Дослідно-промислова перевірка способу охорони виробки жорсткими спорудами з компенсаційними порожнинами в умовах шахти „Щегловська-Глибока“
Автори:
М.М. Касьян, доктор технічних наук, професор, Державний вищий навчальний заклад «Донецький національний технічний університет», завідувач кафедри розробки родовищ корисних копалин, м. Донецьк, Україна
В.М. Мокрієнко, Державний вищий навчальний заклад «Донецький національний технічний університет», аспірант кафедри розробкиродовищ корисних копалин, м. Донецьк, Україна
І.Г. Сахно, кандидат технічних наук, доцент, Державний вищий навчальний заклад «Донецький національний технічний університет», доцент кафедри розробки родовищ корисних копалин, м. Донецьк, Україна
Реферат:
Мета. Вивчення особливостей зміщення порід, що вміщають виробку, при дослідно-промисловій перевірці нового способу охорони в умовах шахти „Щегловська-Глибока“.
Методика. Методологічну основу роботи складає комплексний підхід, що включає в себе попередньо проведену серію лабораторних досліджень на фізичних моделях з використанням методу еквівалентних матеріалів, на підставі яких був запропонований новий спосіб охорони підготовчої виробки, що забезпечує її стійкість за рахунок використання жорстких споруд з компенсаційними порожнинами. Під час проведення промислової перевірки способу був також використаний метод натурних спостережень, запропонований співробітниками ДонНТУ, дозволяє фіксувати просторові переміщення контура виробки в часі. За допомогою цього методу були побудовані графіки зсувів підошви й покрівлі виробки при способі охорони виробки, що застосовується на шахті, і при запропонованому способі, у залежності від відстані до очисного вибою. Проаналізовані швидкості зміщень порід, що вміщують виробку, а також побудовані перерізи виробки в координатній сітці на відстані 50, 100 і 150 м за очисним вибоєм, дозволили встановити відносні величини зниження зсувів порід підошви та покрівлі запропонованого способу в порівнянні з шахтним. У процесі проведення промислових випробувань спостерігалося руйнування напівблоків, з яких зводилась охоронна споруда. Тому був проведений наступний етап досліджень, на якому вимірювалося навантаження на охоронну споруду. Також на цьому етапі було складено паспорт міцності матеріалу, з якого виготовляються напівблоки. У результаті зроблені висновки про те, що для підвищення ефективності запропонованого способу в умовах шахти „Щегловська-Глибока“ необхідно застосовувати більш міцний матеріал для виготовлення напівблоків
Результати. У цілому промислові випробування завершені з позитивним результатом. Так як зниження зсувів порід підошви на експериментальній ділянці в порівнянні з контрольним склали 30–40%, зміщення покрівлі були в кінцевому підсумку більше на 7%. Зсув покрівлі відбувається через недостатню міцність матеріалу, використаного для виготовлення напівблоків.
Наукова новизна. Уперше встановлено, що при співвідношенні ширини порожнини та ширини охоронної споруди 1:1 і співвідношенні глибини охоронної споруди до її ширини 2:1 було забезпечено зниження здимання у виробці та провокації здимання в закріпному просторі.
Практична значимість. Полягає в розробці доповнення до паспорту кріплення та управління покрівлею, реалізація якого дозволила досягти зниження зсувів підошви на 30–40%, при цьому очікуваний економічний ефект складає 238 грн / м.
Список літератури / References:
1. Chudek, M. (2002), Geomechanika z podstawami ochrony srodowiska gorniczego i powierzchni terenu, Wyd. Pol. Sl., Gliwice.
2. Геомеханические процессы в породных массивах [Текст]: монография / А.Н. Шашенко, Т. Майхерчик, Е.А. Сдвижкова; Под общ. ред. А.Н. Шашенко // Нац. горн. ун-т (Днепропетровск, Украина).AGH – ун-т науки и технологий (Краков, Польша). – Днепропетровск, 2005. – 319 с.
Shashenko, A.N., Mayherchik, T. and Sdvizhkova, Ye.A. (2005), Geomekhanicheskiye protsessy v porodnykh massivakh [Geomechanical Processes in Rock Massif] Monograph, National Mining University, Dnepropetrovsk, Ukraine. AGH University, Cracow, Poland.
3. Канін В.О. Фізико-технічні основи охорони виймальних виробок в умовах нестійких порід: автореф. дис. на здобуття звання доктора техн. наук: 05.15.02 / В.О. Канін // НАН України, Ін-т геотехн. механіки ім. М.С. Полякова. – Дніпропетровськ, 2011. – 34 с. – укp.
