Особенности отработки выемочных участков лавами в условиях газонасыщенных массивов горных пород
Представлено результати узагальнення досліджень і досвіду роботи лав в умовах газонасичених масивів гірських порід. The results of the generalization of research and work experience in a lava gas-saturated rock masses....
Saved in:
| Published in: | Геотехническая механика |
|---|---|
| Date: | 2012 |
| Main Authors: | , , |
| Format: | Article |
| Language: | Russian |
| Published: |
Інститут геотехнічної механіки імені М.С. Полякова НАН України
2012
|
| Online Access: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/54276 |
| 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: | Особенности отработки выемочных участков лавами в условиях газонасыщенных массивов горных пород / П.Е. Филимонов, Ю.И. Кияшко, В.Г. Шевченко // Геотехническая механика: Межвед. сб. науч. тр. — Днепропетровск: ИГТМ НАНУ, 2012. — Вип. 103. — С. 10-17. — Бібліогр.: 5 назв. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1859656672200359936 |
|---|---|
| author | Филимонов, П.Е. Кияшко, Ю.И. Шевченко, В.Г. |
| author_facet | Филимонов, П.Е. Кияшко, Ю.И. Шевченко, В.Г. |
| citation_txt | Особенности отработки выемочных участков лавами в условиях газонасыщенных массивов горных пород / П.Е. Филимонов, Ю.И. Кияшко, В.Г. Шевченко // Геотехническая механика: Межвед. сб. науч. тр. — Днепропетровск: ИГТМ НАНУ, 2012. — Вип. 103. — С. 10-17. — Бібліогр.: 5 назв. — рос. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Геотехническая механика |
| description | Представлено результати узагальнення досліджень і досвіду роботи лав в умовах газонасичених масивів гірських порід.
The results of the generalization of research and work experience in a lava gas-saturated rock
masses.
|
| first_indexed | 2025-12-07T13:39:36Z |
| format | Article |
| fulltext |
10
УДК 622.23.016.62:622.411.332:533.17
Канд. техн. наук П.Е. Филимонов
(АП «Шахта им. А.Ф.Засядько»),
доктора техн. наук Ю.И. Кияшко,
В.Г. Шевченко
(ИГТМ НАН Украины)
ОСОБЕННОСТИ ОТРАБОТКИ ВЫЕМОЧНЫХ УЧАСТКОВ ЛАВАМИ В
УСЛОВИЯХ ГАЗОНАСЫЩЕННЫХ МАССИВОВ ГОРНЫХ ПОРОД
Представлено результати узагальнення досліджень і досвіду роботи лав в умовах газо-
насичених масивів гірських порід.
FEATURES LONGWALL MINING EXCAVATION SITES
IN GAS-SATURATED ROCK MASSES
The results of the generalization of research and work experience in a lava gas-saturated rock
masses.
За последние 15 лет суточные нагрузки на комплексно-механизированные
лавы выросли с 500-700 до 1500-2000, а иногда превышают 6000 т. Увеличи-
лись габариты выемочных участков. Длины лав выросли со 180-220 до 250-350
м. Там, где позволяют условия шахтѐры увеличили протяженность выемочных
столбов. Если раньше их длины составляли 900-1200 м, то в настоящее время
они выросли до 1,5-2 км и продолжают тенденционно увеличиваться. По мере
отработки пластов и в силу иных причин усреднѐнная глубина ведения горных
работ ежегодно увеличивается на 10-15 м. Всѐ чаще включают в отработку ни-
жележащие пласты, вскрывая выходы газа из вмещающих пород. Таким обра-
зом ежегодно не уменьшаются объѐмы и интенсивность процессов деформации
и разрушения массивов горных пород, вмещающих лавы и примыкающие к ним
выработки. Как следствие на многих шахтах растут высвобождающиеся из мас-
сивов горных пород объѐмы газов, потенциально способных выйти и выходя-
щих в рабочие пространства выработок.
