Разработка критерия вывалообразования пород кровли очистных забоев
В статье представлены результаты анализа вывалообразования пород кровли в очистных забоях на основании обобщения геологических разрезов по длине лавы и замеров куполов вывалов при различных литологических составах пород кровли. Анализ критериев устойчивости пород кровли выявил сложности в получ...
Saved in:
| Published in: | Геотехнічна механіка |
|---|---|
| Date: | 2013 |
| Main Authors: | , , , , , |
| Format: | Article |
| Language: | Russian |
| Published: |
Інститут геотехнічної механіки імені М.С. Полякова НАН України
2013
|
| Online Access: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/60036 |
| 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: | Разработка критерия вывалообразования пород кровли очистных забоев / О.Ю. Белогуб, Г.И. Соловьев, Л.Л. Бачурин, А.И. Сергиенко, М.В. Федоренко, С.В. Козырь // Геотехнічна механіка: Межвед. сб. науч. тр. — Днепропетровск: ИГТМ НАНУ, 2013. — Вип. 110. — С. 39-49. — Бібліогр.: 6 назв. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1860020428159844352 |
|---|---|
| author | Белогуб, О.Ю. Соловьев, Г.И. Бачурин, Л.Л. Сергиенко, А.И. Федоренко, М.В. Козырь, С.В. |
| author_facet | Белогуб, О.Ю. Соловьев, Г.И. Бачурин, Л.Л. Сергиенко, А.И. Федоренко, М.В. Козырь, С.В. |
| citation_txt | Разработка критерия вывалообразования пород кровли очистных забоев / О.Ю. Белогуб, Г.И. Соловьев, Л.Л. Бачурин, А.И. Сергиенко, М.В. Федоренко, С.В. Козырь // Геотехнічна механіка: Межвед. сб. науч. тр. — Днепропетровск: ИГТМ НАНУ, 2013. — Вип. 110. — С. 39-49. — Бібліогр.: 6 назв. — рос. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Геотехнічна механіка |
| description | В статье представлены результаты анализа вывалообразования пород кровли в очистных забоях на основании обобщения геологических разрезов по длине лавы и замеров куполов вывалов при различных литологических составах пород кровли. Анализ критериев устойчивости пород кровли выявил сложности в получении корректных данных для подсчета по существующим на данный момент критериям. Также была выполнено математическое моделирование процесса формирования вывала в очистном забое в программном комплексе «Solidworks». На основании полученных данных предложен критерий вывалообразования пород кровли, включающий в себя последние разработки энергетических критериев теории разрушения. Для условий ОП «Шахта «Стаханова» ГП «Красноармейскуголь» было получено численное значение критерия вывалообразования по предложенной авторами методике.
У статті представлені результати аналізу вивалоутворення порід покрівлі у очисних вибоях на підставі узагальнення геологічних розрізів по довжині лави і вимірів куполів вивалів при різних літологічних складах порід покрівлі. Аналіз критеріїв стійкості порід покрівлі виявив складності в отриманні коректних даних для підрахунку за існуючими на даний момент критеріям. Також була виконано математичне моделювання процесу формування вивалу в очисному вибої в програмному комплексі «Solidworks». На підставі отриманих даних запропоновано критерій вивалоутворення порід покрівлі, що включає в себе останні розробки енергетичних критеріїв теорії руйнування. Для умов ВП «Шахта «Стаханова» ДП «Красноармійськвугілля» було отримано чисельне значення критерію вивалоутворення за запропонованою авторами методикою. Ключові слова: ефективна поверхнева енергія, вивал, стійкість, потужність.
The paper presents analysis of roof rock fall formation in the stopes basing on generalization of geological sections along the length of the coal face and measurements of the fall domes at different lithological compositions of the roof rocks. Analysis of the roof stability criteria revealed difficulties in obtaining correct data for performing calculation basing on criteria existing at the moment. A mathematical model of the roof rock fall formation in the stopes was created with the help of a “Solidworks” program complex. The findings allowed to specify a criterion of the roof rock fall, which included the latest developments of energy theory on fall criteria. A numerical value for the criterion of the roof rock fall in the stope of the DP Stakhanov Mine , GP "Krasnoarmeyskugol", was specified by the method proposed by the authors in this paper.
|
| first_indexed | 2025-12-07T16:47:29Z |
| format | Article |
| fulltext |
УДК 622.831
4
Белогуб О.Ю.
Соловьев Г.И., канд. техн. наук
Бачурин Л.Л., канд. техн. наук
Сергиенко А.И., канд. техн. наук
Федоренко М.В.
(ГВУЗ «ДонНТУ»)
Козырь С.В.
