Влияние диаметра вертикальной горной выработки на степень ее нарушенности в условиях повышенного горного давления
На основі статистичного оброблення результатів обстежень вертикальних шахтних стволів і технічних свердловин отримано нову залежність порушеності кріплення вертикальних гірничих виробок у зоні підвищеного тиску від їхнього діаметра і міри впливу очисних робіт. Based on statistical manipulation of th...
Збережено в:
| Опубліковано в: : | Наукові праці УкрНДМІ НАН України |
|---|---|
| Дата: | 2013 |
| Автори: | , , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Російська |
| Опубліковано: |
Український науково-дослідницький і проектно-конструкторський інститут гірничої геології, геомеханіки і маркшейдерської справи НАН України
2013
|
| Онлайн доступ: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/57142 |
| 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: | Влияние диаметра вертикальной горной выработки на степень ее нарушенности в условиях повышенного горного давления / С.Б. Кулибаба, Б.В. Хохлов, М.Э. Гордиенко // Наукові праці УкрНДМІ НАН України. — 2013. — № 12. — С. 137-142. — Бібліогр.: 6 назв. — рос. |
Репозитарії
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1860152538419953664 |
|---|---|
| author | Кулибаба, С.Б. Хохлов, Б.В. Гордиенко, М.Э. |
| author_facet | Кулибаба, С.Б. Хохлов, Б.В. Гордиенко, М.Э. |
| citation_txt | Влияние диаметра вертикальной горной выработки на степень ее нарушенности в условиях повышенного горного давления / С.Б. Кулибаба, Б.В. Хохлов, М.Э. Гордиенко // Наукові праці УкрНДМІ НАН України. — 2013. — № 12. — С. 137-142. — Бібліогр.: 6 назв. — рос. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Наукові праці УкрНДМІ НАН України |
| description | На основі статистичного оброблення результатів обстежень вертикальних шахтних стволів і технічних свердловин отримано нову залежність порушеності кріплення вертикальних гірничих виробок у зоні підвищеного тиску від їхнього діаметра і міри впливу очисних робіт.
Based on statistical manipulation of the results of vertical shafts and technical wells survey, a new relationship of vertical mine workings support broken condition in the zone of increased pressure with their diameter and stoping impact is obtained.
|
| first_indexed | 2025-12-07T17:52:04Z |
| format | Article |
| fulltext |
Наукові праці УкрНДМІ НАН України, № 12, 2013
Transactions of UkrNDMI NAN Ukraine, № 12, 2013
137
УДК 622.837:622.016.25
ВЛИЯНИЕ ДИАМЕТРА ВЕРТИКАЛЬНОЙ ГОРНОЙ
ВЫРАБОТКИ НА СТЕПЕНЬ ЕЕ НАРУШЕННОСТИ В
УСЛОВИЯХ ПОВЫШЕННОГО ГОРНОГО ДАВЛЕНИЯ
Кулибаба С. Б., Хохлов Б. В.
(УкрНИМИ НАНУ, г. Донецк, Украина)
Гордиенко М. Э.
(ДТЭК, г. Донецк, Украина)
На основі статистичного оброблення результатів обсте-
жень вертикальних шахтних стволів і технічних свердловин
отримано нову залежність порушеності кріплення вертикальних
гірничих виробок у зоні підвищеного тиску від їхнього діаметра і
міри впливу очисних робіт.
Based on statistical manipulation of the results of vertical shafts
and technical wells survey, a new relationship of vertical mine work-
ings support broken condition in the zone of increased pressure with
their diameter and stoping impact is obtained.
Надежные условия эксплуатации вертикальных шахтных
стволов и технических скважин угольных шахт обеспечиваются
их рациональным расположением на шахтном поле. Оптимизация
охраны вертикальных горных выработок от вредного влияния
очистных работ с целью наиболее полной выемки полезного ис-
копаемого из недр при сохранении эксплуатационных способно-
стей этих выработок всегда имела важное практическое значение.
В тоже время, в специальной горнотехнической литературе и от-
раслевом нормативном документе [1] рекомендации по ведению
горных работ вблизи технических скважин практически отсут-
ствуют.
Наукові праці УкрНДМІ НАН України, № 12, 2013
Transactions of UkrNDMI NAN Ukraine, № 12, 2013
138
Ранее нами были проведены исследования по оценке влия-
ния величины диаметра вертикальных шахтных стволов на сте-
пень их нарушенности при подработке [2], в которых использо-
вались результаты многолетних обследований вертикальных
шахтных стволов [3, 4]. Из всех случаев были отобраны только те,
в которых влияние на ствол оказывало лишь опорное давление,
возникающее в массиве вокруг очистных выработок, проводимых
по периферии околоствольных целиков. В полученной таким об-
разом выборке оказалось 52 участка вертикальных стволов 30-ти
шахт Донбасса, имеющих различную степень нарушенности
крепи – от 1 балла (ствол не нарушен) до 3 баллов (нарушения тя-
желой степени) по классификации УкрНИМИ [1].
