автореферат диссертации по разработке полезных ископаемых, 05.15.02, диссертация на тему:Обоснование параметров технологии разработки нижних слоев мощных многолетнемерзлых угольных пластов

Российская академия наук Ордена Ленина Сибирское отделение ИНСТИТУТ ГОРНОГО ДОА СЕВЕРА

На правах рукописи

БлКОВ Александр Николаевич

УД{ 622.272. (622.33+622.337.2) .551.34

ОБОСНОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ ТЕХНОЛОГИИ РАЗРАБОТКИ НИЖНИХ СЛОЁБ М01ЩЫХ ШОГОЛЕТНЕМЕРЗЛоОС УГОДНЫХ ПЛАСТОВ

Специальность 05.15.02 - "Подземная разработка месторождений полезных ископаемых"

Автореферат диссертации на соискание учёной степени кандидата технических наук

Якутск - 1992

Работа выполнена в Институте горного дела Севера СО РАН.

Научный руководитель - канд.техн.наук Лось Игорь

Николаевич

Официальные оппоненты - доктор технических наук,

профессор Вылегжанин Вячеслав Николаевич

кандидат технических наук, старший научный сотрудник Шерстов Валерий Андреевич

Ведущая организация - производственное объединение

"Северово стокуголь"

Защита состоится "_" _1992 г. в _часов

на заседании специализированного совета К.003.44.01 при Институте горного дела Севера СО РАН (677891, г. Якутск, ГСП, ул. 50 Лет МКСм, 26).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Института горного дела Севера СО РАН.

Автореферат разослан "_" _1992 г.

Учёный секретарь специализированного Совета доктор технических наук,профессор

Б.Ю.Изаксон

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работ». Дальнейшее повышение экономической эффективности угледобывающей промышленности связано, прежде всего, с сокращением потерь вскрытых запасов.

Особенно это относится к пластам мощностью свыше 3,5 м, где при слоевой выемке в предохранительных пачках теряется до 25^ готового к выемке угля. Этот вопрос актуален и для месторождений Северо Востока страна, где по предварительным данным в мощных пластах.сосредоточено около 7 млрд.т.угля.

Подземная выемка мощных угольных пластов в етом регионе проводилась с применением камерных систем разработки с потерями до 65%.

Учитывая нерациональность этих систем на шахте "Анадырская" ПО Северовостокуголь при отработке пл.Слоистый П мощность 7,6 м впервые в условиях.мерзлоты применена слоевая система разработки по схеме слойпласт с отработкой сЬоев в нисходящем порядке. Работы проводились по рекомендациям ВНИМИ, основанным на опыте шахт центральных угольных бассейнов,без учёта особенностей обрушения многолетнемерзлых пород, что привело к завышению мощности межслоевой угольной пачки и неоправданным потеряй угля.

Следовательно, применение данной технологии без достаточного обоснования мощности межслоевой пачки не обеспечивает возможной экономической эффективности.

Оптимизация этого параметра, как наиболее ответственного в обеспечении безопасности и эффективности работ в нижних слоях, возможна только при комплексном изучении факторов, влияющих на устойчивость пачки.

Поэтому, проведение исследований по обоснованию параметров технологии разработки нижних слоев мощных многолетнемерзлых угольных пластов с целью снижения потерь угля, и обеспечения безопасных условий труда является актуальной научной задачей, имеющей важное практическое значение.

6 диссертационной работе обобщены результаты теоретических и экспериментальных работ, выполненных автором в качестве исполнителя в период 1986-90 гг. в ИГД) СО РАН. Актуальность работы подтверждается связью с НИР.ИГДС - тема: 3.2.1.6 "Создание технологий подземной разработки месторождений, обеспечивающих полноту извлечения полезных ископаемых из недр и охрану окружающей среды".

Целью -работы является повышение эффективности слоевой выемки мощных многолегнемерзлых угольных пластов за счет обоснования параметров технологии разработки нижнего слоя и.снижения потерь угля в межслоевсй предохранительной пачке.