(ОП «Шахта «Трудовская» ГП «ДУЭК»)
РАЗРАБОТКА КРИТЕРИЯ ВЫВАЛООБРАЗОВАНИЯ ПОРОД КРОВЛИ
ОЧИСТНЫХ ЗАБОЕВ
Білогуб О.Ю.
Соловйов Г.І., канд. техн. наук
Бачурін Л.Л., канд. техн. наук
Сергієнко О.І., канд. техн. наук
Федоренко М.В.
(ДВНЗ ДонНТУ»)
Козир С.В.
(ВП «Шахта «Трудовська» ДП «ДВЕК»)
РОЗРОБКА КРИТЕРІЮ ВИВАЛОУТВОРЕННЯ ПОРІД ПОКРІВЛІ
ОЧИСНИХ ВИБОЇВ
Bilogub O. I.
Soloviev G. I., Ph.D. (Tech.)
Bachurin L. L., Ph.D. (Tech.)
Sergienko A. I., Ph.D. (Tech.)
Fedorenko M. V.
(SHEI “DonNTU”)
Kozir S. V.
(Mine" Trudovskaya "GE" DCEC")
DEVELOPMENT OF CRITERION FOR FORMATION OF ROOF ROCKS
FALLING IN THE COAL FACES
Аннотация. В статье представлены результаты анализа вывалообразования пород кров-
ли в очистных забоях на основании обобщения геологических разрезов по длине лавы и за-
меров куполов вывалов при различных литологических составах пород кровли. Анализ кри-
териев устойчивости пород кровли выявил сложности в получении корректных данных для
подсчета по существующим на данный момент критериям. Также была выполнено матема-
тическое моделирование процесса формирования вывала в очистном забое в программном
комплексе «Solidworks». На основании полученных данных предложен критерий вывалооб-
разования пород кровли, включающий в себя последние разработки энергетических критери-
ев теории разрушения.
4
© Белогуб О.Ю., Соловьев Г.И., Бачурин Л.Л., Сергиенко А.И., Федоренко М.В., Козырь С.В., 2013
Для условий ОП «Шахта «Стаханова» ГП «Красноармейскуголь» было получено чис-
ленное значение критерия вывалообразования по предложенной авторами методике.
Ключевые слова: эффективная поверхностная энергия, вывал, устойчивость, мощность
Введение. Общая картина процессов, происходящих в массиве пород вокруг
очистной выработки, заключается в изменении поля статических напряжений и,
как следствие этого, в деформировании окружающих пород. В первую очередь
на контуре выработанного пространства и в окружающем массиве пород про-
исходят упругие смещения. В некоторых, правда очень немногочисленных,
случаях, указанными упругими смещениями процессы деформирования масси-
ва пород и исчерпываются. Однако это может иметь место только при очень
крепких породах и высокой степени монолитности массива. Гораздо чаще в
выработанном пространстве вслед за упругими смещениями пород кровли раз-
виваются неупругие деформации и происходят локальные разрушения пород
кровли. Этому способствует развитие в окружающем массиве зон концентра-
ции как сжимающих, так и растягивающих напряжений. В процессы деформи-
рования привлекаются большие объемы пород, а вследствие этого − проявля-
ются неоднородности низких порядков, по поверхностям которых массив наи-
более ослаблен. В результате этого в очистных забоях развиваются вывалы по-
род кровли.
В условиях залегания в основной кровле пласта мощных и достаточно
прочных пород, которые зависая на большой площади, пригружают приконтур-
ную часть пласта. При этом над опорным контуром пласта происходит интен-
сивное деформирование непосредственной кровли с раскрытием структурно-
литологических трещин и образования таких новых систем, как трещины скола,
отрыва, раздавливания. Неудовлетворительное состояние слабой вывалоопас-
ной кровли в значительной степени усиливается наличием в горном массиве
разных пликативных, дизъюнктивных нарушений, и особенно, соотношением
мощностей и прочностных характеристик литологических отдельностей пород
кровли, которые тяжело поддаются прогнозированию и предварительному вы-
явлению. Вывалы пород непосредственной кровли в призабойное пространство
приводят к значительным материальным затратам на ликвидацию их последст-
вий и существенно снижают безопасность работ в лаве.
