автореферат диссертации по разработке полезных ископаемых, 05.15.02, диссертация на тему:Обоснование параметров отработки камерами весьма тонких пологих пластов с закладкой выработанного пространства

РГ6 од

- '1 ДИР МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ УКРАИНЫ

ДОНЕЦКИЙ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

На правах рукописи

КУЗЫК Ирина Николаевна

УДК 622.063.46.0015:622.232.754

ОБОСНОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ ОТРАБОТКИ КАМЕРАМИ ВЕСЬМА ТОНКИХ ПОЛОГИХ ПЛАСТОВ С ЗАКЛАДКОЙ ВЫРАБОТАННОГО ПРОСТРАНСТВА

05.15.02 — «Подземная разработка месторождений полезных ископаемых»

Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук

Научный руководитель профессор, докт. техн. наук Ю. В. БОНДАРЕНКО

ДОНЕЦК — 1993

Работа выполнена в Донецком государственном техническом университете.

Научный руководитель — доктор технических наук, профессор Ю. В. Бондаренко.

Официальные оппоненты: доктор технических наук, . профессор Р. А. Фрумкин, кандидат технических наук, заместитель технического директора ПО «Донецкуголь» С. И. Егоров.

Ведущая организация — производственное объединение по добыче угля «Макеевуголь».

Защита диссертации состоится <0:................. 1994 г.

в часов на заседании специализированного совета Д 068.20.02

при Донецком государственном техническом университете (340000, г. Донецк, ул. Артема, 58).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке университета.

Ученый секретарь специализированного совета, доктор технических наук, профессс

В. И. ЧЕРНЯЕВ

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Разработка весьма тонких пологих пластов в Донецко-Макеевс'ком районе Донбасса характеризуется относителые низкими технико-экономическими показателями. На практике не применяются высокопроизводительные средства выемки таких пластов, 'например, скрепероструговые установки. Основной причиной.этого является то, что на угольных, шахтах не используются эффективные способы управления горным Давлением, исключающие постоянное пребывание рабочих г лавах, Одним из таких.способов управления горным давлением являете? удержание кровли на целиках угля при системе разработки камерами-лавами. Этот способ не получил промышленного применения главным образом из-за малых размеров камер и связанной с этим -высокой частотой проведения разрезных печей. Трудоемкость работ по наре?ке''новых камер.на практике достигает 50Х общих затрат трупа по участку. Зто^об-стоятельство существенно снижает технйко-экономическйе преимущества применения системы разработки весьма тонких пластов камерами-лавами. Малые размеры камер' (15-18 м) определяют такие-существенные - 21У. потери угля в меккамерных целйках, В связи с этим особую актуальность для повышения технико-экономических показателей разработки весьма-тонких пластов имеет увеличение ширины камер." Основным путем этого является их частичная закладка рядовой породой. Однако, осуществление такого технологического решения связано с необходимостью определения рациональных параметров управления горным давлением при внеМке камер повышенных размеров.

Целые работы, является установление параметров камерных систем при отработке весьма тонких пластов с закладкой Выработанного пространства для увеличения полноты отработки запасов.

Идея работы заключается в 'использовании принципа уменьшен^! прогиба потолочин камер при.закладке их выработанного пространства для увеличения их ширины и полноты отработки .запасов.

Методы исследований. ' В.соответствии-с целью в работе принята методика последовательного решения поставленных'задач. Пна'предус'-матригает применение логического анализа рассеяной информации по исследуемым- вопросам,' расчетных методов теории упругости для изучения н;?г.ряя!е(1но-дефорниров<энного состояния пород кровли, современных численных методор для нахождения количественных зависимостей м°алч in;t-

ft

лвдчемпчи величинами, испильгоранир математической статистики. ■•> TWA» ки.$п-:и.!тики тля реализации мзтемзтичг.гких иод?ягй !«с<чддчекчх

явлений. С целью подтверждения достоверности результатов шмлигичы них исследований использовалось лабораторное моделирование и проб о дились ыахтные эксперименты.

Научные полоиения. выносимые на защиту и их новизна:

1. Впервые полученные количественные зависимости устойчивой ширины камер от компрессионных свойств заполнения их выработанного Пространства.

2. Математическая модель механизма регулирования жесткости породной опори, разделенной на слои разрушающимися прокладками.

