Разработка технологических схем проведения горных выработок с управлением устойчивостью контуров при многоуровневом креплении

Рейтинг:   / 0
ПлохоОтлично 

Authors:

В. Ф. Демин, доктор технических наук, профессор, orcid.org/0000-0002-1718-856X, Карагандинский государственный технический университет, г. Караганда, Республика Казахстан. e-mail: Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

А. Т. Батырханова, orcid.org/0000-0001-9976-9028, Карагандинский государственный технический университет, г. Караганда, Республика Казахстан. e-mail: Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

А. Н. Томилов, orcid.org/0000-0001-6236-9231, Карагандинский государственный технический университет, г. Караганда, Республика Казахстан. e-mail: Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

А. Е. Жумабекова, orcid.org/0000-0002-1501-5382, Карагандинский государственный технический университет, г. Караганда, Республика Казахстан. e-mail: Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

У. Е. Абеков, orcid.org/0000-0001-6686-4926, Карагандинский государственный технический университет, г. Караганда, Республика Казахстан. e-mail: Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

Abstract:

Горные выработки представляют собой технологическую опасность при отсутствии механизмов их безопасной разработки.

Цель. Укрепление контуров горных выработок в качестве меры безопасности разработки горной выработки.

Методика. Алгоритм исследований отражен в виде последовательности выполнения этапов с учетом глубины расположения выработки, ориентировки выработки относительно угольного пласта, структуры углевмещающей толщи, механических характеристик вмещающего выработку массива в допредельном и предельном состоянии типового сечения выработки, конструктивно-технологических характеристик крепи.

Результаты. В работе приведены данные, которые свидетельствуют о том, что если используется зона работ, относящаяся к зоне подтопления, то установка подпорных стоек повторно может быть менее эффективна на 40 % и более. Выявлено, что случай для шахтной установки сводится к решению геомеханической аналитической задачи. Натурные исследования показали, что, если анкерная крепь второго уровня устанавливается в выработках, которые используются повторно, то скорее всего они в кровле и боках имеют породы деформированного вида.

Научная новизна. Впервые применены математические модели определения устойчивости горных выработок и модели, которые позволяют безопасно расширять контуры горных выработок. Определены требования к материалам, которые позволяют проводить укрепление контуров с учетом структуры и технологической схемы применяемой технологии. В статье представлена математическая модель, ее апробация и верификация полученных данных на опытном участке. Проведено наблюдение за состоянием выработок, закрепленных анкерной крепью, пройденных вблизи геологических нарушений в зоне влияния повышенного горного давления шахт „Им. Костенко“, „Саранская“, „Абайская“ УД АО „АрселорМиттал Темиртау“. Установлено влияние главных напряжений на устойчивость горных выработок.

Практическая значимость. Полученная технология может быть использована в контролируемой среде для разработок горных выработок, которые имеют признаки остаточной емкости и могут быть выработаны в более глубоких нормах и объемах. Для этого необходимо проанализировать перспективные формы выработки и обозначить географически районы, которые могут быть использованы с применением разработанной технологии. Произведена апробация методики автоматизированного расчета параметров анкерного крепления и реализация результатов исследований по совершенствованию технологических схем проведения выработок. Выявлены закономерности для расчета устойчивости горных выработок от параметров анкерного крепления.

References.

1. Mamet’ev, Yu. I., Ibraev, D. S., Krupnik, L. A., & Shaposhnik, Yu. N. (2014). Technological Innovation in Long Raise Boring and Construction. Gorny Zh. Kazakh., 7, 5-9.

2. Galvin, J. M. (2016). Pillar Extraction. InGround Engineering – Principles and Practices for Underground Coal Mining (pp. 309-358). Cham: Springer International Publishing. DOI: 10.1007/978-3-319-25005-2_8.

3. Bogomolov, А. N., Bogomolova, O. А., & Ushakov, А. N. (2018). About Stresses in a Contour Points in a Single Underground Mines of Different Cross Sections, Subject to an Overall Uniform Pressure. Bulletin of PNRPU. Construction and Architecture, 9(3), 54-70. DOI: 10.15593/2224-9826/2018.3.06.

4. Baryshnikov, V. D., Baryshnikov, D. V., Gakhova, L. N., & Kachal’sky, V. G. (2014). Practical Experience of Geomechanical Monitoring in Underground Mineral Mining. J Min Sci, 50(5), 855-864. DOI: 10.1134/S1062739114050056.

5. Kurlenya, M. V., Baryshnikov, V. D., & Gakhova, L. N. (2013). Effect of Partial Water Flooding on the Stress-Strain State of the Crown Pillar in the Aikhal Mine. J. Min. Sci., 49(4), 537-543. DOI: 10.1134/S1062739149040023.

6. Bogomolov, A. N., Bogomolova, O. A., & Ushakov, A. N. (2017). Determination of the Laying Depth of Horizontal Mine Workings by Stress State Analysis of Enclosing Soil Mass. Soil Mechanics and Foundation Engineering, 54(5), 295-302. DOI: 10.1007/s11204-017-9472-2.

7. Krupnik, L. A., Shaposhnik, Y. N., Shokarev, D. A., Shaposhnik, S. N., & Konurin, A. I. (2017). Improvement of Support Technology in Artemevsk Mine of Vostoktsvetmet. Journal of Mining Science, 53(6), 1096-1102. DOI: 10.1134/S1062739117063173.

8. Bustillo Revuelta, M. (2018). Mineral Resource Extraction. InMineral Resources: From Exploration to Sustainability Assessment (pp. 311-421). Cham: Springer International Publishing. DOI: 10.1007/978-3-319-58760-8_5.

9. Kurlenya, M. V., Baryshnikov, V. D., & Gakhova, L. N. (2013). Effect of Partial Water Flooding on the Stress-Strain State of the Crown Pillar in the Aikhal Mine. J. Min. Sci., 49(4), 537-543. DOI: 10.1134/S1062739149060166.

10. Schumacher, F. P., & Kim, E. (2014). Evaluation of Directional Drilling Implication of Double Layered Pipe Umbrella System for the Coal Mine Roof Support with Composite Material and Beam Element Methods Using FLAC 3D. Journal of Mining Science, 50(2), 335-348. DOI: 10.1134/S1062739114020173.

11. Zhang, Y., Kang, Z., & Hou, C. (2010). Research on Numerical Analysis of Landslide Cataclysm Mechanism and Reinforcement Treatment Scheme in ShengLi Open-Pit Coal Mine. In R. Zhu, Y. Zhang, B. Liu, & C. Liu (Eds.),Information Computing and Applications (pp. 565-572). Berlin, Heidelberg: Springer Berlin Heidelberg. DOI: 10.1007/978-3-642-16336-4_11.

 повний текст / full article



Посетители

3703025
Сегодня
За месяц
Всего
407
5563
3703025

Гостевая книга

Если у вас есть вопросы, пожелания или предложения, вы можете написать их в нашей «Гостевой книге»

Регистрационные данные

ISSN (print) 2071-2227,
ISSN (online) 2223-2362.
Журнал зарегистрирован в Министерстве юстиции Украины.
 Регистрационный номер КВ № 17742-6592ПР от 27.04.2011.

Контакты

40005, г. Днепр, пр. Д. Яворницкого, 19, корп. 3, к. 24 а
Тел.: +38 (056) 746 32 79.
e-mail: Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.
Вы здесь: Главная Архив журнала по выпускам 2019 Содержание №3 2019 Разработка месторождений полезных ископаемых Разработка технологических схем проведения горных выработок с управлением устойчивостью контуров при многоуровневом креплении