Исследования последних лет позволили расширить объем
анализируемых объектов, добавив в него данные по обследова-
нию состояния технических скважин на шахтах угольной про-
мышленности Украины. В процессе обследования нами были со-
браны материалы по 154 случаям частичной или полной подра-
ботки технических скважин за весь период их эксплуатации на
шахтах Украины.
Большинство технических скважин не имеют прямого до-
ступа для проведения непосредственного обследования состоя-
ния их крепи (малый диаметр, отсутствие подъема). Поэтому
нами была введена бинарная система оценки их состояния [5]:
скважина считалась нарушенной, если вследствие геомеханиче-
ского воздействия на нее очистной выработки она теряла свои
функциональные способности; в противном случае скважина
считалась ненарушенной. Такой подход согласуется с исходной
идеей метода расчетных предельных состояний [6], где одним из
основных критериев, определяющих достижение предельного со-
стояния конструкцией, является потеря ею функциональных спо-
собностей.
Поскольку системы оценки стволов (трехбалльная) и техни-
ческих скважин (бинарная) отличались друг от друга, для кор-
ректного совместного анализа разнородных данных нами из об-
щего их количества дополнительно были отобраны лишь те 27
случаев, в которых технические скважины, оказавшись в зоне
опорного давления при подработке, остались ненарушенными.
Наукові праці УкрНДМІ НАН України, № 12, 2013
Transactions of UkrNDMI NAN Ukraine, № 12, 2013
139
Нарушенными в этой выборке оказались всего 3 скважины – во-
доподающая скважина № 2004 гидрошахты "Пионер" объедине-
ния "Добропольеуголь" (1970 г., диаметр 0,273 м, глубина 241 м),
и две сдвоенные вентиляционные скважины № 2005 и № 2010
шахты "Красноармейская" объединения "Добропольеуголь"
(1970-71 гг., диаметр 0,377 м, глубина 256 м). Эти случаи не были
приняты нами к анализу, поскольку отработка пласта проводи-
лась в непосредственной близости от скважин (12-15 м), и не
представилось возможности достоверно определить, что наруше-
ния крепи произошли именно в зоне опорного давления, а не в
других зонах области сдвижения массива (рисунки 1 и 2).
Рис. 1. Выкопировка из плана горных выработок пласта l8 и
вертикальный разрез вкрест простирания пород по
скважине № 2004 шахты "Пионер"
Объединение данных по стволам и техническим скважинам
позволило оценить состояние этих горных выработок по трех-
балльной системе оценки, и, таким образом, появилась возмож-
ность проанализировать всю совокупность из 79 вертикальных
выработок совместно. Следует подчеркнуть, что диаметры этих
выработок варьировались в пределах от 0,1 м до 8,5 м, что, прак-
тически, полностью перекрыло диапазон величин диаметров вер-
тикальных горных выработок, эксплуатируемых на горных пред-
приятиях Украины.
В результате статистического анализа исходных данных
нами была получена новая зависимость, учитывающая совмест-
Наукові праці УкрНДМІ НАН України, № 12, 2013
Transactions of UkrNDMI NAN Ukraine, № 12, 2013
140
ное влияние на степень нарушенности Y вертикальных горных
выработок очистных работ и диаметра выработки:
Рис. 2. Выкопировка из плана горных выработок пласта m1
1
и вертикальный разрез по простиранию пород по
скважинам № 2005 и № 2010 шахты "Красноармей-
ская"
2
4
1
010 )(ln( a
k
k dtgaaY
−+= ∑
=
δχ при 0δχ ≥k , (1)
где a0, a1 и a2 – эмпирические коэффициенты, которые для
рассматриваемой выборки равны соответственно 1,33; 0,877 и
0,325;
χk – угол оконтуривания очистными работами вертикальной
выработки с k-той стороны (k – число сторон оконтуривания),
градус;
δ0 – граничный угол сдвижения, градус [3];
d – диаметр вертикальной выработки, м.
На рисунке 3 показан ряд графиков зависимости (1) для не-
скольких фиксированных значений параметра влияния очистных
выработок ∑
=
−=
4
1
0 )(
k
ktgX δχ , из которых видно, как степень
Наукові праці УкрНДМІ НАН України, № 12, 2013
Transactions of UkrNDMI NAN Ukraine, № 12, 2013
141
нарушенности их крепи возрастает с увеличением диаметра при
прочих равных условиях.
Рис. 3. Графики зависимости степени нарушенности верти-
кальных горных выработок от их диаметра при вли-
янии очистных выработок
Таким образом, на основе статистического анализа экспери-
ментальных данных установлена новая зависимость между диа-
метром вертикальной горной выработки и степенью ее нарушен-
ности в условиях повышенного горного давления. С увеличением
диаметра вертикальной горной выработки от 0,1 м до 8,0 м состо-
яние ее крепи может ухудшиться от ненарушенного до аварийно-
го при прочих равных условиях.
СПИСОК ССЫЛОК
1. Расположение, охрана и поддержание горных выработок при
отработке угольных пластов на шахтах. Методические указа-
ния : КД 12.01.01.201-98 : Утв. Минуглепромом Украины
25.06.98. –– Донецк: УкрНИМИ, 1998. –– 154 с.