Мощности пластов, ежегодно вынимаемых очистными комплексами в шах-
тах Украины, как правило, находятся в диапазоне значений от 1 до 2 м. Ещѐ 20-
25 лет назад при нагрузках 500-700 т/сут и длинах лав 180-220 м их подвигания
были от 1,25 до 3,0 м/сут при вынимаемых мощностях пластов, соответственно,
2 и 1 м. Таким образом отход лавы, например, на расстояние А
*
, равное ее
длине L, при скоростях подвигания 1,25 и 3 м/сут в среднем осуществлялся за 5
и 2,5 месяца. Известно, что при А=L лава формирует в кровле и почве так назы-
ваемый «квадрат посадки» и при этом происходит, как правило, первое после
отхода от разреза обрушение пород основной кровли и повышенное поднятие
пород почвы. В настоящее время скорости подвигания многих лав существенно
выросли – 3,3÷9, а иногда и более м/сут, поэтому первое обрушение пород ос-
новной кровли может произойти в течение от 3 до 1 месяца работы лавы, в
среднем 1,5-2 месяца. В работе [1] и других показано, что общая мощность по-
движных слоѐв кровли (ПСК) над лавой, например в условиях шахты им. А.Ф.
Засядько, достигает в большинстве случаев 40÷60 вынимаемых мощностей пла-
11
ста. Поэтому в период первого генерального обрушения объѐм ПСК может до-
стигать в условиях пластов с мощностью m= 1-1,5 м, от 3,6 до 5,4 млн. м
3
, а при
пластах с m= 1,5÷2 м – от 5,4 до 10,8 млн. м
3
. За 1,5-2 месяца работы современ-
ной лавы может произойти ситуация, когда в активное деформирование и раз-
рушение вовлекаются части массива горных пород объѐмом несколько млн. м
3
.
Из опыта работы современных лав в шахтах высокой категорности по метану и
сверхкатегорных известно, что расход газа на выемочном участке составляет
около 100 м
3
/мин или 4,32 млн. м
3
в месяц. За 1,5-2 месяца работы такой лавы
объѐм выделяющегося метана составит, соответственно, 6,48-8,64 млн. м
3
. Об-
ратим внимание на сходство между величинами объѐмов метана и пород кров-
ли, вовлечѐнных в активную деформацию и разрушение: 6,48-8,64 млн. м
3
ме-
тана против 5,4-10,8 млн. м
3
боковых пород. Отношение этих величин равно
1,2-0,8, т.е. ориентировочно 1:1. Это даѐт нам определѐнное право считать, что
в лавах с высокими нагрузками из вмещающих их массивов пород, представ-
ленных высокогазоносными песчаниками и пропластками (пластами) угля – га-
зовыми коллекторами на каждый м
3
вовлеченных в активную деформацию и
разрушение пород выделяется более 1 м
3
метана и других газов. Получив такую
условную константу, можно естественным образом классифицировать системы
«лава-массив горных пород» по таким признакам: габариты выемочных участ-
ков, нагрузка на лаву, удельная газоотдача массива горных пород в период по-
сле 1-го обрушения основной кровли. Например так:
А) выемочные участки ВУ небольших габаритов (длина L лавы до 200 м,
длина Вс выемочного столба до 1200 м), нагрузка А на лаву до 1000 т; удельная
газоносность ψv/v массива горных пород до 0,5 м
3
/м
3
;
Б) ВУ небольших габаритов, А до 1000 т, ψv/v более 0,5 м
3
/м
3
;
В) ВУ небольших габаритов, А более 1000 (чаще 1500-2500 и более т), ψv/v
более 0,5 м
3
/м
3
;
Г) ВУ небольших габаритов, А >1000 т, ψv/v более 0,5 м
3
/м
3
;
Д) ВУ крупногабаритные (длина L лавы от 200÷250 до 350 и более м, длина
Вс выемочного столба от 1200÷1500 до 2000 и более м); А<1000 т; ψv/v < 0,5
м
3
/м
3
;
Е) ВУ крупногабаритные, А<1000 т; ψv/v < 0,5 м
3
/м
3
;
Ж) ВУ крупногабаритные, А>1000 т; ψv/v < 0,5 м
3
/м
3
;
З) ВУ крупногабаритные, А>1000 т; ψv/v > 0,5 м
3
/м
3
.
