучения вме-
щающих пород, т.е. при Н/сж 0,5 ( - плотность покрывающих пород;
Н – глубина заложения выработки от поверхности; сж – средневзвешенная
прочность пород почвы мощностью, равной ширине выработки).
В заключение отметим, что выбор рационального способа охраны и под-
держания подготовительных выработок, технических и технологических па-
раметров охранных конструкций и сооружений для конкретного добычного
участка должен производиться только с учетом реальных геологических, гор-
нотехнических и производственных условий ведения горных работ на этом
участке на основе установленных закономерностей влияния этих условий и
фактора времени на показатели и параметры напряженно-деформированного
состояния пород надугольной толщи, подработанной очистными работами.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Перепелица В.Г. Научные основы создания нетрадиционного способа охлаждения воздуха и закладки
выработанного пространства глубоких шахт: Дис. … докт. техн. наук: 05.15.11, 05.15.02 – Днепропетровск,
1999. – 314 с.
2. Усаченко Б.М. Геомеханика охраны выработок в слабометаморфизо-ванных породах. / Б.М. Усаченко,
В.П. Чередниченко, И.Е. Головчанский. - К.: Наук. думка, 1990. - 144 с.
3. Якоби О.Г. Практика управления горным давлением. - М.: Недра, 1987. - 556 с.
4. Морозов И.Т. Охрана выемочных штреков в выработанном пространстве при сплошной системе раз-
работки в условиях Красноармейского района Донбасса: Автореф. Дис. … канд. техн. наук: 0515.02 – Днеп-
ропетровск, 1998. – 16 с.
5. Рябцев О.В. Обоснование технологических параметров околоштрековых бутовых полос, возводимых
вибропневмотранспортныыми машинами: Дис…. канд. техн. наук: 05.15.11 – Днепропетровск, 2005. – 172 с.
6. Савостьянов А.В Обоснование способа охраны выработки с целью повторного использования. / А.В.
Савостьянов, А.И. Волошин, О.В. Рябцев // Науковий вісник НГУ. - 2003. - № 6. - С. 32 - 36.
7. Булат А.Ф. Временный технологический регламент по охране подготовительных выработок угольных
шахт литыми полосами из твердеющих материалов / А.Ф. Булат, М.А. Ильяшов, Б.М. Усаченко, Л.В. Байса-
ров. – Днепропетровск: РИА «Днепр – VAL», 2004. – 33 с.
Рекомендовано до публікації д.т.н О.І. Волошиним 23.07.09
Выпуск № 82
|