3. Математическая модель определения оптимальной ширины .камер по критерию минимальной суммарной трудоемкости проведения разрезных выработок и частичной закладки выработанного пространства породой.

Обоснованность и достоверность научных положений, выводов и рекомендаций обеспечивается: анализом опыта разработки весьма тонких пологих пластов, натурными и лабораторными исследованиями влияния степени заполнения выработанного пространства на ширину камер, аналитическими исследованиями зависимости напряженного состояния кровли от иесткости опор 'с Использованием теории упругости и строительной механики, математическим моделированием приведенной жесткости закладки выработанного пространства на поведение кровли, удовлетворительной сходймос'тыо экспериментальных и расчетных данных ( рассогласование 3.162- . ); результатами промышленных испытаний методики применения технологии безлюдной скрепероструговой выемки камерами-лавами с закладкой выработанного пространства.

* Научное значение работы состоит в том, что впервые установлены количественные зависимости устойчивого пролета камер от местности опор в их выработанном пространстве, мощности и физико-механических свойств непосредственной кровли; установлены зависимости несуцей способности породных опор от способа расположения и характеристик дополнительных конструктивных элементов ( прокладок, клиньев, ограничителей ): определена оптимальная ширина камер из услоиия минимальности суммарных удельных трудозатрат на проведение разрезных не чей и закладку выработанного пространства камер.

Практическое значение работы заключается в :

- разработке способов регулирования жесткоегьа породных опор;

- разработке -технологической схемы выемки камерами-лавами о частичной закладкой выработанного пространства:

- определении устойчивой ширины камер.

Реализация работы. Основным аспектом реализации результатов рт Ч

боты япцяется использование на шахтах N2.N3," Южная" йахтоуправления Холодная Балка " ПО " Макеевуголь " метода расчета параметров управления горный давлением при отработке, пластов к^и ку. Рез^ьтаты работы использованы Донецким научно-исследовательским угольным институтом ( ДонУГИ ) в научно-исследовательских работах по анализу нетрадиционных технологий добычи угля и прогнозу развития этих технологий до 2015 года ( номер госрегистрации UA01000690P ). Разработанные в диссертации варианты технологических схем используются в учебном процессе кафедры РПМ ДонГТУ.

Апробация работы. Основные положения работы и результаты исследований были доложены и получили одобрение на Республиканской конференции " Проблемы совершенствования безог1асности горных работ на угольных вахтах " С Донецк, 1991г.), на заседании техничесйого совета шахтоуправления " Холодная Балка " ПО "'Макеевуголь'" ( Макеевка, 1393г.), на расширенном заседании кафедры разработки месторождений полезных ископаемых ДонГТУ ( Донецк, 1993г. ).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 6 работ,э том числе б статей.

Структура и сбьем работы..Диссертация состоит.из введения, пяти !глав. заключения, изложена на 105 страницах машинописного текста,содержит 43 рисунка. 3 таблицы, список литературы из 84 наименований, 3 приложения. • '.•'■■.

ОСНОВНОЕ' СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ '

Анализ развития и современного состояния технологий безлюдной выемки весьма тонких пологих пластов показывает, что технически наиболее эффективной и перспективной Является выемка таких пластов ка-мерзми-лдвэми. В ходе промышленных экспериментов по использованию этой технологии выявлена ее техническая простота, высокая надежность и получены высокие технико-экономические показатели при различных вариантах ведения работ. Исследованиями К.Ф. Сапицкого, Б.М.Пучкова. Д.И. Гончаренко. П.Е.. Левковича и других ученых определены основные факторп, Елиявяие на устойчивость камер и установлены количественные зависимости механических процессов в кровле от этих факторов.

Рус-сте с тея установлено, что основными причинами того, чти эта технология не получипа широкого промышленного применения являе^я н-злйя в.'риня напер. Из-за малых размеров кэнер приходится- часто про-

S

ходить разрезные печи. Процесс их проведения технически сложно механизируем и трудоемок. Ввиду этого камера отрабатывается быстрее, чек проводятся печи и добыча угля приобретает прерывный характер.