Основная научная идея заключается в комплексном подходе.обоснования параметров технологии разработки нижних слоев мощных мно-голетнемерзлых угольных пластов, основанного на рассмотрении особенностей обрушения пород верхнего и условий формирования кровли нижнего слоя.

Задачи исследований - оценка особенностей проявления горного давления в нижнем и -"верхнем слоях',

- определение склонности обрушенных пород верхнего слоя к вторичному упрочнению (слеживаемости или смерзаемости) и влияния температурного режима обрушенных пород кровли',

- обоснование рациональных параметров межслоевых пачек;

- разработка практических рекомендаций по повышению эффективности отработки слоями мощных многолетнемерзлых угольных пластов.

Методы исследований - анализ и обобщение отечественного и зарубежного опыта подземной разработки угольных пластов мощностью' свыше 3,5 м; экспериментальные исследования в шахтных условиях; физическое моделирование процесса слеживаемости обрушенных пород; методы математической статистики обработки информации, технико-экономический анализ.

Основные научные положения, защищаемые в работе - крупноблочное обрушение пород кровли верхнего слоя создает условия формирования породного консольного перекрытия в кровле нижнего слоя;

- образование породных консольных перекрытий снижает нагрузки на секции механизированной крепи очистного забоя нижнего слоя по сравнению с верхний на 35-40%;

- обрушенные многолетнеыерзлые породы осадочного происхождения с влажностью 6-11%, имеющие температуру минус 3°С, не имеют признаков слеживаемости на глубинах до 100 м, признаки слеживаемости появляются на глубине 200 м и более;

-выемку второго и последующих слоев следует производить с применением механизированных крепей оградительно-поддерживающего типа, что позволит управлять породными консолями в период формирования кровли нижнего слоя путем их плавного перепуска на почву.

Научная новизна состоит:

- в установлении эффекта породных консольных перекрытий, образующихся в кровле нижнего слоя мощного пласта за счет крупноблочного обрушения пород при выемке верхнего слоя, работающих по принципу балки с защемленным концом, воспринимающих и распределяющих нагрузку от веса вышележащих пород на вынимаемый угольный массив, снижая давление на механизированную крепь;

- в"разработке методических основ определения возможности вторичного упрочнения обрушенных мкоголетнемерзлых пород в шахтных условиях;

- в установлении границ слеживаемости обрушенных многолетне-мерзлых пород осадочного происхождения в зависимости от глубины разработки;

- в разработке способа борьбы с пучением почвы подготовительных выработок очистных забоев.

Достоверность научных положений, сформулированных в диссертационной работе обоснована:

- достаточным объемом промышленных испытаний, проведенных на шахте "Анадырская", а также применением современного оборудования и методов исследований с получением положительного экономического эффекта;

- хорошей сходимостью лабораторных и шахтных исследований, проведенных в различных эксплуатационных и температурных условиях.

Личный вклад автора состоит:

- в разработке методических подходов при проведении шахтных экспериментов;

- в проведении анализа и обобщении результатов лабораторных и шахтных испытаний;

- в установлении эффекта породных консольных перекрытий;

- в разработке способа создания искусственного межслоевого перекрытия;

- в разработке способа борьбы с пучением почвы в подготовительных выработках.

Практическая значимость работы состоит в том, что позволяет:

- обосновать возможность снижения моищости межслоевой угольной пачки я установить рациональные её параметры равные 0,4 м, повышающие эффективность и безопасность ведения очистных работ-,

- установить отсутствие вторичного упрочнения обрушенных

многолегнемерзлых пород на глубинах разработки до 100 м. На глубине разработки 200 м и более породы склонны к слеживанию;

- выбирать рациональные'типы механизированных крепей при слоевой выемке мощных многолетнемерзлых угольных пластов;

- разработать и внедрить рекомендации, обеспечивающие безопасность и эффективность технологии выемки слоями мощных угольных пластов области многолетней мерзлоты.

Реализация работы.