Прогнозируемые к началу 2013 года особенности отработки выемочных
участков в шахтах Украины, например, на пологом падении следующие:
– объѐм проводимых вскрывающих и подготавливающих выработок к концу
2012 года составит 350-375 км; это даст возможность подготовить к началу
2013 года до 60 очистных забоев, например, с габаритами выемочных участков
200…240х1000…1400 м и до 40…45 лав с габаритами 230…300х1400…1800 м;
возможны варианты по параметрам, количеству и соотношению числа различ-
ных лав;
– для достижения уровня добычи угля по шахтам Украины 40…45 млн. т,
надо, чтобы каждая из 40…45 лав стабильно добывала 2-2,5 тыс.т в сутки, что
12
обеспечит к концу 2012 года их вклад на уровне 30,0…40,0 млн. т, а каждая из
60 лав со средними нагрузками стабильно добывала не менее 700-750 т в сутки,
обеспечивая до 15 млн. т угля в год в целом по этой группе лав;
– до 70% шахт будут добывать уголь в тяжелых условиях, осложнѐнных
различными факторами; метанообильность этой группы шахт будет находиться
в доверительном диапазоне величин 15…20 м
3
, на каждую добытую шахтой т
угля, о чем свидетельствуют результаты работ, изложенные в [2,3] и других ис-
точниках, в лавах некоторых шахт – им. Засядько, «Комсомолец Донбасса»,
«Краснолиманская», «Красноармейская-Западная №1», шахтах ПО «Макееву-
голь» и других, метанообильность уже превышает и будет превышать 20 м
3
/т,
что требует специального подхода к выбору большинства их технологических
параметров и о чем изложено в работах [4,5] и других;
– площади сечений выемочных штреков (в проходке) на большинстве шахт
находятся и будут находиться в диапазоне величин 11-13 м
2
в ряде случаях до-
стигая значений 15 и более м
2
;
– опыта повторного использования выемочных штреков и их надѐжного
поддержания позади забоев подвигающихся лав явно не достаточно, чтобы
упоминать о тенденциях этих весьма перспективных, по нашему мнению,
направлений развития очистных работ на отечественных шахтах; существует
положительный – уже промышленный опыт применения анкерного и рамно-
анкерного крепления выемочных штреков и других выработок в условиях шахт
ОАО «Павлоградуголь», «Донецкуголь», «Луганскуголь» и на ряде других
предприятий;
– на шахтах им. Засядько, «Краснолиманская», «Комсомолец Донбасса» и
некоторых других накоплен значительный опыт применения фланговых и иных
выработок, проводимых дополнительно к классическому варианту «лава-два
выемочных штрека». Сейчас эти выработки используются как отдельные эле-
менты систем дегазации выемочных участков при их отработке в условиях вы-
сокогазоносных массивов горных пород.
