автореферат диссертации по разработке полезных ископаемых, 05.15.02, диссертация на тему:Обоснование параметров управления горным давлением частичной закладкой выработанного пространства в лавах пологих пластов
Автореферат диссертации по теме "Обоснование параметров управления горным давлением частичной закладкой выработанного пространства в лавах пологих пластов"
ДОНЕЦКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫ!! ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
Р Г5 ОД
2 л /г-Л" IIa правах рукописи
<J Ulli L
ТЕЛИЧКО Владислав Иванович
ОБОСНОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ УПРАВЛЕНИЯ ГОРНЫМ ДАВЛЕНИЕМ ЧАСТИЧНОЙ ЗАКЛАДКОЙ ВЫРАБОТАННОГО ПРОСТРАНСТВА В ЛАВАХ ПОЛОГИХ ПЛАСТОВ
Специальность 05.15.02 «Подземная разработка месторождений полезных ископаемых»
Автореферат диссертации па соискание ученой степени кандидата технических наук
ДОНЕЦК — 1995 год
Диссертацией является рукопись.
Работа выполнена в Донецком государственном техническом университете (ДонГТУ).
Научный руководитель — доктор технических наук, профессор Бондаренко Ю. В.
Официальные оппоненты: доктор технических наук Жуков В. Е.; кандидат технических наук Кузяра В. И.
Ведущее предприятие — Производственное объединение по добыче угля «Шахтерскуголь».
Защита диссертации состоится «.?..1.» .(Ь^.-^.А:^. 1995 года
в ....13*....... часов на заседании специализированного совета
К 06.05.01 в Производственном объединении «Донецкуголь» по адресу: 340000, г. Донецк, ул. Артема, 63.
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке объединения.
Автореферат разослан «....'..{?...»
1995 года.
Ученый секретарь специализированного Совета кандидат технических наук
/
1
С. И. ЕГОРОВ
у
Введение
Актуальность работы. Для современного состояния угольной промышленности Украины характерны низкие технико-экономические показатели. Среди многих причин этого особое место занимает застой в разработке и использовании новых технологий горных работ на шахтах.
В полной мере это относится к технологии очистных работ. В последние годы наблюдается монотонное уменьшение нагрузки на лавы. За последние пять лет суточная нагрузка на коиплексно-иеханизироваи-ные лавы уменьшилась с 460 до ЗЫЭ т; При углублении шахт усиливается зависимость этих показателей от правильности выбора технологии управления горным давлением. Несмотря на резко изменяющиеся с глубиной условия добычи угля, способы и средство управления кровлей о лавах не изменяются. Из всего разнообразия условий практически единственным способом управления кровлей в очистных забоях остается полное обрушение пород в выработанной пространстве. Практика эксплуатации лав показывает, что тотальное применение этого способа становится негативным фактором. При определенных очетаниях параметров кровли и пласта угля, особенно с углублением работ, затрудняется элективное использование высокопроизводительного и дорогостоящего очистного оборудования вследствие вывалов пород в призабойном пространстве и посадках крепи на "«есгко".
Вместе с тем представ яется проблематичным и расширение об"выа применения полной закладки сработанного пространства из-оа дороговизны и технической сложности этого способа.
<3 связи с вышеизложенным для угольной промышленности все большую острогу и актуальность приобретает задача разработки тачих технологий управления горным давлением в очистных забоях, которые были бы лишены недостатков способа управления кровлей полным обрушением пород и не были бы столь затратны, как полная закладка выработанного пространства.
Связь темы диссертации с планом основных работ университета.
Одним из основных научных направлений Донецкого государственного технического университета является разработка новых технологий очистных работ. Диссертация выполнена в рамках этого направления /номера регистрации тем 01880022976, А01000693Р, Ш0Ю00692Р/. В проведенных исследованиях автор принимал участие в качестве ответственного исполнителя.
л
Целью работы являются обоснования параметров управления горным давлением частичной закладкой выработанного пространства в лавах пологих пластов для повышения эффективности их обработки.
