Науковий вісник НГУ

Особливості відпрацювання охоронного цілика в шаруватому масиві слабких порід

• 
• 

Рейтинг користувача:  / 0

ГіршийКращий 

Деталі

Категорія: Зміст №5 2020

Останнє оновлення: 02 листопада 2020

Опубліковано: 31 жовтня 2020

Перегляди: 2165

Authors:

В. І. Бондаренко, orcid.org/0000-0001-7552-0236, Національний технічний університет «Дніпровська політехніка», м. Дніпро, Україна, e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її., e‑mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

І. А. Ковалевська, orcid.org/0000-0003-2936-9680, Національний технічний університет «Дніпровська політехніка», м. Дніпро, Україна, e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її., e‑mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

Г. А. Симанович, orcid.org/0000-0002-2121-1742, Національний технічний університет «Дніпровська політехніка», м. Дніпро, Україна, e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її., e‑mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

М. В. Барабаш, ТОВ «ДТЕК Енерго», м. Київ, Україна, e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

В. Г. Снінгур, ШУ «Імені Героїв Космосу» ПрАЕ «ДТЕК Павлоградвугілля», м. Павлоград, Україна, e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

повний текст / full article

Abstract:

Мета. Підвищення повноти виймання запасів вугілля із охоронних ціликів, що розташовані у шаруватому масиві слабких порід покрівлі й підошви для зниження втрат вугілля на шахтах і горизонтах, де гірничі роботи наближаються до свого завершення.

Методика. Створена геомеханічна модель дослідження відпрацювання охоронних ціликів в умовах впливу очисних робіт з урахуванням шаруватого масиву та реологічних процесів повзучості деформацій і релаксації напружень гірського масиву. Проведено чисельне моделювання та аналіз напружено-деформованого стану. Зроблено висновки щодо обґрунтування технічних рішень з відпрацювання охоронних ціликів.

Результати. Встановлені нові закономірності напружено-деформованого стану шаруватого гірського масиву у зоні впливу очисних робіт. Створена геомеханічна модель відпрацювання охоронних ціликів з урахуванням реологічних процесів у породах та обґрунтовані технологічні параметри видобутку вугілля із лав. Забезпечена можливість повторного використання виробок за рахунок упровадження ресурсозберігаючої кріпильної си­стеми.

Наукова новизна. Встановлені закономірності переміщення зони фронтального опорного тиску попереду лави, що відпрацьовує охоронні цілики, коефіцієнт концентрації K_y = 1,1–1,3 на висоті від вугільного пласта с₆ до 18–20 м, зачіпаючий потужний алевроліт. Встановлено, що розрахунковий опір стисненню у 4,2 раза переважає величину діючих σ_у, і за цим фактором алевроліт зберігає цілісність по всій своїй потужності. Із наближенням до пласта концентрація вертикальних напружень зростає та становить уже K_y = 1,9–2,7. Урахування та аналіз цих факторів дає підставу стверджувати, що покрівля пласта й сам пласт не руйнуються.

Практична значимість. Розроблені технологічні рішення з відпрацювання охоронних ціликів для підвищення повноти вилучення запасів вугілля з одночасним зниженням собівартості видобутку й підвищенням безпеки очисних робіт за рахунок зниження гірського тиску на механізоване кріплення.

References.

1. Kovalevska, I., Zhuravkov, M., Chervatiuk, V., Husiev, O., & Snihur, V. (2019). Generalization of trends in the influence of geomechanics factors on the choice of operation modes for the fastening system in the preparatory mine workings. Mining of Mineral Deposits, 13(3), 1-11. https://doi.org/10.33271/mining13.03.001.

2. Skipochka, S., Krukovskyi, O., Serhiienko, S., & Krasovskyi, I. (2019). Non-destructive testing of rock bolt fastening as an element of monitoring the state of mine workings. Mining of Mineral Deposits, 13(1), 16-23. https://doi.org/10.33271/mining13.01.016.

3. Małkowski, P., Niedbalski, Z., & Majcherczyk, T. (2016). Roadway design efficiency indices for hard coal mines. Acta Geodynamika et Geomaterialia, 13(2), 201-211. https://doi.org/10.13168/AGG.2016.0002.

4. Niedbalski, Z., Małkowski, P., & Majcherczyk, T. (2018). Application of the NATM method in the road tunneling works in difficult geological conditions – The Carpathian flysch. Tunnelling and Underground Space Technology, (74), 41-59. https://doi.org/10.1016/j.tust.2018.01.003.