2. Кулибаба С. Б. Диаметр вертикальных горных выработок как
фактор, влияющий на степень их нарушенности при подрабо-
тке / С. Б. Кулибаба, Б. В. Хохлов // Наукові праці УкрНДМІ
Наукові праці УкрНДМІ НАН України, № 12, 2013
Transactions of UkrNDMI NAN Ukraine, № 12, 2013
142
НАН України : зб. наук. пр. –– Донецьк, 2008. –– № 2. –– С.
7––13.
3. Кулибаба С. Б. Прогноз степени нарушенности крепи глубо-
ких вертикальных шахтных стволов при влиянии очистных
выработок // Проблеми гірського тиску. –– Донецьк : ДонН-
ТУ. –– 2002. –– Вип. 7. –– С. 199––206.
4. Охрана и поддержание глубоких вертикальных стволов в
Донбассе: Обзор / В. М. Кулешов, И. А. Южанин, С. Б. Кули-
баба, В. А. Дрибан. –– М. : ЦНИЭИуголь, 1987. –– 31 с.
5. Кулибаба С. Б. Оценка влияния очистных выработок на тех-
нические скважины / С. Б. Кулибаба, Б. В. Хохлов // Уголь
Украины. –– 2004. –– № 9. –– С. 26––27.
6. Улитин Н. С. Сопротивление материалов / Н. С. Улитин. ––
М. : Высш. школа, 1988. –– 265 с.
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-57142 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 1996-885X |
| language | Russian |
| last_indexed | 2025-12-07T17:52:04Z |
| publishDate | 2013 |
| publisher | Український науково-дослідницький і проектно-конструкторський інститут гірничої геології, геомеханіки і маркшейдерської справи НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Кулибаба, С.Б. Хохлов, Б.В. Гордиенко, М.Э. 2014-03-04T10:34:47Z 2014-03-04T10:34:47Z 2013 Влияние диаметра вертикальной горной выработки на степень ее нарушенности в условиях повышенного горного давления / С.Б. Кулибаба, Б.В. Хохлов, М.Э. Гордиенко // Наукові праці УкрНДМІ НАН України. — 2013. — № 12. — С. 137-142. — Бібліогр.: 6 назв. — рос. 1996-885X https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/57142 622.837:622.016.25 На основі статистичного оброблення результатів обстежень вертикальних шахтних стволів і технічних свердловин отримано нову залежність порушеності кріплення вертикальних гірничих виробок у зоні підвищеного тиску від їхнього діаметра і міри впливу очисних робіт. Based on statistical manipulation of the results of vertical shafts and technical wells survey, a new relationship of vertical mine workings support broken condition in the zone of increased pressure with their diameter and stoping impact is obtained. ru Український науково-дослідницький і проектно-конструкторський інститут гірничої геології, геомеханіки і маркшейдерської справи НАН України Наукові праці УкрНДМІ НАН України Влияние диаметра вертикальной горной выработки на степень ее нарушенности в условиях повышенного горного давления The Influence of Vertical Mine Working Diameter on its Broken Condition at High Rock Pressure Article published earlier |
| spellingShingle | Влияние диаметра вертикальной горной выработки на степень ее нарушенности в условиях повышенного горного давления Кулибаба, С.Б. Хохлов, Б.В. Гордиенко, М.Э. |
| title | Влияние диаметра вертикальной горной выработки на степень ее нарушенности в условиях повышенного горного давления |
| title_alt | The Influence of Vertical Mine Working Diameter on its Broken Condition at High Rock Pressure |
| title_full | Влияние диаметра вертикальной горной выработки на степень ее нарушенности в условиях повышенного горного давления |
| title_fullStr | Влияние диаметра вертикальной горной выработки на степень ее нарушенности в условиях повышенного горного давления |
| title_full_unstemmed | Влияние диаметра вертикальной горной выработки на степень ее нарушенности в условиях повышенного горного давления |
| title_short | Влияние диаметра вертикальной горной выработки на степень ее нарушенности в условиях повышенного горного давления |
| title_sort | влияние диаметра вертикальной горной выработки на степень ее нарушенности в условиях повышенного горного давления |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/57142 |
| work_keys_str_mv | AT kulibabasb vliâniediametravertikalʹnoigornoivyrabotkinastepenʹeenarušennostivusloviâhpovyšennogogornogodavleniâ AT hohlovbv vliâniediametravertikalʹnoigornoivyrabotkinastepenʹeenarušennostivusloviâhpovyšennogogornogodavleniâ AT gordienkomé vliâniediametravertikalʹnoigornoivyrabotkinastepenʹeenarušennostivusloviâhpovyšennogogornogodavleniâ AT kulibabasb theinfluenceofverticalmineworkingdiameteronitsbrokenconditionathighrockpressure AT hohlovbv theinfluenceofverticalmineworkingdiameteronitsbrokenconditionathighrockpressure AT gordienkomé theinfluenceofverticalmineworkingdiameteronitsbrokenconditionathighrockpressure |