Учитывая изложенные и другие особенности отработки выемочных участ-
ков, можно обобщить полученные сведения в виде комплекса математических
моделей, позволяющих определить, а затем сопоставить расчѐтные параметры и
данные эксплуатации лав при изучении процессов деформирования и разруше-
ния массива горных пород в увязке с характеристиками процессов фильтрации
газа, например так, как это предлагают авторы работы [4] и другие. Нарушен-
ность массива горных пород (МГП) и его проницаемость флюидами различной
природы связаны и определяются его геологической структурой, габаритами
выемочных участков, темпами их подготовки и отработки, принятой схемой
вентиляции, дегазации, газоудаления и другими особенностями. Превалирую-
щими в начале разрушения пород кровли являются особенности деления ее це-
лостных до начала подработки блоков. При этом важное значение имеют уда-
ленность от лавы, мощность и другие характеристики прочного слоя, маркиру-
ющего массив горных пород, так называемой породы-«моста». Прогибы, тре-
щинообразования, опускание, разрывы, деление и другие виды деформаций
13
этого слоя (или их отсутствие) являются основными причинами, определяю-
щими характер разрушения пород, залегающих между «мостами» и отработан-
ной частью пласта. Эти же причины определяют перемещения вышележащих
над «мостом» пород и Земной поверхности. Естественно, что таких располо-
женных друг над другом «мостов» может быть несколько. Поэтому вариантов
совмещенных и/или последовательных во времени разрушений элементов всей
толщи массива горных пород может быть много.
Нами рассмотрен один из наиболее вероятных вариантов строения МГП,
при котором над одиночным пластом залегает ложная и непосредственная
кровля, причем последняя примыкает в верхней части к породе-«мосту» –
наиболее прочному слою во всей структуре. От породы-«моста» и до Земной
поверхности МГП представлен такими же породами, как в непосредственной
кровле (рис. 1).
а)
б)
в)
Рис. 1 – К пояснению различий в разрушении массива горных пород при продолжитель-
ности отработки участка АБ выемочного столба: а – в течение 250 сут; б – 50 сут; в – 25 сут,
где 1 – порода «мост», 2 – угольный пласт, 3 – порода «фундамент», 4 – центр «козырька»,
нависающего над рабочим и выработанным пространством
Первая общая особенность нарушения первоначальной целостности рас-
сматриваемого массива горных пород при отработке пласта длинной лавой со-
стоит в том, что независимо от скорости ее подвигания в диапазоне 1-20 м/сут,
14
кровля как и почва пласта разделяются отдельно на трещиноватые целостные
(верхние) и отдельно – на интенсивно разрушающиеся (нижние) части, как это
показано на рис. 1. Это подтверждается результатами работ [1-4] и других.
Почва, соответственно – на нижнюю трещиноватую целостную и верхнюю раз-
рушающуюся части.
Подразумевается, что стадии разрушения кровли – это растрескивание и де-
ление трещиноватого блока на 2 крупные части, условно разделенные диагона-
лью на верхнюю и нижнюю (см. рис. 1), затем – нижней части на более мелкие
части, потом – деление мелких частей на куски и т.д. до небольших кусочков,
мелочи и пыли.
Вторая особенность заключается в том, что превалирующее количество со-
держащегося в массиве горных пород газа выделяется по причине и одновре-
менно с началом его нарушения, растрескивания и разрушения. Чем больше
разрушен массив, тем больше газа из него выделяется.
Третья особенность в том, что трещиноватая верхняя часть кровли посте-
пенно разрушается и становится нижней частью, естественно, с ростом выхода
газов из неѐ. Причѐм процесс разрушения идет независимо как в направлении
силы тяжести подработанной части массива горных пород, так и в плоскостях,
проходящих через вектор этой силы и перпендикулярных ему, а также в других
направлениях. Кроме этого, в течение некоторого длительного промежутка
времени подработанная часть массива горных пород разрушается независимо
от подвигания лавы и периодов ее простоя. Интенсивности разрушения этой
части и выхода газов в эти периоды различные.
Опираясь на сформулированные особенности заметим, что достаточно под-
готовить выемочный участок, а также отработать относительно небольшую
часть пласта, и процессы разрушения, а, значит и выхода газа из массива гор-
ных пород в образующиеся между его частями различные полости, уже невоз-
можно остановить до нового равновесия МГП.