5. Tymoshchuk, V., Tishkov, V., & Soroka, Yu. (2018). Hydro and geomechanical stability assessment of the bund wall bottom slope of the Dniprovsk tailing dump. Mining of Mineral Deposits, 12(1), 39-47. https://doi.org/10.15407/mining12.01.039.

6. Malkowski, P., & Ostrowski, L. (2019). Convergence monitoring as a basis for numerical analysis of changes of rock-mass quality and Hoek-Brown failure criterion parameters due to longwall excavation. Archives of Mining Sciences, 64(1), 93-118. https://doi.org/10.24425/ams.2019.126274.

7. Lozynskyi, V., Medianyk, V., Saik, P., Rysbekov, K., & Demydov, M. (2020). Multivariance solutions for designing new levels of coal mines. Rudarsko Geolosko Naftni Zbornik, 35(2), 23-32. https://doi.org/10.17794/rgn.2020.2.3.

8. Bondarenko, V., Kovalevska, I., Symanovych, H., Barabash, M., & Snihur, V. (2018). Assessment of parting rock weak zones under the joint and downward mining of coal seams. E3S Web of Conferences, (66), 03001. https://doi.org/10.1051/e3sconf/20186603001.

9. Bock, S., & Prusek, S. (2015). Numerical study of pressure on dams in a backfilled mining shaft based on PFC3D code. Computers and Geotechnics, (66), 230-244. https://doi.org/10.1016/j.compgeo.2015.02.005.

10. Bondarenko, V., Kovalevska, I., Symanovych, G., Sotskov, V., & Barabash, M. (2018). Geomechanics of interference between the operation modes of mine working support elements at their loading. Mining Science, (25), 219-235. https://doi.org/10.5277/msc182515.

11. Babets, D., Sdvyzhkova, O., Shashenko, O., Kravchenko, K., & Cabana, E.C. (2019). Implementation of probabilistic approach to rock mass strength estimation while excavating through fault zones. Mining of Mineral Deposits, 13(4), 72-83. https://doi.org/10.33271/mining13.04.072.

12. Kovalevska, I., Barabash, M., & Snihur, V. (2018). Development of a research methodology and analysis of the stress state of a parting under the joint and downward mining of coal seams. Mining of Mineral Deposits, 12(1), 76-84. https://doi.org/10.15407/mining12.01.076.

13. Busylo, V., Savelieva, T., Serdyuk, V., Koshka, A., & Morozova, T. (2015). Substantiating parameters of process design of contiguo11us seam mining in the Western Donbas mines. New Developments in Mining Engineering, 1725. https://doi.org/10.1201/b19901-5.

14. Kuzlo, M. T., Moshynskyi, V. S., & Martyniuk, P. M. (2018). Mathematical modelling of soil massif’s deformations under its drainage. International Journal of Applied Mathematics, 31(6), 751-762. https://doi.org/10.12732/ijam.v31i6.5.

15. Khalymendyk, I., & Baryshnikov, A. (2018). The mechanism of roadway deformation in conditions of laminated rocks. Journal of Sustainable Mining, 17(2), 41-47. https://doi.org/10.1016/j.jsm.2018.03.004.

16. Sdvizhkova, Ye. A., Babets, D. V., & Smirnov, A. V. (2015). Support loading of assembly chamber in terms of Western Donbas plough longwall. Naukovyi Visnyk Natsionalnoho Hirnychoho Universytetu, (5), 26-32.

17. Lozynskyi, V., Saik, P., Petlovanyi, M., Sai, K., & Malanchyk, Z. (2018). Analytical Research of the Stress-Deformed State in the Rock Massif Around Faulting. International. Journal of Engineering Research in Africa, (35), 77-88. https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/JERA.35.77.

18. Dychkovskyi, R., Vladyko, O., Maltsev, D., & Cáceres Cabana, E. (2018). Some aspects of the compatibility of mineral mining technologies. Rudarsko-Geološko-Naftni Zbornik, 33(4), 73-82. https://doi.org/10.17794/rgn.2018.4.7.

19. Fomychov, V., Mamaikin, O., Demchenko, Y., Prykhorchuk, O., & Jarosz, J. (2018). Analysis of the efficiency of geomechanical model of mine working based on computational and field studies. Mining of Mineral Deposits, 12(4), 46-55. https://doi.org/10.15407/mining12.04.046.

20. Rotkegel, M., & Grodzicki, M. (2018). The concept of the modification and analysis of the strength of steel roadway supports for coal mines in the Soma Basin in Turkey. Studia Geotechnica et Mechanica, 40(1), 38-45. https://doi.org/10.2478/sgem-2018-0006.

• < Попередня
• Наступна >