Разработаны "Рекомендации по определению рациональных параметров межслоевых угольных пачек при отработке мощных многолетне-мерзлых угольных пластов',' -принятых производственным объединением Северовостокуголь к внедрению на шахтах Магаданской области. В период проведения исследований на шахте "Анадырская" по рекомен--дациям автора была снижена мощность угольной пачки до 0,8 м, что позволило получить экономический эффект 10,& тыс.руб. Ожидаемый экономический эффект от внедрения всего объема рекомендаций составит 321,6 тыс. руб. в год.

Апробация работы.

Основные положения диссертации докладывались и получили положительную оценку на У,У1,УП республиканских научно-практических конференциях молодых учениц и специалистов (Якутск, 1980,86, 87 гг.); Всесоюзных семинарах "Взаимодействие механизированных крепей с боковыми породами" (Новосибирск, 1986, 87, 88, 89 гг.). На научно-технических советах ПО Северовостокуголь и шахты "Анадырская" .

Публикации.

Основное содержание диссертации отражено в 6 печатных работах, получено I авторское свидетельство и I положительное решение ЕНИИГПЭ на изобретение.

Объем и структура работы.

Диссертация состоит из введения, 4 глав, заключения, списка литературы из 104 наименований, приложения, содержит 184 страницы машинописного текста, Ь2 рисунков и 17 таблиц.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Значительный вклад в изучение геомеханических процессов в горном массиве при разработке угольных пластов внесли С.Г. Авер-шин, К.А. Ардашев, A.A. Борисов, С.А. Багугин, A.C. Бурчаков, В. Н. Вылегжанин, Г.И. Ррицко, Ю.В. Громов, Л.Н. Гапанович, В.Ю. Изаксон, М.В. Цурленя, В,В. Ржевский, М.А. Розенбаум, A.C. Са-

гинов, Е.И. Шемякин и их последователи. Однако вопросы слоевой выемки мощных пологих многолетнемерзлых угольных пластов и связанные с этим геомеханические процессы в надработанном горном массиве, освещены недостаточно и требуют дальнейшего исследования.

Разработкой основных принципов ведения горных работ в условиях многолетней мерзлоты в разные годы занимались Ю.Д. Дядькин, А.Е. Ельчанинов, А.Ф. Зильберборд, Ф.М. Киржнер, В.Н. Скуба, А. Е. Слепцов и другие исследователи. Их работы, в основном, посвящены совершенствованию разработки угольных пластов средней мощности.

Вопросом слоевой выемки многолетнемерзлых угольных пластов мощностью свыше 3,5 м занимались Ю.В. Громов, М.А. Розенбаум, А. И. Украинский, В.Н. Канистеров. Однако их работы не охватывали всего комплекса факторов, влияющих на величину потерь угля и связанную с этим экономическую эффективность слоевой выемки.

Анализ работы шахты "Анадырская" показал, что при слоевой выемке в условиях труднообрущаемых пород основными факторами сдерживающими скорость подвигания очистного забоя являются:

1. Сложность управления кровлей на сопряжениях лав с подводящими штреками, при отработке верхних (первых) слоев.

2. Отжим и сползание угля с груди забоя.

3. Пучение почвы в вентиляционных штреках лав особенно там, где они пройдены по контакту со смежным отработанным выемочным столбом в нижнем слое.

Отсутствие методических подходов оценки высоты свода обрушения пород, возможности их вторичного упрочнения и условий формирования кровли нижнего слоя не позволяют объективно обосновать мощность межслоевой пачки, что приводит к завышению этого параметра.

На базе выполненного анализа состояния вопроса в первой главе диссертации сформулированны цели и задачи исследований, их результаты изложены в трех главах выполненных на основе наблюдений а также натурных и лабораторных экспериментов, что вызвано практическими интересами данной работы

Исследования проводились в условиях пласта Слоистый II шахты "Анадырская". Наблюдения в очистных забоях и подготовительных выработок с целью изучения проявлений горного давления осуществлялось в соответствии с методикой ВИШИ. Методики исследований,

касающиеся определения фактической высоты свода обрушегшя пород при выемке первого слоя, определения фактической мощности межсловной угольной пачки, ее нагруженносги и склонности обрушенных пород к вторичному упрочнению в шахтных условиях, разработаны и апробированы автором.

