Науковий вісник НГУ

Обґрунтування оптимального виду кріплення гірничих виробок на основі математичного моделювання напруженого стану підземних конструкцій

• 
• 

Рейтинг користувача:  / 0

ГіршийКращий 

Деталі

Категорія: Зміст №3 2021

Останнє оновлення: 25 червня 2021

Опубліковано: 30 листопада -0001

Перегляди: 3263

Authors:

А. К. Матаєв, orcid.org/0000-0001-9033-8002, Карагандинський державний технічний університет, м. Караганда, Республіка Казахстан, e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

В. Г. Лозинський, orcid.org/0000-0002-9657-0635, Геологічний концерн «Геобіт», м. Хжанув, Республіка Польща

А. Мусін, orcid.org/0000-0001-6318-9056, Карагандинський державний технічний університет, м. Караганда, Республіка Казахстан, e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

Р. М. Абдрашев, orcid.org/0000-0002-2651-5964, Актюбінський регіональний університет імені Р. Жубанова, м. Актобе, Республіка Казахстан

А. С. Куантай, orcid.org/0000-0001-5703-8227, Актюбінський регіональний університет імені Р. Жубанова, м. Актобе, Республіка Казахстан

А. Н. Куандикова, orcid.org/0000-0001-7810-7500, Актюбінський регіональний університет імені Р. Жубанова, м. Актобе, Республіка Казахстан

повний текст / full article

Naukovyi Visnyk Natsionalnoho Hirnychoho Universytetu. 2021, (3): 057 - 063

https://doi.org/10.33271/nvngu/2021-3/057

Abstract:

Мета. Прогноз формування напружено-деформованого стану (НДС) в масиві гірських порід в межах впливу очисних робіт на гор. -480 м в осях 20–28 на шахті «ДНК».

Методика. Геолого-інженерні дані властивостей вміщуючих порід проаналізовані на базі міжнародного стандарту ISRM. Чисельне моделювання напружено-деформованого стану масиву гірських порід і розрахунок несучої здатності комбінованого (анкер + торкретбетон + сітка) та аркового кріплення, що застосовуються на шахті, виконано у програмі RS2, яка працює на основі методу скінченних елементів у двовимірній постановці та дає можливість урахувати значну кількість чинників, що впливають на стан гірського масиву.

Результати. Виконані розрахунки показали, що відпір кріплення виявляється незрівнянно малим у порівнянні з величинами компонент поля початкових напружень у масиві. У таких умовах проведення заходів зі зміцнення масиву навколо виробки може бути більш ефективним, ніж встановлення більшої кількості рам або перехід на більш масивні профілі кріплення.

Наукова новизна. Представлені результати математичного моделювання та розрахунків напруженого стану підземних конструкцій «кріплення – законтурний масив», розроблені для складних гірничо-геологічних і геомеханічних умов проведення, кріплення та експлуатації гірничих виробок на глибоких горизонтах шахт Донського ГЗК. На основі проведених досліджень обґрунтовано, в якості пріоритетного способу управління стійкістю виробок, попереднє (випереджаюче) закріплення приконтурного масиву гірських порід у зоні непружних (руйнуючих) деформацій.

Практична значимість. Результати досліджень можуть бути застосовані при створенні геомеханічної моделі родовища та проектуванні стійких способів кріплення гірничих виробок.

Ключові слова: шахта, кріплення виробок, напружено-деформований стан, зона непружних деформації, рамне кріплення

References.

1. Abdiev, A., Mambetova, R., Abdiev, A., & Abdiev, S. (2020). Development of methods for assessing the mine workings stability. E3S Web of Conference, (201), 01040. https://doi.org/10.1051/e3sconf/202020101040.

2. Balek, A.E., & Panzhin, A.A. (2017). The solution of problems of geomechanical maintenance of underground mining at chromite deposits of Donskoy Mining Processing Plant. Innovatsionnye geotekhnologii pri razrabotke rudnykh i nerudnykh mestorozhdeniy, (18), 241-249. Retrieved from http://www.ursmu.ru/upload/doc/2018/11/30/sbornik_ingeo-2017.pdf#page=241.

3. Sultanov, M.G., Mataev, A.K., Kaumetova, D.S., Abdrashev, R.M., & Kuantay, A.S. (2020). Development of the choice of types of support parameters and technologies for their construction at the “Voskhod” field. Ugol’, (10), 17-21. https://doi.org/10.18796/0041-5790-2020-10-17-21.

4. Abdiev, A.R., Mambetova, R.S., & Mambetov, S.A. (2017). Geomechanical assessment of Tyan-Shan’s mountains structures for efficient mining and mine construction. Gornyi Zhurnal, (4), 23-28. https://doi.org/10.17580/gzh.2017.04.04.

5. Rysbekov, K., Toktarov, A., Kalybekov, T., Moldabayev, S., Yessezhulov, T., & Bakhmagambetova, G. (2020). Mine planning subject to prepared ore reserves rationing. E3S Web of Conference, (168), 00016. https://doi.org/10.1051/e3sconf/202016800016.

6. 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.