Отметим также, что в зависимости от скорости подвигания лавы соотноше-
ния между объѐмами трещиноватой целостной (верхней) и интенсивно разру-
шающейся (нижней) частями массива будут различными и будут изменяться в
течение времени отработки выемочного столба, а также после его отработки.
Это своеобразное «дыхание» боковых пород по мере подвигания лавы, при ко-
тором идѐт уменьшение объѐма целостной части и рост объѐма разрушенной.
По аналогии с кровлей разрушается и почва пласта, только это происходит ме-
нее интенсивно и имеет ряд особенностей.
Учитывая общие особенности разрушения МГП, можно связать его основ-
ные качественные и количественные характеристики с параметрами подготовки
и отработки пласта. Наиболее общие характеристики МГП такие: наличие или
отсутствие породы-«моста» (ПМ) в кровле на расстоянии, определяемом коэф-
фициентом Кр разрыхления пород непосредственной и ложной кровли под «мо-
стом»; свойства породы-«моста»; свойства пород непосредственной кровли
(НК) и ложной кровли (ЛК). Прежде всего это их разрушаемость при подвига-
нии лавы; газоносность породы-«моста», которая, как геологический элемент,
15
является часто еще и мощным коллектором газов в отличие от пород НК и ЛК;
общая газоносность в системе ПМ-НК-ЛК, которая определяется ещѐ и газо-
носностью угольных пропластков (если они есть); свойства пород слагающих
почву пласта, соответственно, непосредственной почвы (НП) и ложной почвы
(ЛП) по аналогии с породами кровли; свойства мощного и крепкого (прочного)
слоя в почве, названого нами порода-«фундамент» по аналогии с породой-
«мостом». Случаи выхода лѐгких газов через «фундамент» в выработки во
множестве зафиксированы в практике производства горных работ. Эти случаи
приурочены к фактам того, что, например, при подработке действующей лавы
той, которая расположена ниже ее по глубине, «фундамент» действующей лавы
является «мостом» нижней лавы; этот «мост» при отработке разрушился и ко-
гда стали отрабатывать действующую лаву, то в ее рабочем пространстве и
штреках появились газы, идущие по трещинам в почве из разрушенного «фун-
дамента». Кроме этого к числу характеристик МГП относится обводнѐнность,
тектоническая нарушенность, склонность к пылеобразованию, выбросоопас-
ность, наличие плувыносодержащих областей и другие.
К параметрам лавы, которые связаны с характеристиками разрушения МГП
и выхода газов из него, относятся прежде всего скорость ее подвигания и длина,
а также вынимаемая мощность пласта. Важной характеристикой отработки вы-
емочного столба является еѐ непрерывность, оцениваемая отношением времени
очистной выемки к общему по добыче угля в течение, например, декады или
месяца. Или отношением средней скорости подвигания лавы в течение декады
или месяца к скорости выемки пласта. Общими характеристиками системы
«лава – выемочная выработка – газонасыщенный МГП» являются: проницае-
мость различных частей МГП, давление газа при разрушении «моста» и «фун-
дамента», давление газов в рабочем пространстве лавы, в вентиляционном
штреке и на его сопряжении с лавой. Кроме этого – скорость и плотность упа-
ковки при самоподбутовке пород непросредственной кровли, скорость вовле-
чения лавой боковых пород в активное разрушение, связанная с ее длиной, про-
гибы и уровень нарушенности «моста» и «фундамента», скорости и моменты
поворота «козырька» непосредственной кровли (см. рис.1 – фигуры, отмечен-
ной жирной точкой), скорость упругого или принудительного поднятия «фун-
дамента» с разрушением непосредственной почвы, а также ряд других характе-
ристик.
В соответствии с предложенной классификацией систем «лава – газонасы-
щенный массив горных пород» технические требования к совершенствованию
технологии отработки пластов такие.