В комплекс обязательного минимума наблюдений входили наблюдения за состоянием кровли в призабойном пространстве, характером ее обрушения за крепью, состоянием груди забоя и сопряжений лавы с подводящими штреками, а также поведением межслоевой угольной пачки при передвижке секций механизированной крепи в различных эксплуатационных условиях. При этом производились зарисовки и фотографирование характерных моментов обрушения пород кровли. Измерение величины сопротивления механизированной крепи осуществлялось с помощью само-пищущих манометров типа М-81, РДС-82.

Натурные наблюдения за проявлением горного давления в нижнем слое показали, что межслоевая угольная пачкаотслаиваясь по глинистому прослойку, зависала за секциями крепи вместе с породами кровли на расстоянии 1-2 м. Обрушение пород кровли и угольной пачки происходило без заметных изменений в характере работы крепи. Скорость подвигания очистного забоя составляла 3-4 цикла в сутки.

Перед определением нагруженности угольной пачки проводились контрольные замеры ее фактической мощности с целью определения возможных отклонений от установленных параметров.

Они показали, что фактическая мощность пачки колебалась в пределах 0,8-1,6 м. В местах, где мощность пачки составила 0,8 м (в средней, наиболее нагруженной части лавы), коржения и отслоения угля в кровле, а также прогибов при увеличении рабочего окна не наблюдалось, что говорит о наличии резерва мощности пачки даже при значении 0,8 м.

Задачей исследований в оконтуривающих выработках лавы нижнего слоя являлось наблюдение за смещениями пород кровли. Замеры производились с помощью парных контурных реперов. Наблюдения показали, что смещения кровли в конвейерном штреке были незначительными и составляли от I до 2 мм/сут, пучение почвы отсутствовало. Активное пучение почвы на участке 10 м от линии забоя, достигающие 40-70 мм/сут, наблюдалось на вентиляционном штреке, пройденном по контакту с выработанным пространством с оставлением предохранительного целика шириной I м. Работы по подрывке почвы снижали .скорость подвигания очистного забоя до 1-2 цикл/сутки. В этой связи возникла необходимость разработки мер по борьбе с пучением пород.

Предложенный способ предусматривает замораживание пучащего слоя опережающими блоками с таким расчётом, чтобы зона опорного давления всегда находилась в пределах упрочнённых участков.

Для изучения условий формирования кровли нижнего слоя, а также сравнения величин нагрузок на крепи забоев, аналогичный комплекс исследований проведен в верхнем слое.

Установлено, что зависание пород кровли за секциями крепи составляло 3-5 м по длине лавы и 4-6 м на концевых ее участках. В силу зависания пород, обрушение кровли происходит без контакта с забойной крепью и отслаивающиеся блоки песчаника под силой гравитации ложатся упорядоченно, горизонтально почве пласта, без хаотического нагромождения. Плиты имеют размеры Ь - 4-6 м длина, (г- 0,8-1,5 м высота, <Г- 4-6 м ширина.

Таким образом, кровля нижнего слоя формируется упорядоченно уложенными породными плитами и блоками, которые при последующей их подработке при выемке нижнего слоя, будучи зажатыми" одним концом за линией очистного забоя, создают консольное перекрытие над секциями мехкрепи, воспринимающее нагрузки от веса пород в пределах свода обрушения и распределяющее их на вынимаемый угольный массив впереди забоя (рис. I).

Совокупность данных факторов обеспечивает снижение нагрузок на крепк очистных забоев нижнего слоя, создавая этим благоприятные условия их эксплуатации.

Обрушающиеся плиты и блоки ложатся на слой из породной мелочи мощностью 1-1,5 м, образующийся из пород непосредственной кровли верхнего слоя. Это предотвращает разрушение верхней части нижнего слоя пласта ударами породнь'х блоков и способствует целостности и устойчивости межслоевой угольной пачки. Однако, при снижении скорости подвигания забоя с 2 циклов до I цикла и простоях лав, граница обрушения вплотную приближается к секциям крепи и начинает работать в контакте с ней, при этом нарушается упорядоченность наслоения консолей и, следовательно, формирование консольных перекрытий. Причиной этому служат сложности в поддержании сопряжений, где наблюдается наибольшее зависание пород и развитие отжима угля, создающие опасные условия труда.

