Пошук академічних текстів

Інформація × Реєстраційний номер 0409U004235, Кандидатська дисертація На здобуття к.т.н. Дата захисту 03-07-2009 Статус Запланована Назва роботи Обґрунтування параметрів підтримання підготовчих виробок в структурно-неоднорідних породах Здобувач Слащов Ігор Миколайович, Керівник Колоколов Олег Васильович Опонент Усаченко Борис Миронович Опонент Сахно Іван Георгійович Опис Дисертація присвячена обґрунтуванню параметрів підтримання підготовчих виробок глибоких вугільних шахт на основі встановлених закономірностей змін проявів гірничого тиску, напружено-деформованого стану і техногенної тріщинуватості структурно-неоднорідних порід під впливом очисних робіт. Об'єкт дослідження: процеси деформування структурно-неоднорідних порід та технології підтримання підготовчих виробок глибоких шахт. Мета дослідження: обґрунтування параметрів підтримання підготовчих виробок, що забезпечують підвищення їх стійкості в структурно-неоднорідних породах глибоких шахт Донбасу. Методи дослідження: аналіз і узагальнення науково-технічної інформації, математичне моделювання геомеханічних процесів, лабораторні дослідження властивостей гірських порід, шахтні інструментальні та геофізичні дослідження проявів гірничого тиску, інженерне конструювання засобів кріплення, техніко-економічній аналіз технічних рішень. Встановлено, що в структурно-неоднорідних породах зміщення покрівлі підготовчих виробок домінують із сторони висячого боку пласта з коефіцієнтом асиметричності 1,1-1,6 і зростають у зоні впливу очисних робіт (від 60 м спереду і до 120 м за лавою) за степеневою залежністю з точкою перегину в зоні опорного тиску, в якій швидкість зміщень збільшується в 60-70 разів, що обумовлено активізацією розповсюдження техногенних тріщин, переважно за напрямками структурних дефектів. Асиметричні форма виробки, податливість кріплення та зміцнена приконтурна зона, як елементи керування гірничим тиском, забезпечують в структурно-неоднорідних породах зниження негативного впливу очисних робіт на стійкість підготовчих виробок за рахунок зменшення на 10-35 % зони непружних деформацій і зміщення вглиб на 0,5-3 м асиметричної зони опорного тиску. Кріплення з еліпсоподібним склепінням, у якого величина асиметричності обернено пропорційна міцності порід, а конструктивна податливість спрямована під кутом 70-900 до лінії падіння пласта, в породах з міцністю 40-90 МПа забезпечує зниження зміщень покрівлі на 40-10 %. 1. Вперше отримана експериментальна залежність, яка визначає величину домінуючих зміщень нестійких структурно-неоднорідних порід висячого боку пласта в підготовчих виробках, що експлуатуються у зонах впливу очисних вибоїв глибоких вугільних шахт. 2. Вперше запропонована математична модель, яка дозволяє на основі розрахунку методом скінченних елементів можливих напрямків площадок ковзання і розриву зв'язків в елементах моделі визначати орієнтацію систем домінуючої техногенної тріщинуватості з урахуванням природних структурних дефектів. 3. Вперше визначений комплексний вплив шаруватості, тріщинуватості і тектонічних напружень в зоні ведення очисних робіт на форми і розміри підготовчих виробок крутих пластів. 4. Подальший розвиток одержало наукове обґрунтування параметрів підтримання підготовчих виробок при їх експлуатації в структурно-неоднорідних породах, яке відрізняється урахуванням асиметричності зон непружних деформацій і проявів гірничого тиску. Практичне значення одержаних результатів полягає у тому що: розроблені і апробовані геомеханічні моделі, алгоритми і об'єктно-орієнтовані програмно-технічні засоби розрахунку та аналізу напружено-деформованого стану тріщинуватих структурно-неоднорідних порід, обґрунтовано параметри силових характеристик системи кріплення-масив, форм пластових і польових штреків глибоких шахт Центрального району Донбасу, отримана цільова функція оптимізації витрат, розроблене й апробоване асиметричне кріплення. Основні результати досліджень використані при розробці: рекомендацій щодо параметрів кріплення і підтримання пластових та польових штреків з урахуванням тектонічної активності, непружних деформацій і тріщинуватості гірських порід, дослідно-промислових зразків асиметричного кріплення, галузевого стандарту Мінвуглепрому України, методик і рекомендацій по забезпеченню стійкості підготовчих виробок пласта m3 шахти ім. О. Ф. Засядька щодо технологічних і технічних параметрів охоронних систем в зонах впливу очисних робіт. Отримано фактичний економічний ефект. Методичні і практичні аспекти роботи можуть бути використані: науково-дослідними інститутами, які займаються способами і засобами ефективного та безпечного підтримання підготовчих виробок; гірничодобувними підприємствами, що розробляють родовища в складних гірничо-геологічних умовах; проектними організаціями, що займаються проектуванням підземних підготовчих виробок. Дата реєстрації 2009-07-03 Додано в НРАТ 2020-04-04 Закрити