В варианте А достаточно соблюдать нормативный уровень проветривания
лавы и вентиляционного штрека, т.е. поддерживать его сечение, например,
охранными полосами или другими конструкциями на сопряжениях «лава –
штрек». В случаях, если сечение трудно сохранять крепью, возможны подрывка
почвы штрека, прокладка целевых газоотсасывающих трубопроводов, другие
мероприятия.
16
В варианте Б, в зависимости от особенностей МГП и при высоком уровне
газовыделения, целесообразно применять поэтапно прямо- и возвратно- точные
схемы проветривания выемочного участка (ВУ) с выпуском газа во фланговую
выработку. При необходимости – осуществлять опережающую и текущую дега-
зацию МГП, возможна и постэксплуатационная. Если условия отработки лав
соответствуют или сходны с условиями, например, шахт им. Засядько или
«Комсомолец Донбасса», целесообразно перенять у них опыт производства де-
газационных работ.
В варианте В характер требований, изложенных к варианту Б, рекоменда-
тельный.
В варианте Г требования как и к варианту Б, однако более жесткие, учиты-
вая высокие нагрузки на лаву и большую газоносность МГП. Здесь также реко-
мендуется применять системы газоотсоса из выработанных пространств как
действующей, так и соседней отработанной лав, осуществлять другие дегазаци-
онные процессы.
В варианте Д, учитывая большие габариты выемочного участка, даже при
небольшой газоносности МГП, целесообразно упредить возможный выход га-
зов из пород под «мостом» и из-под «фундамента». Такой случай зафиксирован
в шахте «Степная» ОАО «Павлоградуголь». Здесь в полном объѐме должны
быть использованы требования, как к варианту Б. Кроме этого, целесообразен
отбор газа из газоносных геологических объектов с применением опережающей
дегазации.
В варианте Е при небольших нагрузках на лаву и газоносности МГП целе-
сообразно соблюдать требования как в варианте А.
Учитывая большую нагрузку на лаву в варианте Ж при относительно не-
большой газоносности МГП, целесообразны рекомендации как к варианту Д.
Самый опасный вариант З, когда нагрузка на лаву, габариты выемочного
участка и газоносность МГП высокие и очень высокие.
Для этого варианта обязательны:
– управление схемами проветривания: прямоточная; возвратноточная с вы-
пуском газа на фланговую выработку; возвратноточная с выпуском газа через
отрезок вентиляционного штрека в основные выработки газоудаления из шах-
ты;
– предварительная дегазация геологических газосодержащих объектов
(ГГО), в том числе, пород под «мостом» и под «фундаментом», соответственно,
из верхнего и нижнего горизонтов;
– системы газоотсоса из выработанных пространств как действующей, так и
соседней отработанной лав, в том числе, свечей;
– системы текущей дегазации из массива горных пород впереди забоя лавы
и в зоне ее «окна»;
– дегазация геологических газосодержащих объектов над флангами отрабо-
танной лавы при подготовке нового выемочного столба;
– рациональные схемы повторного использования элементов систем дегаза-
ции и газоотсоса.
17
Выводы. Объѐмы газов, готовых к выходу в рабочее пространство вырабо-
ток в пределах выемочного участка, находятся в прямой зависимости от длины
действующей лавы. Современная лава вовлекает в течение месяца работы в ак-
тивное разрушение несколько млн. м
3
пород, залегающих в кровле и почве вы-
нимаемого пласта. Замечено, что при работе лавы в высокогазоопасных боко-
вых породах, разрушении каждого их м
3
сопровождается выходом в вырабо-
танные пространства не менее 1 м
3
газов. При этом разрушение 1 м
3
отдельного
элемента массива горных пород, например, угольного пласта, пропластка, части
слоя высокогазоносного песчаника и ряда других может сопровождаться выхо-
дом более 20 м
3
газа. Координаты расположения эпицентров разрушения мас-
сива пород кровли в выработанном пространстве подвигающейся лавы относи-
тельно еѐ забоя и выхода из них газов находятся вблизи друг от друга. Это ос-
новное условие выбора схем дегазации, проветривания и управления пыле-
газовым режимом в пределах выемочного участка работ действующей лавы.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Прогноз метановыделения из подработанного углепородного массива кровли в выработки выемочного
участка / В.В. Лукинов, А.П. Клец, Б.В. Бокий, И.А. Ефремов // Уголь Украины, 2011. - №1. – С 50-53.