Поэтому, решение вопроса по управлению кровлей на сопряжениях лавы в верхнем слое служит основой повышения безопасного ведения очистных работ и создания благоприятных условий для отработки нижнего слоя.

Породные консольные перекрытия в кровле нижнего слоя

X

I

л

т

, щщщтттлт:

I - породные консоли; 2 - пачка из пород непосредственной кровли

Рис. I

Нами рекомендован способ управления кровлей на сопряжениях лавы с подводящими штреками, заключающийся в своевременной посадке зависающей основной кровли на данных участках.

Для этого предлагается в местах напряженного состояния зависшей консоли, критерием'оценки которого является интенсивный отжим угля с груди забоя, проходить по пролету выработки посадочные щели формируемые серией вертикальных и наклонных сближенных шпуров.

Известно, что коэффициент разрыхления Кр характеризует размеры обрушающихся блоков и зависит от высоты обрушения.

В расчете ШИШ по определению мощности межслоевой угольной пачки Кр принят равным 1,ЗЬ, а высота свода обрушения пород в верхнем слое равна 20 и. При этих данных мощность межслоевой пачки составляет I м.

Проведенными нами исследованиями установлено, что фактическая высота свода обрушения находится в пределах 7-8 м, при этом Кр равен 1,37. Совокупность установленных факторов позволили . обосновать мощность пачки в пределах 0,4 м.

Сравнение динамики давления жидкости в гидростойках механизированных крепей в верхнем и нижнем слоях при установившемся шаге обрушения кровли (рис. 2) показывает, что в нижнем слое его величина непревкшала предельно допустимых для крепи 2М-81Э (41 МПа) и изменялись от 15 до 30 Ша, что на ЗОЙ ниже чем в верхнем слое {рис.3). Это объясняется защитным действием консольного перекрытия, но не исключалась и возможность влияния вторичного упрочнения обрушенных пород верхнего слоя.

В результате чего-вознинла необходимость проверки этой версии.

Анализ литературных источников показал, что натурных экспериментов по определению наличия слеживаемости обрушенных пород кровли, особенно на шахтах области многолетней мерзлоты, где не исключена смерзаемость пород, до настоящего времени не проводилось и методические подходы не разработаны.

В этой связи автором разработана методика, в которой применен реометрический метод, основывающийся на том, что слежавшиеся или смерзшиеся породы, имеющие несущую способность и оказывающие влияние на величину горного давления, должны представлять собой монолитную, и, следовательно, воздухоупорную среду. В противном случае породы считаются несмерзшимися и неслежавшимися. Данная методика позволяет получать оперативную информацию о состоянии кровли ранее отработанного слоя как в процессе подготовки, так и в процессе ведения очистных работ.

Исследования проводились в выработках нижнего слоя на участке, с 6-ти летней давностью отработки верхнего слоя.

Результаты исследований показали, что породы непосредственной кровли верхнего слоя, имеющие наиболее реальные условия для вторичного упрочнения, при нагнетании в них воздуха не оказывают сопротивления, что свидетельствует о наличии свободного пространства на контактах между фракциям и их разрозненности.

К такому же результату привели исследования в демонтажной камере отработанного столба, где обследовались порода кровли с аналогичным сроком выдержки, находящимися в зоне повышенного горного давления ШГД). Признаков слеживаемости пород не обнаружено. Они свободно высыпались при демонтаже секций механизированной

Динамика распределения давления (Р МПа) жидкости в гидростойках крепи М-81Э в нижнем слое

Кол-Ьо Выемочных циклоб Ы

Рис. 2

Динамика распределения давления (Р МПа) жидкости в гидростойках крепи М-81 в верхнем слое

4 8

24 23 32 Кол-Бо быеночяых циклоб N

где И, 3, 4, 5, б - порядковый номер манометра Рис. 3

крепи или разбирались вручную.