Методика. В программном комплексе «Solidworks» была создана трех-
мерная модель (рис. 1) участка очистного забоя для проведения инженерного
анализа на прочность пород кровли над опорным контуром лавы и выявления
напряжений, впоследствии приводящих к образованию вывала. Модель выпол-
нена для условий 1-й северной лавы группового уклона пласта l1 ОП «Шахты
«Стаханова». Длина лавы составляла 280 м. Промышленные запасы − 569
тыс. т. Система управления кровлей полное обрушение. Угольный пласт l1 на
участке ведения очистных работ имел сложное строение в составе двух уголь-
ных пачек и одного разделяющего породного прослоя, представленного глини-
стым сланцем мощностью от 0,04 до 0,10 м. Угольные пачки аналогичны по ха-
рактеристике и представлены углем блестящим, тонко-полосчатым, с единич-
ными включениями пирита в виде линз, с тонкими линзами фюзена, вязким.
Мощность верхней угольной пачки колебалась от 0,88 м до 1,0 м, мощность
нижней от 0,20 м до 0,29 м, прочность σсж= 15 МПа. Общая мощность пласта в
пределах выемочного поля составляла от 1,18 м до 1,34 м, при средней 1,25 м.
Непосредственная кровля представлена глинистым сланцем темно-серым,
слоистым, неустойчивым – Б2, с плоскостями притирания, мощностью от 0,0 м
до 1,6 м.
Рис. 1 − Модель участка очистного забоя с указанием приложенных нагрузок
Основная кровля представлена песчаником l1Sl2 от мелкозернистого до
среднезернистого, кварцево-полевошпатовый, слоистый, выбросоопасный, во-
доносный мощностью от 6,4 м до 12,2 м (в отдельных интервалах выступал не-
посредственной кровлей).
На модели представлен очистной забой (вид сбоку), причем смоделированы
вертикальные и горизонтальные нагрузки на массив, а также отпор секций кре-
пи. Размеры модели 18 X 12 X 25 м.
Выполнив расчет, были получены две модели распределения разрушений
над опорным контуром лавы (рис. 2), при различных способах управления
кровлей. Причем, в первом случае (а) разрушение пород кровли происходит как
над опорным контуром, формируя полость вывала в лаве, так и на верней гра-
нице слоя пород кровли, приводя к зарождению трещины. А в случае (б) остав-
ления опор в выработанном пространстве [1], мы получаем значительно мень-
шую зону разрушения, причем только над опорным контуром. Кустовая арми-
рованная крепь, как способ оставления опор в выработанном пространстве, ра-
ботает в качестве частичной закладки выработанного пространства. А при час-
тичной закладке, как известно, породы кровли существенно устойчивее.
а) б)
Рис. 2 − Модель распределения зон разрушений над опорным контуром лавы при условии:
а) управления кровли полным обрушением; б) оставлении опор в выработанном пространст-
ве
Теоретическая часть. Как известно, горные породы являются анизотроп-
ными, поэтому их механические свойства отличаются как в плоскости напла-
стования, так и по мощности пласта. По мнению В.И. Кравченко [2] эта анизо-
тропность объясняется как свойствами самого материала, так и условиями от-
ложения и образования различных слоев.
Слоистость и трещиноватость приводят к уменьшению сопротивления на
растяжение и прочностные характеристики пород. При этом установлено [2],
что чем выше удельная трещиноватость, тем ниже являются указанные харак-
теристики. Одним из факторов, влияющих на устойчивость и определяющих
характер обрушения пород кровли, является слоистость. Устойчивость и харак-
тер обрушения определяется не общей мощностью кровли, а мощностью от-
дельных ее слоев: чем слабее связь между слоями и меньше их мощность, тем
легче они обрушаются.
В. И. Кравченко [2] предлагает выразить устойчивость пород следующей
зависимостью:
𝑠 =
𝑚 ∙ 𝜎ст ∙ 𝑘
𝐻 ∙ 𝛾 ∙ 𝑞
(1)
где S – коэффициент устойчивости незакрепленной кровли; σст – временный
предел прочности на сжатие непосредственной кровли; m – мощность пласто-
вой отдельности непосредственной кровли; k – величина, обратная площади не-
закрепленного пространства кровли; H – глубина залегания пластовой отдель-
ности; γ – средний объемный вес пород, залегающих над углем; q = а − коэф-
фициент трещиноватости; а − количество трещин на 1 м
2
кровли.
Но эта формула не учитывает скорость подвигания очистного забоя, что не
позволяет получить достоверные результаты.