7. Matayev, A.K., Kainazarova, A.S., Arystan, I.D., Abeuov, Ye., Kainazarov, A.S., Baizbayev, M.B., Demin, V.F., & Sultanov, M.G. (2021). Research into rock mass geomechanical situation in the zone of stope operations influence at the 10^th Anniversary of Kazakhstan’s Independence mine. Mining of Mineral Deposits, 15(1), 1-10. https://doi.org/10.33271/mining15.01.042.

8. Arystan, I.D., Baizbaev, M.B., Mataev, A.K., Abdieva, L.M., & Bogzhanova, Z.K. (2020). Selection and justification of technology for fixing preparatory workings in unstable massifs on the example of the mine “10 years of Independence of Kazakhstan. Ugol’, (06), 10-14. https://doi.org/10.18796/0041-5790-2020-6-10-14.

9. Dychkovskyi, R., Shavarskyi, Ia., Saik, P., Lozynskyi, V., Falshtynskyi, V., & Cabana, E. (2020). Research into stress-strain state of the rock mass condition in the process of the operation of double-unit longwalls. Mining of Mineral Deposits, 14(2), 85-94. https://doi.org/10.33271/mining14.02.085.

10. Bondarenko, V., Kovalevs’ka, I., Svystun, R., & Cherednichenko, Y. (2013). Optimal parameters of wall bolts computation in the united bearing system of extraction workings frame-bolt support. Annual Scientific-Technical Colletion Mining of Mineral Deposits, 5-10. https://doi.org/10.1201/b16354-2V.

11. Piwniak, G.G., Bondarenko, V.I., Salli, V.I., Pavlenko, I.I., & Dychkovskiy, R.O. (2007). Limits to economic viability of extraction of thin coal seams in Ukraine. Technical, Technological and Economic Aspects of Thin-Seams Coal Mining International Mining Forum 2007, 129-132. https://doi.org/10.1201/noe0415436700.ch16.

12. Małkowski, P., Niedbalski, Z., Majcherczyk, T., & Bednarek, Ł. (2020). Underground monitoring as the best way of roadways support design validation in a long time period. Mining of Mineral Deposits, 14(3), 1-14. https://doi.org/10.33271/mining14.03.001.

13. Kuanyshbekovna, M.M., Krupnik, L., Koptileuovich, Y.K., Mukhtar, E., & Roza, A. (2016). The system is “roof bolting-mountain”. International Journal of Applied Engineering Research, 11(21), 10454-10457.

14. Sun, S., Li, S., Li, L., Shi, S., Wang, J., Hu, J., & Hu, C. (2018). Slope stability analysis and protection measures in bridge and tunnel engineering: a practical case study from Southwestern China. Bulletin of Engineering Geology and the Environment, 78(5), 3305-3321. https://doi.org/10.1007/s10064-018-1362-y.

15. Dinh, V.D., Do, N.A., Bruland, A., & Dias, D. (2020). Estimating the Radial Displacement on the Tunnel Boundary within Efficient Working Area of Rock Tunneling Quality Index (Q-System). Proceedings of the International Conference on Innovations for Sustainable and Responsible Mining, 81-90. https://doi.org/10.1007/978-3-030-60839-2_5.

16. Kumar, S., & Pandey, H.K. (2021). Slope Stability Analysis Based on Rock Mass Rating, Geological Strength Index and Kinematic Analysis in Vindhyan Rock Formation. Journal of the Geological Society of India, 97(2), 145-150. https://doi.org/10.1007/s12594-021-1645-y.

17. Baibatsha, A., Dussembayeva, K., Bekbotayeva, A., & Abdullayeva, M.T. (2018). Tails of enrichment factories as the technogenic mineral resources. International Multidisciplinary Scientific GeoConference Surveying Geology and Mining Ecology Management, SGEM, 18(1), 519-526. https://doi.org/10.5593/sgem2018/1.1/s01.066.

18. Omarova, G., Baibatsha, A., & Abdykirova, G.Z. (2019). Flotation enrichment of enrichment factory tailings for use as technogenic ore. International Multidisciplinary Scientific GeoConference Surveying Geology and Mining Ecology Management, SGEM, 19(1), 195-202. https://doi.org/10.5593/sgem2019/1.1/s01.024.

19. Khomenko, O., Kononenko, M., & Petlyovanyy, M. (2014). Investigation of stress-strain state of rock massif around the secondary chambers. (2014). Progressive Technologies of Coal, Coalbed Methane, and Ores Mining, 253-258. https://doi.org/10.1201/b17547-43.

20. Galiyev, D.A., Uteshov, E.T., & Tekenova, A.T. (2020). Digitalization of technological and organizational processes of mining operations due to the implementation of the installation system and accounting the key indicators. News of the National Academy of Sciences of the Republic of Kazakhstan, Series of Geology and Technical Sciences, 5(443), 47-53.

21. Abdiev, A., Mambetova, R., Abdiev, A., & Abdiev, Sh. (2020). Studying a correlation between characteristics of rock and their conditions. Mining of Mineral Deposits, 14(3), 87-100. https://doi.org/10.33271/mining14.03.087.

• < Попередня
• Наступна >