Kanin, V.O. (2011),“Physical and technical bases of excavation excavations in unstable rocks”, Abstract of Dr. Sci. (Tech.) dissertation, 05.15.02, NAS of Ukraine, M.S. Polyakov Institute of Geotechnical Mechanics, Dnipropetrovsk, Ukraine, 34 p.
4. Ильяшов М.А. Коньюнктурно-экономические и горно-технологические аспекты поддержания выемочных штреков угольных шахт / М.А. Ильяшов // Геотехническая механика: Межвед. сб. науч. тр. – Днепропетровск: ИГТМ НАНУ – 2007. – Вип. 73. – С. 61–69. – Бібліогр.: 8 назв. – рос.
Ilyashov, M.A. (2007), “Market and economic, and mining and technological aspects of maintaining of excavation support drifts in coal mines”, Geotehnicheskaya mehanika, IGTM NANU, Dnepropetrovsk, no.73, pp. 61–69.
5. Ильяшов М.А. Новые технологические решения в охране концевых участков высоконагруженных лав / Ильяшов М.А., Байсаров Л. // Геотехническая механика: Сб. науч. тр. ИГТМ НАНУ. – Днепропетровск, 2006. – № 61. – С. 79 –92.
Ilyashov, M.A. and Baysarov, L.V. (2006), “New technological solutions in the protection of end sections of high loaded lava”, Geotehnicheskaya mehanika, IGTM NANU, Dnepropetrovsk, no.61, pp. 79–92.
6. Синтез комбинированных охранных систем для поддержания подготовительных выработок в сложных горно-геологических условиях / А.В. Агафонов, О.Д. Кожушок, Е.Н. Халимендиков, Л.В. Прохорец // Геотехническая механика. Выпуск 78. – Днепропетровск-Симферополь, 2008. – С. 73–86.
Agafonov, A.V., Kozhushok, O.D., Halimendikov, E.N. and Prohorets, L.V. (2008), “Synthesis of combined security systems to support the development workings in difficult geological conditions”, Geotekhnicheskaya mekhanika, Issue 78, Dnepropetrovsk-Simferopol, pp. 73–86.
7. Мокриенко В.Н. Параметрирование нового способа охраны выемочной выработки с использованием метода эквивалентных материалов [Текст] / В.Н. Мокриенко // Сборник научных работ НГУ – Днепропетровск, 2010 – №34 – Т.1. – С. 166–173.
Mokrienko, V.N. (2010), “Parameterization of a new way of making cutter using the equivalent materials”, Sbornik nauchnyih rabot NGU, T.1, no.34, pp. 166–173.
8. Пат. 94327 Украина, МПК9 Е 21 D 11/00, E 21 С 41/18. Способ охраны горных выработок /Касьян Н.Н., Хазипов И.В., Негрей С.Г., Мокриенко В.М.; заявитель и патентообладатель Донецкий Национальный Технический Университет. – № а200911242; заявл. 05.11.2009; опубл. 26.04.2011, Бюл.№ 8, 2011 – 3 с. : ил.
Kasyan, N.N., Khazipov, I.V., Negrey, S.G. and Mokrienko, V.M. (2011), Pat. 94327 Ukraine, MPK9 E 21 D 11/00, E 21 S 41/18 “The method of mine workings maintenance”, Patentee and patent owner: Donetsk National Technical University, no. a200911242; sugggested on November 5, 2009; published on April 26, 2011, Bulletin no.8, 3 p.
9. Касьян Н.Н. Обоснование параметров способа контроля состояния горной выработки и методика его реализации / Н.Н. Касьян, И.Г. Сахно, В.Н. Мокриенко // Научные труды УкрНИМИ НАН Украины – Донецк, 2011. – Вып. 9 – часть1 – С. 57 –79.
Kasyan, N.N., Sakhno, I.G. and Mokrienko, V.N. (2011), “Justification process parameters monitoring of excavation and the method of its implementation”, Nauchnyye trudy UkrNIMI NAN Ukrainy, Donetsk, Issue. 9, part 1, pp. 57–79.
10. Породы горные. Методы определения предела прочности при одноосном сжатии: ГОСТ 21153.2-84. – [Введ. 1986-01-07] – М.: Изд-во стандартов.
GOST 21153.2-84. “Rock. Methods for determination of ultimate strength in uniaxial compression”, Valid since January 7, 1986, Izd-vo standartov, Moscow, Russia.
2012_6_kasyan
2013-12-24 
561.81 KB 
1057