2. Эффективность комплексной дегазации лавы при высокой нагрузке на очистной забой / И.А. Ефремов,
Б.В. Бокий, В.В. Лукинов, О.И. Касимов // Геотехническая механика. – Днепропетровск, 2005. – вып. 53. – С.38-
43.
3. Лукинов В.В. Прогнозная оценка извлекаемых ресурсов подвижного метана природных и техногенных
скоплений на угольных месторождениях / В.В. Лукинов // Геолог Украины. 2009. - №3. – с. 45-48.
4. Геомеханические аспекты решения проблем добычи угля с высокими нагрузками на лаву / В.В. Вино-
градов, Б.М. Усаченко, Ю.И. Кияшко, С.И. Скипочка, В.В. Лукинов // Юбилейный сборник научных трудов
института Донгипроуглемаш. Донецк, Астро, 2008. – стр. 204 – 214.
5. Экспериментальные исследования в промышленных условиях параметров способов проведения подго-
товительных выработок смешанным забоем по пологим угольным пластам с применением гидродинамического
воздействия / В.Г. Золотин, Д.П. Силин, П.Е. Филимонов., Г.И. Кончин // Геотехническая механика – Днепро-
петровск, 2010. - №89, с. 43-48.
18
УДК 622.234.5(088.8)
Д-р техн. наук Д.М. Житленок,
инж. А.С. Крышнев
(ГП «Дзержинскуголь»)
кандидаты техн. наук А.П. Петух,
В.Г. Золотин
(ИГТМ НАН Украины)
РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
УПРАВЛЕНИЯ СОСТОЯНИЕМ УГОЛЬНОГО ПЛАСТА
ВИБРАЦИОННЫМ ВОЗДЕЙСТВИЕМ НА НЕГО ЧЕРЕЗ ВМЕЩАЮЩИЕ
ПОРОДЫ
Наведено результати експериментальних досліджень в промислових умовах шахт спосо-
бу управління станом вуглепородного масиву шляхом вібраційної дії на при забійну частину
вугільного пласта через вміщуючі породи.
RESULTS EXPERIMENTAL RESEARCH FOR CONTROL OF COALBED
CONDITION BY DINT OF VIBRATIONS INFLUENCE IT ACROSS HOST ROCKS
The results of experimental studies in industrial environments mining method for controlling
condition coal massif by vibrations influence well bottom part of the coalbed through the host
rocks.
При разработке угольных пластов в горном массиве у границ выработанного
пространства формируется зона неупругих деформаций, размеры которой в
значительной мере предопределяют динамические проявления горного давле-
ния. Увеличение размеров зоны неупругих деформаций в пласте, и тем самым
предотвращение динамических проявлений горного давления, осуществляется с
помощью разгрузочных пазов и щелей, гидроразрывом пласта, камуфлетным
или сотрясательным взрыванием. Однако, указанные способы не всегда эффек-
тивны. В связи с этим был предложен вибрационный способ управления состо-
янием угольного пласта путем вибрационного воздействия системой гидравли-
ческих вибраторов на пласт через вмещающие породы.
Экспериментальные испытания данного способа проводились на шахтах
«Комсомолец Донбасса» ГП «Шахтерскантрацит», «Торецкая» и «Северная»
ГП «Дзержинскуголь», разрабатывающих соответственно пласты l7, k
1
5 -
«Подпяток» и l
1
2 - «Кирпичевка». Мощность пластов 1,0-1,1; 0,85-1,15 и 0,09 м.