Целесообразно привести экспериментальные исследования Ю. Б. Грядущего
[3], где он говорит о составляющих горного давления и их влиянии на устойчи-
вость пород кровли. Он отмечает, что решающее значение имеет не только
структурный состав слоев кровли, но и свойства составляющих их пород и, в
частности, прочность. В общем случае вклад породного слоя в динамическую
составляющую горного давления тем больше, чем больше его мощность, проч-
ность составляющих его пород и близость расположения к обнажению очист-
ного забоя. Установленная особенность была использована Ю. Б. Грядущим
для разработки критерия устойчивости кровли:
𝐹 =
𝑅
𝑘 ∙ 𝛾 ∙ 𝐻
∙
ln𝑇д
𝑅0 ∙ ℎ0
𝑌0
2 +
𝑅𝑖 ∙ ℎ𝑖
𝑌𝑖
2
𝑛
𝑖=1 ∙
𝜆
1 + 𝑛
∙
𝑃
ln 𝑡0
(2)
где R – средневзвешенная прочность пород кровли;
𝑅 =
𝑅𝑖 ∙ ℎ𝑖
𝑦𝑖
𝑛+1
𝑖=1
ℎ𝑖
𝑦𝑖
𝑛+1
𝑖=1
(3)
где k – коэффициент концентрации горного давления; H – глубина разработки; γ
– объемный вес пород; Тд – долговечность пород кровли при их длительном об-
нажении; R0 – прочность основной кровли; h0 – мощность пород основной
кровли; Y0 – расстояние от центра основной кровли к обнажению в очистном
забое; λ=0,0017 – эмпирический коэффициент; Ri – прочность i-го слоя в масси-
ве; hi – мощность i-го слоя в массиве; yi – расстояние от центра i-го слоя в мас-
сиве к обнажению в очистном забое; t0 – время обнажения пород кровли; P –
отпор крепи.
Критерий F (2) является величиной, обратно пропорциональной вероятно-
сти вывалообразования. Кроме того, Ю. Б. Грядущим был предложен комбини-
рованный способ разгрузки-укрепления кровли путем гидроразрыва толщи и
нагнетания скрепляющего состава. Эффект от этого мероприятия учитывает ко-
эффициент концентрации в знаменателе формулы (2). Но следует отметить, что
такой же эффект, по мнению автора, имеет и закладка выработанного простран-
ства, поскольку она также уменьшает прогиб породных слоев кровли. С другой
стороны, по мнению Ю. Б. Грядущего [3] закладка реализует эффект горизон-
тального подпора кровли, ограничивает сдвиги кровли в сторону выработанно-
го пространства. Закладка частично дополняет роль крепления эффективным
отпора в числителе формулы (2).
Н. В. Хозяйкина [4] предлагает использовать интегральный критерий проч-
ности пород кровли
𝑎кр =
𝑅𝑐𝑖
𝑘 ∙ 𝑘𝑐𝑖 ∙ ℎ𝑖
2 ∙ 𝛾𝑐𝑝 ∙ ℎ𝑖
(4)
где Rс – средневзвешенное значение предела прочности пород кровли на одно-
осное сжатие; kс – средневзвешенное значение коэффициента структурного ос-
лабления пород кровли; γср – среднее значение объемного веса горных пород; hi
– прочность i-го слоя горных пород кровли.
По мнению Н. А. Рязанцева [5] факт разрушения пород на опорном контуре
означает, что действующие на ее контуре максимальные напряжения σмах дос-
тигли или превысили предел прочности массива на объемное трехосное сжатие.
Разрушение кровли − явный признак того, что в массиве максимальными по ве-
личине являются горизонтальные напряжения, т.е., что исходное напряженное
состояние является гравитационно-тектоническим. Коэффициент концентрации
вертикальных напряжений мало отличается от единицы, в то время как коэф-
фициент концентрации горизонтальных напряжений на границе слоев различ-
ных литологических разностей достигает десяти [4].
Экспериментальная часть. Авторы исследовали поведение пород кровли
очистных забоев ОП «Шахты «Стаханова» ГП «Красноармейскуголь». Непо-
средственная кровля 4-й южной лавы пласта l1 была представлена глинистым
сланцем (малоустойчивой - Б3), мощностью 0,75 ÷ 2,20 м, σсж= 36 МПа. А ос-
новную кровлю составлял песчаник мощностью до 6,70 м и σсж= 80-90 МПа.
Геологический разрез на рис. 3 иллюстрирует взаимодействие слоев кровли и
характер вывалообразования в забое.
Рис. 3 − Геологический разрез по 4-й южной лаве пласта l1 ОП «Шахты «Стаханова»
Анализ геологических разрезов по длине очистного забоя 1-й северной
лавы группового уклона пласта l1 ОП «Шахты «Стаханова» показал, что мак-
симальные зоны вывалов были зафиксированы в момент первичной посадки
основной кровли, а также при максимальном приближения песчаника основной
кровли к пласту.
При первичной посадке основной кровли на расстоянии 210 м от разрезной
печи на протяжении 30 м подвигания лавы происходили заколы в кровле очи-
стного забоя и наблюдалась интенсификация вывалов непосредственной кровли
в центральной части лавы (рис. 4). Высота купола этих вывалов составляла от
0,6 м до 1,6 м, а размер полостей вывалов разуплотненного песчаника на от-
дельных участках лавы достигал 1 м.