Анализ рассеянной информации о результатах применения технологии и об исследованиях по определению-устойчивой ширины камер позволил выявить принципиальную возмоиность увеличения ширины камер и, следовательно, повышения эффективности всей технологии путем сооружения опор в выработанном пространстве камер. К настоящему времени исследованиями Ю.Й.Бондаренко. И.И.Гомаля, К.Ф.Сапицкого, О.Ю.Макеева. И.В.Йнтипова, А..К.Носача, В.Д.Иващенко разработан механизм формирования несущей способности породных опор со свободными откосами и установлен характер их взаимодействия с породами кровли. Однако имеющиеся к настоящему времени шахтные наблюдения и научные исследования не дают возможности установить количественные зависимости ширины камер от характеристик размечаемых в них опор. Таким образом, имеющийся комплекс наблюдений и исследований не позволяет решить задачу совершенствования технологии Ьез проведения новых . исследований. Вместе с тем, выполненные работы создают предпосылки для постановки новых исследований 'по повышению эффективности технологий выемки ка-ыерами-лавами. ]

Для достижения поставленной в диссертации ■ цели решаются следующие взаимосвязанные задачи:

1. Аналитическое обоснование количественных зависимостей .устойчивой ширины камер от степени их заполнения и жесткости породных опор е выработанном пространстве. .

1 2. Установление влияния горно-геологических факторов на устойчивую ширину камер.

3. Определение в лабораторных условиях и аналитическими исследованиями зависимости компрессионных характеристик породных и смешанных опор ит их конструктивных особенностей.

4. Приведение шахтных экспериментов по частичному заполнений выработанного пространства камер с целью экспериментального установления влияния заполнения .на их устойчивые размера.

5. Формирование структуры и параметров усовершенствования технологии выемки камерами-лавами на базе проведенных исследований.

Одним из основных направлений сивераенивовония перспективной технологии выемки весьма тонких пологих пластов камерами-лапами -является увеличение ширины камер при частичном или полним Чапслнонии . их породой.

Наблюдения за поведением пород кровли при заполнении камер закладочным материалом велись в лавах шахт "Пролетарская-Крутая" и "шахтоуправления "Холодная Балка". Выработанное пространство камер закладывалось частлчно рядовой породой со степенью усадки до 402. Общий

о

характер поведения кровли при этом не отличался от поведения пород г незаполненных камерах, но обрушения происходили при существенно больших размерах камер. Визуальные наблюдения при этом показали, что от вышележащих пород отделяется нижний слой кровли толщиной от 2.0 н и более, который поддерживается закладочным массивом. По мере увеличения ширины камеры и усадки закладочного материала этот слой пород разрушается, причем обрушение достигает технологического пространства очистного забоя. Однако при заполненном выработанном пространстве критические опускания кровли, равные 120... 150 мм, вследствие противодействия закладочного материала наступают при больших, чем для пустых камер, расстоянйях между целиками угля.

Анализ результатоб шахтных наблюдений, а также исследования Пучкова Б.М., Гомаля И.Й., Макеева А.Ю.. Йнтипова И.В. и других работников ЛонУГИ, ЛПИ позволяют составить общую картину"сдвижений пород кровли при выемке Весьма тонких пологих пластов камерами-лавами. При этом работу нижнего отделяющегося слоя'кровли можно представить в. виде работы тонкой пластины или плиты, опирающейся на ленточные опоры, При некотором увеличении расстояния между опорами плита разрушается посредине. Предельный пролет плиты зависит от заполнения пространства под ней. Вышерасположенные более мощные слои пород, также работают в виде плит, но их предельный пролет больше, чем и нижнего слоя. Они опираются на опоры, которые оразуются в выработан-? ном пространстве при разрыхлении обрушившихся пород нижнего слоя, а также на массив угля.

Результаты анализа геомеханических процессов в массиве при выемке камерами-лавами дали возможность сформировать . расчетную схему определения устойчивой ширины камер. Слои кровли представляются в виде прямоугольных плит постоянной толщины, защемленных по контуру. Толщина нижней плиты, имитирующей отделяющийся от вышележащих пород слой кровли, изменяется от 2.0 до 11 м. Возможно ее опирание на промежуточные опоры-целики угля, закладочные массивы из пород, искусственные конструкции из других материалов. Развитие горних работ имитируется укеличенирм одного из размеров плитн . Другой размер плитч представляет длину лавн. Предполагается, что • ча плиту действуют

только силы ее собственного врсэ, которые разрушает ее при пр<?гне»в

?