Для проверки возможности смерзания обрушенных пород, проведены исследования теплового режима лавы и выработанного пространства верхнего слоя.

Результаты показали, чт;о порода верхнего слоя, обрушаясь, не проходят через положительные температуры, а, значит, не подвергаются оттаиванию, и, следовательно, последующему смерзанию.

Эти выводы правомерны для тех конкретных условий, в которых проводились эксперименты. С практической точки зрения важное значение имеет исследование возможности слеживания обрушенных пород на больших глубинах залегания пластов, т.е. при более высоких нагрузках, что позволит реализовать полученные результаты в широком диапазоне геологических условий залегания месторождений. Для этого были проведены лабораторные исследования слежи-ваемости обрушенных пород кровли пл.Слоистый II методом моделирования на прессформах. Работы проводились по методике ВНИМИ. В качестве испытуемого материала брали порода кровли этого пласта. Методика включает: определение слеживаемости обрушенных пород с увеличением нагрузок, соответствующих глубинам залегания ЮС и 200 м, максимально охватывающих разведанные месторождения Северо-Востока, включающие мощные пласты.

Результаты испытаний показали, что при создании нагрузки (49 кН), что соответствует глубине разработки 100 м, обжатые образцы пород, не сохраняли формы и не имели признаков вторичного упрочнения.

При создании нагрузки, соответствующей глубине залегания 200 м, получены начальные признаки упрочнения пород, характеризующиеся тем, что исследуемые порода приняли определенную форму, но без достаточных прочностных свойств. Отсюда глубина разработки 200 м для условий аналогичньрс шахте Анадырская принята как начальная, при которой появляются признаки вторичного упрочнения, поэтому исследования в промежуточных точках не проводились как нецелесообразньте. По результатам испытаний были получены зависимости относительных деформаций в образцах от величины давле- ' ния при условно-мгновенном режиме нагружения (рис.4),'и при различных значениях времени выдерживания их под нагрузкой(рис. 5).

Из графиков.видно, что с увеличением величины давления и времени выдерживания происходит снижение значений относительных деформаций в образцах, что говорит об их слеживаемости.

Изменение относительных деформаций в образцах в зависимости от величины давления при условно-мгновенном режиме нагружения

РкПа 1.5

0.5

I - аргиллит; 2 - песчаник Рис. 4

Изменение относительных деформаций в образцах в зависимости от величины давления после выдерживания их по времени

РмПо 8

' ь \

/

«о (Х1Е-5)

I - 24 час; 2-48 час; 3 - 120 час.

Рис. 5

Полученные таким образом зависимости справедливы для обрушенных многолетнемерзлых пород осадочного происхождения расположенных в диапазоне влажности до 11% и температурой минус 3°С залегающих на глубине 200 м и более.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В диссертационной работе дано новое решение актуальной научной задачи обоснования параметров технологии разработки нижних слоев мощных многолетнемерзлых угольных пластов, базирующихся на 'основе экспериментального изучения закономерностей и взаимосвязей режимов работы очистных забоев верхнего и нижнего слоев с учетом природных условий многолетней мерзлоты. Решение указанных вопросов имеет важное народнохозяйственное значение, так как снижает эксплуатационные потери готового к выемке угля и обеспечивает повышение эффективности подземной разработки угольных пластов мощностью свыше 3,5 м.

Полученные научные результаты позволили установить особенность формирования кровли нижнего слоя, заключающуюся в образовании породных консольных перекрытий при обрушении пород верхнего слоя и на этой основе оптимизировать мощность межслоевой предохранительной угольной пачки с определением области эффективного применения механизированных комплексов в слоях, используя разработанные технологические способы и приемы управления кровлей.

Основные выводы и практические рекомендации сводятся к следующему.