Рис. 4 − Распределение зон вывалов по площади выемочного поля 1-й северной лавы пласта
l1 ОП «Шахты «Стаханова»
Ранее авторами [6] было установлено, что на количественные показатели
критерия вывалообразования в большей степени влияют: эффективная поверх-
ностная энергия пород кровли, скорость подвигания очистного забоя, долго-
вечность пород кровли при обнажении, наличие зон ПГД в выемочном поле ла-
вы, наличие в кровле пласта естественной плоскости расслоения в виде слоев
угля или резкого контакта слоев пород различных литологических разностей,
ориентирование естественной системы трещин в направлении забоя, изменение
литологии пород кровли над забоем.
При чем оказалось, что такой показатель, как глубина ведения очистных ра-
бот не имеет существенного влияния на формирование полости вывала в кровле
очистного забоя.
Результаты. С учетом вышесказанного, предлагаемый в критерий вывало-
опасности пород кровли имеет вид:
𝑘вив =
𝑘 ∙ 𝛾 ∙ 𝑁 ∙ ℎ
Е ∙ γs
b
∙ 𝑣 ∙
𝑚нк
𝑚ок ∙ 𝑇
(5)
где k – значение коэффициента концентрации горного давления; γ – значение
объемного веса пород кровли, Н/м
3
; N – количество трещин на м
2
кровли, шт.; h
– расстояние от мощного слоя основной кровли до обнажения кровли в очист-
ном забое, м; T – долговечность пород кровли при обнажении, сутки; b – рас-
стояние между берегами трещин, м; Е – модуль Юнга, ГПа; γs – поверхно-
стная энергия, Дж/м
2
; v – скорость подвигания очистного забоя, м/сут;
𝑚нк
𝑚ок
– от-
ношение мощностей пород непосредственной и основной кровель.
а) б)
в) г)
Рис. 5 − Графики зависимости критерия вывалообразования от: а) скорости подвигания очи-
стного забоя (v); б) количества трещин (N); в) эффективной поверхностной энергии (γs); г)
изменения литологических разностей кровли (
𝑚нк
𝑚ок
)
Выводы. Приведенные графики (рис. 5) иллюстрируют зависимость крите-
рия вывалообразования от основных составляющих. Да, разумеется, что рост
трещин в массиве приводит к снижению его устойчивости и, соответственно, к
повышению вероятности вывалообразования. Тогда как изменение литологии
пород кровли имеет особенность: при минимальной мощности пород непосред-
ственной кровли (mнк/mок <0,05), она, в силу плохого межслоевого контакта, ве-
дет себя как «ложна» кровля и отслаивается от кровли сразу после выемки угля.
А при увеличении мощности непосредственной кровли она ведет себя более ус-
тойчиво, но к определенному моменту. Когда соотношение литологических
разностей кровли (mнк/mок) достигает 0,15 происходит обратное действие и ве-
роятность вывалообразования снова растет.
Поэтому, учитывая указанные изменения, для условий 4-й южной лавы пла-
ста l1 ОП «Шахты «Стаханова» критерий вывалообразования составил 0,52. Это
означает, что вывалы пород кровли происходят довольно часто, что и подтвер-
ждают проведенные натурные наблюдения (рис. 3, 4).
–––––––––––––––––––––––––––––––
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Пат. № 75593 UA, МПК Е21D 15/00 (2012.01). Кущове армоване кріплення / Г.І. Соловйов,
О.Ю. Білогуб, С.В. Чуяшенко, А.Л. Касьяненко; заявник і патентовласник ДонНТУ. – u 2012 05417;
заявл. 03.05.2012; опубл. 10.12.2012, Бюл. № 23. – 4 с.: іл.
2. Кравченко, В.И. Предупреждение завалов очистных забоев //В. И. Кравченко − М.: Недра,
1970. − 200 с.
3. Грядущий, Ю. Б. Геомеханические основы управления вывалоопасными кровлями в очистных
забоях / Автореферат на соискание уч. степени доктора технических наук. − Днепропетровск, 1997. –
35 с.
4. Хозяйкіна, Н.В. Закономірності зміни граничного напруженого стану у складно структурній
покрівлі лав положистих вігульних пластів. Автореферат на здобуття наук. ступеня канд. техн. наук
/Н.В. Хозяйкіна – Дніпропетровськ, 2004.− 18 с.