нии критических значений расстояний между опорами.

Общее решение задачи определения устойчивой ширины камер заклк чается в проверке состояния материала пород нижнего.слоя кровли п. критерию С< €>„ , где 6" - приоритетный по строгости оценки показатель напряженного состояния материала при работесоответствующий по .физическому смыслу временный предел прочности материала плиты..

Расчетная схема предполагает опирание кровли-плиты на жесткое дискретное основание. В такой постановке задача не имеет замкнутого решения и для ее реализации использовался метод конечных разностей С метод сеток ). Применение этого метода позволило заменить решение дифференциального уравнения изгиба упругой поверхности плиты решением системы алгебраических уравнений. В результате проведенных аналитических исследований разработана математическая модель напряженно-деформированного состояния кровли плиты, защемленной по контуру и опирающейся на жесткое дискретное основание.

Реализация этой модели позволила получить количественные зависимости напряжений в кровле от жесткости породных опор, ширины камер (Рис.1), мощности нижнего слоя кровли.и других факторов. Устойчивая ширина камер получена сопоставлением прочности пород кровли со значениями возникавших'в них напряжений;

В результате вычислительных экспериментов на быстродействующих ЭВМ установлено," что с увеличением степени заполнения выработанного пространства породой и жесткости породных опор устойчивая ширина камер существенно увеличивается. .Количественное определений влияния заполнения камер породой на их устойчивую ширину позволило наметить практические пути увеличения' ширины камеры и повышения аффептиености системы разработки камерами-лавами. Одним из этих путей является регулирование жесткости закладочного массива. Для определения возможностей изменения жесткости заполнения камер проведены аналитические исследования и лабораторные испытания компрессионных свойств различных конструкций породных опор.

Предварительно проанализированы различные техноло гии дистанционного сооружения'Породных опор и установлено, что технически и экономически наиболее целесообразна частичная закладка камер механическим способом рядовой породой от проведения участковых подготовительных выработок. Для характеристики жесткости заполкешы ьиработанного пространства камер введено понятие приведенной десткиыи г.иор, которая определялась пи сяедц»*ей формуя*: г р, К^ п-.и и опор. -обмая ПЛОЦаДЬ- ЬириООТ/ШНОГч ПрГ» Т|оН> Л.'.. Лда«! •и..<.1Д1. Г-ирд-

s

Рис.1. График зависимостей напряжений 6* в нижнем слое кровли от ширины камеры и и жесткости породных опор в их выработанном пространстве к (МН/м).

ботанного пространства, занятая опорами. Введение, этого понятия позволило связать в один показатель компрессионную характеристику опор и слепень заполнения выработанного пространства закладкой.

С целью установления принципиальной возможности повышения жесткости породных опор.со свободными откосами без увеличения обьема материала на их сооружение, т.е. с учетом дефицитности закладки выполнены аналитические исследования компрессионных характеристик таких опор при их разделении на слои аесткими прокладками параллельными основанию. Установлено, что основными факторами,, влияющими на процесс нэгрушения разделенных опор является: высота и ширина опоры; угол внутреннего трения и плотность закладочного материала; .количество слоев и равномерность деления опоры на слои; прочность прокладок и порядок их установки с учетом прочности. Составление математической модели нагруиения разделенной опоры и реализация ее на ЭВК в форме вычислительных экспериментов позволили количественно описать компрессионную характеристику разделенной опоры. При этом установлена возмоашость многократного увеличения жесткости опоры на начальном этапе.нагрушения при общем уменьшении жесткости при дальнейшим наг-рукении опоры. Характеристика разделенной опоры имеет ломанный пилообразный характер в случае последовательного разрушения прокладок. При этом выявлена зависимость модуля спада сопротивления опори от числа слоев, на" которые делится опора и от отношения ширины опоры к ее высоте. Установлено, что с увеличением ширины опоры зависимость ее местности от разделения на слои уменьшается. В результате аналитически;: исследований количественно определены параметры регулирования аесткостью породных опор установкой в них дополнительных элементов, '