1. Формирование кровли нижнего слоя происходит в два этапа; обрушение непосредственной кровли, разрушающейся на мелкие фракции и представляющей собой своеобразйую "подушку" мощностью I--1,5 м для плит и блоков основной кровли, предохраняющую нижний слой от динамических ударов обрушающихся пород. Обрушение основной кровли происходит в виде плит и блоков различных размеров с зависанием 4-6 м за крепью и без контакта с ней, что создает условия для их упорядоченного наслоения. Крупноблочное обрушение пород кровли верхнего слоя с упорядоченным наслоением формирует консольное перекрытие, воспринимающее и распределяющее нагрузки от веса вышележащих пород на линию очистного забоя нижнего слоя, облегчая работу межслоевой пачки.

2. Высота свода обрушения пород при выемке верхнего слоя составляет 8 м при коэффициенте разрыхйения I,37, Уточнение данного параметра, позволяет обосновать снижение мощности межслоевой пре-

дохранительной угольной пачки с 1-1,6 м до 0,4 м.

3. Разработка методических основ исследования вторичного упрочнения обрушенных пород в шахтных условиях позволяет оперативно контролировать их состояние как при естественном, так и искусственном укреплении пород.

4. Лабораторными исследованиями установлено, что для месторождений, аналогичных Анадырскому, верхняя граница вторичного упрочнения пород находится на глубине 200 м. На глубинах залегания до 100 м обрушенные породы не слеживаются. Это подтверждается хорошей сходимостью с натурными экспериментами.

5. Пучение почвы в подготовительных выработках очистных забоев нижнего слоя резко снижает скорость их подвигания и эффективность выемочных работ. Предложенный способ борьбы с пучением пород путем блочной подготовки предохранительного слоя в почве подготовительных выработок позволяет стабилизировать работу очистных забоев и обеспечить снижение трудовых и материальных затрат.

6. Для повышения эффективности управления кровлей на сопряжениях лавы с подводящими штреками в верхнем слое и обеспечения упорядоченного наслоения обрушенных блоков, рекомендовано проходить посадочные щели в местах напряженного состояния подработанной консоли пород путем бурения по пролету выработки серии сближенных вертикальных и наклонных шпуров. .

7. При обрушении пород верхнего' слоя по мере выемки нижнего с помощью механизированного комплекса типа КМ-81Э, упорядоченное наслоение консолей и положительный эффект консольного перекрытия утрачивается. Поэтому необходимым условием сохранения положительного эффекта консольного перекрытия при многослойной выемке является применение механизированных крепей оградительно-поддерживающего типа, позволяющих управлять породными консолями путем их плавного перепуска на почву в период формирования кровли последующих слоев.

Результаты исследований частично внедрены на шахте "Анадырская" ПО Северовостокуголь с экономическим эффектом (доля автора составила 70$).

Основные положения диссертации отражены в следующих работах:

I. Быков А.Н. Проявление горного давления при подработке

угольных целиков на шахте "Анадырская" /Сб.научн.тр. "Физико-технические проблемы освоения месторождений Севера".-Якутск, 1989. - С. 52-W.

2. Быков А.Н. Снижение потерь угля при отработке мощного многолетнемерзлого угольного пласта /Колыма, 1989.-№9.-22 с.

3. Быков А.Н. Исследование вторичного упрочнения обрушенных многолетнемерзлых пород /Колыма,-№5. - С. 32-34.

4. Быков H.A., Чемезов Е.Н., Быков А.Н. и др.' Рекомендации по предупреждению эндогенных пожаров при отработке многолетнемерзлых угольных пластов.-^Якутск: ЯНЦ СО АН СССР, 1989.-28 с.

5. A.c. №1666846 СССР МКИ Е 21 Д 11.00 Способ борьбы с пучением почвы подготовительных выработок очистных забоев /Быков А.Н., Быков H.A., Розенбаум М.А., Лось И.Н. (СССР) №4723755/03. Заявл. 23.01.90. Опубл. 1991, Билл. №28.

6. Быков А.Н,, Лось И.Н., Быков H.A. Особенности разработки мощного многолетнемерзлого угольного пласта подземным способом // Колыма, 1991. - №4. - С. 15-16.