5. Рязанцев, Н.А. О чем свидетельствует наличие вывалов в кровле и пучение почвы в выработ-
ках ОП «Шахта «Стаханова» /Н.А. Рязанцев, А.Н Рязанцев., Н.А Рязанцева. // Зб. матеріалів
регіональної наук.-практ. конф. «Проблеми гірничої технології», КІІ ДонНТУ, 30 лист.2012 р. – До-
нецьк: ООО «Цифровая типография», 2012. – С.42-45.
6. Белогуб, О.Ю. Критерій вивалонебезпечності порід покрівлі очисних вибоїв глибоких шахт //
О. Ю. Белогуб, Г.И. Соловьев, Я.О. Ляшок // Зб. матеріалів V регіональної наук.-практ. конф. «Дні
науки-2013», 23 травня 2013. – Красноармійськ: КІІ ДонНТУ, 2013 р. Т.1. – С. 52-55.
REFERENCES
1. Soloviev, G. I., Bilogub, O. I., Chuiashenko, S. V. and Kasianenko A.L., Donetsk National Technical
University (2012), MPK Е21D 15/00 (2012.01). Kustovoye armirovannie krepi [Cluster Reinforced support], State
Register of Patents of Ukraine, Kiev, UA, Pat. № 75593.
2. Kravchenko, V.I. (1970), Preduprejdenie zavalov ochistnykh zaboev [Warning rubble stopes], Nedra,
Moskov, Russia.
3. Griadushii, I.B. (1997), Geomechanical management framework vyvaloopasnymi roofs in clearing faces ,
Abstract of Doctor of Technical Sciences dissertation, Dnepropetrovsk, Ukraine.
4. Hoziaikina N.V. (2004), Patterns of change limit stress state in complex structural roof vihulnyh ranks of the
flat seams, Abstract of Candidate of Technical Sciences dissertation, National Mining University, Dnepropetrovsk,
Ukraine.
5. Riazantsev, N.A., Riazantsev, A.N. and Riazantseva, N.A. (2012), As evidenced by the presence of windfalls
in the roof and swelling of the soil in the workings of the OP "Mine" Stakhanova "”, Zbirnyk naukovykh prats
DonNTU, pp.42-45.
6. Bilogub, O. I., Solovev, G.I. and Lyzshok Ya.O. (2013), Kriterii Criterion vyvalonebezpechnosti roof rocks
longwall faces deep mines, Zbirnyk naukovykh prats DonNTU, pp.52-55.
––––––––––––––––––––––––––––––
Об авторах
Белогуб Оксана Юрьевна, аспирант кафедры РПМ, Государственного высшего учебного заведе-
ния «Донецкий Национальный технический университет» (ГВУЗ «ДонНТУ»), ассистент кафедры
ГиОТ КИИ Государственного высшего учебного заведения «Донецкий Национальный технический
университет» (ГВУЗ «ДонНТУ»), Донецк, Украина, oxana.belogub@gmail.com.
Соловьев Геннадий Иванович, кандидат технических наук, доцент каф. РПМ Государственного
высшего учебного заведения «Донецкий Национальный технический университет» (ГВУЗ «Дон-
НТУ»), Донецк, Украина, gisoloviev@gmail.com.
Бачурин Леонид Леонидович, кандидат технических наук, доцент каф. ГиОТ КИИ Государст-
венного высшего учебного заведения «Донецкий Национальный технический университет» (ГВУЗ
«ДонНТУ»), Красноармейск, Украина, llbachurin@gmail.com.
Сергиенко Александр Иванович, кандидат технических наук, доцент каф. ГиОТ КИИ Государст-
венного высшего учебного заведения «Донецкий Национальный технический университет» (ГВУЗ
«ДонНТУ»), Красноармейск, Украина.
Федоренко Михаил Викторович, магистрант, Красноармейский индустриальный институт
mailto:gisoloviev@gmail.com
ГВУЗ «Донецкий национальный технический университет» (КИИ ДонНТУ), Красноармейск, Украи-
на.
Козырь Сергей Викторович, аспирант Института физики горных процессов Национальной ака-
демии наук Украины (ИФГП НАН Украины), начальник участка ОП «Шахта «Трудовская» Государ-
ственного предприятия «Донецкая угольно-энергетическая компания».
About the authors
Bilogub Oksana Iuriivna, doctoral Student of State higher education institution "Donetsk National
Technical University" (SHEI “DonNTU”), Donetsk, Ukraine, oxana.belogub@gmail.com.
Soloviev Gennadii Ivanovich, Candidate of Technical Sciences (Ph.D), Associate Professor State higher
education institution "Donetsk National Technical University" (SHEI “DonNTU”), Donetsk, Ukraine, giso-
loviev@gmail.com.