Для проверки результатов аналитических исследовании и "определения принципиальной возможности их практической реализации выполнен комплекс .лабораторных исследований компрессионных'характеристик неродных опор, в которых испытывались следующие способы пи в u si и ни я и.< ж ис т к и с т ir : разделение на слои," ориентированный параллельно осны:й-нию; установка ограничителей бокового расширения но периметру ;'раз несение в краевых зонах опор злклиниьзкцих элементов. По' рв^цлыатам лабораторных экспериментов были сделаны аналитические расчеты. '.¡:и-BujiHi'Uiie устанйшпь ч.звисимость ж-1дч величиной г.изгия nopnam.3 ein., pudlijiH-lQ I и нагрузки I^(KH). Для однородной пиридтрЯ >льри >.., свиОидными откосами величина ее и<ч-д шия t -;.ц в> им.» г л ч ¡:.-,шчшш натрясти иписиьае!r.-i г.ыр.аенш'М: aÄt«-55.f *22УЬ/&Р0 пUJMJ¡!>-i''

Ю

опоры с деревянными прокладками: й 1)^-59.9 +¿56.. При возведении породной опоры с заключением в мягкую полиэтилленовую оболочку зависимость ее сяатия от нагрузки описывается выражением: + 12.2&Рг . При возведении породной опоры с размещением в краевых зонах заклинивающих элементов:=~/?!2 + 43.9Д^з .Лабораторными исследованиями выявлено повышение сопротивляемости опор при перечисленных вариантах их конструкций. При этом технически наиболее просто реализуется вариант с размещением в краевых частях опор деревянных элементов.

Для.проверки технической возможности сооружения породных опор с размещением в их краевых частях деревянных клиньев проведены испытания этого процесса на полномасштабном стенде. Е процессе проведения из серий опытов имитировалась работа закладочного скрепероструга в лаве весьма тонкого пологого пласта. Б результате стендовых испытаний установлена возможность комбинированного распора в породно-деревянных опорах. Размещение в краевых частях опор деревянных клиньев, обьем которых не превышает 2-2.5"/. ее обьема позволяет сформировать в ней предварительный распор .величиной до 0.55МПа.

Практическая возможность увеличения ширины камер за "счет сооружения в их выработанном пространстве породных опор'разной конструкции проверялась в ходе промышленных экспериментов на шахтах ПО ". Ма~ ксевуголь" в следующих лавах: первой и второй северных пласта . 11-й западной пласта к5 . 7-й западной пласта шахты N3 ш/у " Холодная Балка "', южной коренной пласта к^ вахты " Пролетарская-Кру-гая". Моянисть пластов на участках испытаний изменялась от 0.23м до 3.55м,."угол падения составлял 2-5°, а породи кровли были в основном' представлены песчанниками и песчашшми сланцами.

В процессе испытаний решались следующие .частные задачи:

1. Определялась принципиальная возможность существенного увеличения ширины камер за счет заполнения их выработанного пространства.

2. Устанавливалось влияние степени заполнения и компрессионных свойггр .(лполнителя на устойчивые размеры камер.

3. Проверялись технология заполнения выработанного пространства Гп;_": Присутствия рабочих И Камерах.

В результате шахтных ц.юлсдкнпй подтверждена вигмонность ¡1 ус-г.1Нч!:.и.'Нд техническая сауне*, твии )сп що'личеиия виринн камер за счет

.IX ?■!!!■' ПНеНИЛ рЛДиРОИ Рдф'лДПЙ ИЛИ 'I' ТаНОВКИ ЯеЛР.ЗОО»'тошшх опор.

(' г!! ■. I , •\ч. тс ..ян, в ;■•} :них лае и на от-

.Т'-..■ !-:].' уч.>. П...Х и:: г:с,:[:и; >н,м п.; т т....не- прог.-.:.,!-;!, [..¡инпп;-

этого фактора на устойчивую ширину камер. Разнообразие геометрических параметров на участках испытания обусловило изменение приведенной жесткости закладочных массивов в достаточно широких пределах -от 2.2 до 4.9 МН/м.

Значительный диапазон изменения жесткости закладочного массива позволил впервые для таких условий установить влияние этого фактора на смещения.вмещающих пород. На вероятность вывалообразования в кровле и в конечном счете на устойчивую ширину камер.