Угол падения – 3; 43; 55º. Предел прочности на сжатие 15, 19 и 13 МПа. При-
родная газообильность пластов 29, 10 и 5 м
3
на 1 т суточной добычи.
Кровля и почва пласта l7 представлена алевролитами с пределами прочности
на сжатие (ζсж) 60-100 МПа, мощность которых изменяется соответственно в
пределах 6,4-13,0 и 3,5-4,5 м. В кровле пласта K
1
5 залегают равнопрочные (ζсж =
30÷40 МПа), глинистые сланцы мощностью 10 м. Кровля пласта l
1
2 также пред-
ставлена глинистым сланцем мощностью 10 м, а почва – перемещающимися
слоями глинистого и песчанистого сланцев мощностью 0,4-2,0 м. Предел проч-
ности пород кровли и почвы на сжатие (ζсж) 30, 90-100 МПа.
На шахте «Комсомолец Донбасса» исследования проводились в нише забоя
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-54276 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 1607-4556 |
| language | Russian |
| last_indexed | 2025-12-07T13:39:36Z |
| publishDate | 2012 |
| publisher | Інститут геотехнічної механіки імені М.С. Полякова НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Филимонов, П.Е. Кияшко, Ю.И. Шевченко, В.Г. 2014-01-30T23:33:52Z 2014-01-30T23:33:52Z 2012 Особенности отработки выемочных участков лавами в условиях газонасыщенных массивов горных пород / П.Е. Филимонов, Ю.И. Кияшко, В.Г. Шевченко // Геотехническая механика: Межвед. сб. науч. тр. — Днепропетровск: ИГТМ НАНУ, 2012. — Вип. 103. — С. 10-17. — Бібліогр.: 5 назв. — рос. 1607-4556 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/54276 622.23.016.62:622.411.332:533.17 Представлено результати узагальнення досліджень і досвіду роботи лав в умовах газонасичених масивів гірських порід. The results of the generalization of research and work experience in a lava gas-saturated rock masses. ru Інститут геотехнічної механіки імені М.С. Полякова НАН України Геотехническая механика Особенности отработки выемочных участков лавами в условиях газонасыщенных массивов горных пород Features longwall mining excavation sites in gas-saturated rock masses Article published earlier |
| spellingShingle | Особенности отработки выемочных участков лавами в условиях газонасыщенных массивов горных пород Филимонов, П.Е. Кияшко, Ю.И. Шевченко, В.Г. |
| title | Особенности отработки выемочных участков лавами в условиях газонасыщенных массивов горных пород |
| title_alt | Features longwall mining excavation sites in gas-saturated rock masses |
| title_full | Особенности отработки выемочных участков лавами в условиях газонасыщенных массивов горных пород |
| title_fullStr | Особенности отработки выемочных участков лавами в условиях газонасыщенных массивов горных пород |
| title_full_unstemmed | Особенности отработки выемочных участков лавами в условиях газонасыщенных массивов горных пород |
| title_short | Особенности отработки выемочных участков лавами в условиях газонасыщенных массивов горных пород |
| title_sort | особенности отработки выемочных участков лавами в условиях газонасыщенных массивов горных пород |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/54276 |
| work_keys_str_mv | AT filimonovpe osobennostiotrabotkivyemočnyhučastkovlavamivusloviâhgazonasyŝennyhmassivovgornyhporod AT kiâškoûi osobennostiotrabotkivyemočnyhučastkovlavamivusloviâhgazonasyŝennyhmassivovgornyhporod AT ševčenkovg osobennostiotrabotkivyemočnyhučastkovlavamivusloviâhgazonasyŝennyhmassivovgornyhporod AT filimonovpe featureslongwallminingexcavationsitesingassaturatedrockmasses AT kiâškoûi featureslongwallminingexcavationsitesingassaturatedrockmasses AT ševčenkovg featureslongwallminingexcavationsitesingassaturatedrockmasses |