Bachurin Leonid Leonidovich, Candidate of Technical Sciences (Ph.D), Associate Professor KII State
higher education institution "Donetsk National Technical University" (SHEI “DonNTU”), Krasnoarmeisk,
Ukraine, llbachurin@gmail.com
Sergienko Aleksandr Ivanovich, Candidate of Technical Sciences (Ph.D), Associate Professor KII State
higher education institution "Donetsk National Technical University" (SHEI “DonNTU”), Krasnoarmeisk,
Ukraine.
Fedorenko Michail Victorovich, Master of Scienses (Tech.) Krasnoarmeisky Industrial Institute SHEI
"Donetsk National Technical University" (KII SHEI “DonNTU”), Krasnoarmeisk, Ukraine.
Kozir Sergei Victorovich, postgraduate student of the Institute of Physics of Mining Processes of the
National Academy of Sciences of Ukraine (IPMP, NASU), foreman OP "Mine" Trudovskaya "Gosu-
darstvnennoe enterprise" Donetsk Coal Energy Company "Doctoral, Donetsk, Ukraine.
––––––––––––––––––––––––––––––
Анотація. У статті представлені результати аналізу вивалоутворення порід покрівлі у
очисних вибоях на підставі узагальнення геологічних розрізів по довжині лави і вимірів ку-
полів вивалів при різних літологічних складах порід покрівлі. Аналіз критеріїв стійкості по-
рід покрівлі виявив складності в отриманні коректних даних для підрахунку за існуючими на
даний момент критеріям. Також була виконано математичне моделювання процесу форму-
вання вивалу в очисному вибої в програмному комплексі «Solidworks». На підставі отрима-
них даних запропоновано критерій вивалоутворення порід покрівлі, що включає в себе
останні розробки енергетичних критеріїв теорії руйнування.
Для умов ВП «Шахта «Стаханова» ДП «Красноармійськвугілля» було отримано чисельне
значення критерію вивалоутворення за запропонованою авторами методикою.
Ключові слова: ефективна поверхнева енергія, вивал, стійкість, потужність
Annotation. The paper presents analysis of roof rock fall formation in the stopes basing on generali-
zation of geological sections along the length of the coal face and measurements of the fall domes at dif-
ferent lithological compositions of the roof rocks. Analysis of the roof stability criteria revealed difficul-
ties in obtaining correct data for performing calculation basing on criteria existing at the moment. A ma-
thematical model of the roof rock fall formation in the stopes was created with the help of a “Solidworks”
program complex. The findings allowed to specify a criterion of the roof rock fall, which included the lat-
est developments of energy theory on fall criteria.
A numerical value for the criterion of the roof rock fall in the stope of the DP Stakhanov Mine, GP
"Krasnoarmeyskugol", was specified by the method proposed by the authors in this paper.
Keywords: effective surface energy, inrush, stability, layer thickness
Статья поступила в редакцию 11.07.2013
Рекомендовано к публикации д.т.н., проф. М.С.Четвериком
mailto:gisoloviev@gmail.com
mailto:gisoloviev@gmail.com
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-60036 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 1607-4556 |
| language | Russian |
| last_indexed | 2025-12-07T16:47:29Z |
| publishDate | 2013 |
| publisher | Інститут геотехнічної механіки імені М.С. Полякова НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Белогуб, О.Ю. Соловьев, Г.И. Бачурин, Л.Л. Сергиенко, А.И. Федоренко, М.В. Козырь, С.В. 2014-04-11T10:29:18Z 2014-04-11T10:29:18Z 2013 Разработка критерия вывалообразования пород кровли очистных забоев / О.Ю. Белогуб, Г.И. Соловьев, Л.Л. Бачурин, А.И. Сергиенко, М.В. Федоренко, С.В. Козырь // Геотехнічна механіка: Межвед. сб. науч. тр. — Днепропетровск: ИГТМ НАНУ, 2013. — Вип. 110. — С. 39-49. — Бібліогр.: 6 назв. — рос. 1607-4556 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/60036 622.831 В статье представлены результаты анализа вывалообразования пород кровли в очистных забоях на основании обобщения геологических разрезов по длине лавы и замеров куполов вывалов при различных литологических составах пород кровли. Анализ критериев устойчивости пород кровли выявил сложности в получении корректных данных для подсчета по существующим на данный момент критериям. Также была выполнено математическое моделирование процесса формирования вывала в очистном забое в программном комплексе «Solidworks». На основании полученных данных предложен критерий вывалообразования пород кровли, включающий в себя последние разработки энергетических критериев теории разрушения. Для условий ОП «Шахта «Стаханова» ГП «Красноармейскуголь» было получено численное значение критерия вывалообразования по предложенной авторами методике. У статті представлені результати аналізу вивалоутворення порід покрівлі у очисних вибоях на підставі узагальнення геологічних розрізів по довжині лави і вимірів куполів вивалів при різних літологічних складах порід покрівлі. Аналіз критеріїв стійкості порід покрівлі виявив складності в отриманні коректних даних для підрахунку за існуючими на даний момент критеріям. Також була виконано математичне моделювання процесу формування вивалу в очисному вибої в програмному комплексі «Solidworks». На підставі отриманих даних запропоновано критерій вивалоутворення порід покрівлі, що включає в себе останні розробки енергетичних критеріїв теорії руйнування. Для умов ВП «Шахта «Стаханова» ДП «Красноармійськвугілля» було отримано чисельне значення критерію вивалоутворення за запропонованою авторами методикою. Ключові слова: ефективна поверхнева енергія, вивал, стійкість, потужність. The paper presents analysis of roof rock fall formation in the stopes basing on generalization of geological sections along the length of the coal face and measurements of the fall domes at different lithological compositions of the roof rocks. Analysis of the roof stability criteria revealed difficulties in obtaining correct data for performing calculation basing on criteria existing at the moment. A mathematical model of the roof rock fall formation in the stopes was created with the help of a “Solidworks” program complex. The findings allowed to specify a criterion of the roof rock fall, which included the latest developments of energy theory on fall criteria. A numerical value for the criterion of the roof rock fall in the stope of the DP Stakhanov Mine , GP "Krasnoarmeyskugol", was specified by the method proposed by the authors in this paper. ru Інститут геотехнічної механіки імені М.С. Полякова НАН України Геотехнічна механіка Разработка критерия вывалообразования пород кровли очистных забоев Розробка критерію вивалоутворення порід покрівлі очисних вибоїв Development of criterion for formation of roof rocks falling in the coal faces Article published earlier |
| spellingShingle | Разработка критерия вывалообразования пород кровли очистных забоев Белогуб, О.Ю. Соловьев, Г.И. Бачурин, Л.Л. Сергиенко, А.И. Федоренко, М.В. Козырь, С.В. |
| title | Разработка критерия вывалообразования пород кровли очистных забоев |
| title_alt | Розробка критерію вивалоутворення порід покрівлі очисних вибоїв Development of criterion for formation of roof rocks falling in the coal faces |
| title_full | Разработка критерия вывалообразования пород кровли очистных забоев |
| title_fullStr | Разработка критерия вывалообразования пород кровли очистных забоев |
| title_full_unstemmed | Разработка критерия вывалообразования пород кровли очистных забоев |
| title_short | Разработка критерия вывалообразования пород кровли очистных забоев |
| title_sort | разработка критерия вывалообразования пород кровли очистных забоев |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/60036 |
| work_keys_str_mv | AT beloguboû razrabotkakriteriâvyvaloobrazovaniâporodkrovliočistnyhzaboev AT solovʹevgi razrabotkakriteriâvyvaloobrazovaniâporodkrovliočistnyhzaboev AT bačurinll razrabotkakriteriâvyvaloobrazovaniâporodkrovliočistnyhzaboev AT sergienkoai razrabotkakriteriâvyvaloobrazovaniâporodkrovliočistnyhzaboev AT fedorenkomv razrabotkakriteriâvyvaloobrazovaniâporodkrovliočistnyhzaboev AT kozyrʹsv razrabotkakriteriâvyvaloobrazovaniâporodkrovliočistnyhzaboev AT beloguboû rozrobkakriteríûvivaloutvorennâporídpokrívlíočisnihviboív AT solovʹevgi rozrobkakriteríûvivaloutvorennâporídpokrívlíočisnihviboív AT bačurinll rozrobkakriteríûvivaloutvorennâporídpokrívlíočisnihviboív AT sergienkoai rozrobkakriteríûvivaloutvorennâporídpokrívlíočisnihviboív AT fedorenkomv rozrobkakriteríûvivaloutvorennâporídpokrívlíočisnihviboív AT kozyrʹsv rozrobkakriteríûvivaloutvorennâporídpokrívlíočisnihviboív AT beloguboû developmentofcriterionforformationofroofrocksfallinginthecoalfaces AT solovʹevgi developmentofcriterionforformationofroofrocksfallinginthecoalfaces AT bačurinll developmentofcriterionforformationofroofrocksfallinginthecoalfaces AT sergienkoai developmentofcriterionforformationofroofrocksfallinginthecoalfaces AT fedorenkomv developmentofcriterionforformationofroofrocksfallinginthecoalfaces AT kozyrʹsv developmentofcriterionforformationofroofrocksfallinginthecoalfaces |