Для аиализа влияния жесткости закладочного массива на конвергенцию вмещающих пород использованы результаты замеров в лавах в разные периоды их работы и на различных расстояниях от груди забоя. Установлено, что при увеличении жесткости закладочного массива уменьшается сближение поверхностей вмещающих пород на разных расстояниях от забоя (Рис.2). Также установлено, что это в убывающей мере проявляется на небольвих расстояниях от забоя.

Наблюдения за вывалообразованиями в кровле проводились в южной коренной лаве, пласта к^на шахте " Пролетарская-Крутая" ПО " Макееву-голь". Установлено, что при увеличении жесткости опор в'выработанном пространстве от 2.4ИН/М доЗ.ЭИН/м площадь вывалов в кровле уменьшилась от 9 до 3 7. ее Пло«ади.Установлено также, что при увеличении жесткости закладочного массива в указанных пределах устойчивая ширина камер увеличивалась от 36м до-45м. В целом частичная закладка камер рядовой породой от проведения участковых выработок позволяет увеличить устойчивую ширину камер в 2,5 раза. Одновременно обеспечивается оставление в шахте породы от проведения выработок.

Выполненные аналитические исследования, лабораторные эксперименты, а также положительные результаты шахтных испытаний позволяют сформировать новую . технологическую схему безлюдной выемки весьма тонких пологих пластов камерами-лавами с частичной закладкой выработанного пространства камер рядовой породой. Все основные процессы новой технологии испытаны в шахтных условиях. На кафедре РПМ ДПИ разработана и прошла широкомасштабную промышленную проверку высокопроизводительная механическая закладка выработанного пространства рядовой породой,;Задача создания новой технологии заключается в синтезе этих решений на базе новых параметров камер, обоснованных в настоящей диссертационной работе.

Предлагаемая технология предусматривает отработку камер прямым ходом с использованием бывшего транспортного штрека' в качестве вентиляционного. проведением-заново транспортного'штрека с применением

Рис.2. График зависимостей сближений поверхностей кровли и почвы камер А к от кесткости породных опор к на разных расстояниях от забоя 1-20 ы; 2-15 м; 3-10 м

породи от его прохождения для закладки камер.

Разработанный вариант технологии предполагает одновременное или частичносовмещенное.во времени выполнение на добычном участке следующих производственных процессов: .

1. Выемки и доставки на.транспортный итрек из лавы угля скрепе-ростругом. '

2. Доставки .в лаву и формирования породных опор или массивов для частичной закладки выработанного пространства с использованием навешиваемого на скрепероструг дополнительного оборудования.

3. Проведения транспортного штрека с получением породы, которая используется для частичной закладки выработанного пространства.

4. Доставки'попутно получаемой в забое транспортного штрека породы и перегрузки ее в транспортно-формйрукщую приставку.

5. Проведения разрезных печей. /

С целью обеспечения ритмичной работы добычного участка разработана динамическая имитационная модель новой технологии,' позволяющая исследовать возможности повышения эффективности взаимосвязи этих процессов. . ■

■ Определена оптимальная ширина частично заложенных камер по критерию минимальности суммарной удельной -трудоемкости работ по проведению разрезных печей И закладке камер:

—> min, где О - трудоемкость всех работ по проведению одной разрезной печи,чел./смен; 9 -трудоемкость закладки породой 1м» выработанного пространства камер,чел.*смен:/"-ширина камер.м: tifm lft't, Kyj* -t , где мощность пласта.m;j*- объемная масса угля, т/м*; Ь-длина камеры-лавы,м; С-коэффициент извлечения угля.

Установлено, что оптимальное поэтому условия расстояние между целиками изменяется от 38м до 42м. т.е. в пределах изменений устойчивой ширины .камер.

Ежегодный.объем применения новой безотходной технологии безлюдной выейки составляет около 50 лав. Пчтрнци-зльно возможный объем добычи равен 4.5 млн.т угля в год. ,

ЗОН ПВЧЕМИЕ '

В диссертации депо, ранение'- «ктчэльноЯ каучг&й зэдгш." ¿.зклжчзя-кэК.ч t усте.иовл£Нки зпрксиносгей прогиба лигодочинк еои««р о? степени и:>- з*1шигн»я и кйстко'-ти гяклздеч.чого. мзтеряал-п к 1шпсльзср.5!ша зти:с ?аВ'г|г.И,-М';:"Й Д-'Ч обг.::[Г'Г.-:!НЛД ¡¡ГеЛИЧеНИ"! ширины каи?л и полноты

1h

•-•л

отработки запасов весьма тонких пологих угольных пластов.

Основные нзучные,и практические результаты работы заключаются в следующем: •

1. Установлены количественные зависимости устойчивого пролета камер от.жесткости опор в их выработанном пространстве, ноцности и физико-механических свойств пород непосредственной крбвлм. Установлено.что для характерных условий залегания весьма тонких пологих пластов в Донбассе устойчивая ширина камер изменяется в пределах от 36м до 45м при разной степени заполнения их рядовой породой механическим' способом. При увеличении жесткости рассредоточенных породных опор.на. 102 устойчивая ширина камер увеличивается на 5.2%.

2. Установлены количественные' зависимости .несущей способности породных опор от способа расположения и характеристик дополнительных конструктивных элементов, размечаемых внутри опор. Размещение в споре со свободными откосами дополнительных деревянных элементов или установка ограничителей бокового расширения увеличивает жесткость породных опор на 14-392. Наиболее рациональным является повышение жесткости опор размещением при их сооружении дополнительных деревянных элементов в краевых зонах опор. При этом .возможно дистанционное сооружение опор г. предварительным распором до 0.55МПа.

3. Установлена.принципиальная возможность регулирования компрессионных характеристик разделенных прокладками опор изменением прочности прокладок и получены количественные зависимости жесткости таких опор от характеристик размещения прокладок.

4. Установлены эмпирические зависимости смещений поверхностей кровли и почвы камер от жесткости закладочного материала в ич выработанном пространстве. При увеличении жесткости ; опор 6 пределах, достигаемых при механической закладке, т.е. от 1.6 до 2,3 НН/и, на 10У. прогиб потолочины камер уменьшается в среднем на 1'/..

'5. Определена оптимальная пп критерии минимальности суммарных трудозатрат на проведение.разрезных печей и закладки выработанного пространства ширина камер. Установлено, что оптимальная ширина камер находится в пределах, полученных из условий сохранения устойчивости потолочин номер.

0. Сформирована технологическая схема Ьиоаки.вески •звких пологих пластов юмерами повышенной ширины с' частичной закладной их йирасотентл'о пространства рядовой породой от проьедши участковых г,ирль1.1ик. Предлагаемая технологически I гх-х* применима*и I 1/Галх-1.:плаин ДьнОасс.'!..

... Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах 'автора:

1. Антипов И.В. .Сапицкий К.Ф.,Кузык И.Н. и др. Методика выбора оптимальных параметров технологии безлюдной выемки угля закладочным скреперостругом.-Лонецк:ДПИ.1989г.,5ic, '

2. Бондаренка В.В..Макеев fl.it!. .Кузык И;Н. Разработка классификации Транспортно-формирувщего оборудования закладочным скреперостру-(ГОМ.- Донецк:ДПИ.i9Э1 г.-1?с.-fierf;в УкрНИИНТИ 21.04.91г.N1782.

3. БондареНко Ю.В., Макеев А.Ю., Кузык И.К, Повышение эффективности безлюдной выемки весьма тонких пластов камерами-лавами на основе Имитационных модёлей.-Донецк:ДПИЛ991г.-Вс.-Деп.в УкрНИИНТИ 3.11.91. N1093 '

4. Бондаренко В.В.. Макеев А.В., Толкачер А.Ф., Кузык И.Н.Исследование возмояностей увеличения расстояния между целиками угля при выемке , весьма тонких пластов камерами. -Лавами. -Донецк: ДПИ.1993, -ISc.-flen. в .НкрНИШГГИ 15,6.93.N2003.

5. Определение компрессионных характеристик, разделенных саморазру ваичймися;й()0КлзДками.породных опор со свободными откосами'Бондарен Ко Ю-.В, .Александров С.Н. .Нузык И.Н.//Изв.вузов.Горный вурнэл.т1994. -N3.-C.1-3; •;• _

6. Способы повышения »есткости породных опор/ Иваненко В.Д.. Артеме-,«¿6 В.Н,. Кузык И.Н.//Изв.вузов.Горный аурнал,'-1994.-N3.-С.50-52.

U