Идея работы заключается в использовании зависимости геомеханических процессов в массиве при выемке угля длинными лавами от степени заполнения выработанного пространства закладочным материалом для установления параметров управления кровлей, обеспечивающих сплощности кровли в прмзабойном пространстве.
Методы исследований. Общая методика выполнения диссертационной работы заключается в последовательном решении ее частных задач с использованием методов: рнализа изученности вопросов управления торным давлением в очистных забоях; обобщения опыта применения разкнх технологий управления кровлей; шахтных инструментальных наблюдений за поведением пород в выработанном пространстве; аналитических исследованиях зависимостей напряженного состояния массива от степени заполнения выработанного пространства закладочным материалом! стендовых и шахтных испытаний новых технологических решений по креплению и управлению кровлей; статистической обработки результатов экспериментов.
Основные научные' положения г выносимые на защиту, и их новизна.
1. Впервые установлены зависимооти напряженного состояния пород кровли в околозабойной части массива от степени заполнения выработанного пространства закладочным материалом, позволяющие обосновать параметры технологии управления горным давлением частичной закладкой.
2. Впервые установлена количественная зависимость степени дробления пород непосредственной кровли при обрушении от глубины расположения очистного забоя.
3. Разработаны новые технологические принципы сооружения механическим способом стационарных опорных конструкций в выработанном пространствеиэ обрученных в нём пород кровли,' позволяющие исключить необходимость доставки закл ццочного материала в лаву извне и существенно снижавшие затратность частичной закладки.выработанного пространства.
Эти новые научные положения составляют достаточную теери-тическую основу создания элективных вариантов технологии управления горным давлением частичной закладкой выработанного пространства.
Обоснованность ь достоверность научных положений, выводов и рекомендаций доказана: при шахтных инструментальных наблюдениях за смещением вмещаших пород; корректным использованием широко апробированных методов исследования; использованием представительных массивоз информации, полученных при широкомасштабных сахтных наблюдениях.
При математической обработке экспериментальных данных доверительная вероятность принималась равной Ц9....0,?5, а ошибка - на более 5.....10^.
Научное значение работы заключается в выявлении влияния глубины разработки на интенсивность геомеханических процессов в око-лозабоПной части массива при выемке.пластов угля длинными лавами. Как установлено в диссертации, это влияние проявляется в увеличении степени дискретизации пород непосредственной кровли при увеличении глубины горных работ в условиях управления кровлей полным ее обрушением.
Впервые установленная количественная зависимость напряженного состояния пород кровли о околозабойной части массив от степени заполнения выработанного пространства закладочным материалом суще- .. ствекно расширяет представления о возможностях применения способа управления горным давлением частичной закладкой в лавах пологих пластов.
Практическое значение работы заключается в обосновании параметров технологии управления кровлей частичной закладкой выработанного пространства, которая обеспечивает более благоприятные условия функционирования очистного забоя. Предложены принципиально новые технологические принципы сооружения опорных закладочных массивов из породы, обрушившейся в выработанном пространстве и сформированы эффективные варианты их практической реализации.
Реализация*выводов и рекомендааий работы.
При выполнении натурных наблюдений в комплексно-ыеханизиро-ванных лавах на шахтах Донбасса реализована разработанная в рамках настоящей диссертации методика проведения комплексных исследований в очистных забоях, которая была утверждена ДонУГИ и ДсмГТУ,
б
Отдельные положения, полученные в работе, вошли в техническое задание на изготовление распорно-шагащей модульной крепи для тонких пологих пластов, согласованное с ДонУГИ и Донгипроуглема-пем.
Некоторые результата диссертации используются в учебном процессе в ДонПУ при подготовке горных инженеров.
Апробация работы. Основные результаты работы обсуждались и были.одобрены на: научно-технической конференции ДЛИ по завершенным ШР "/Донецк,1991/, II школе-семинаре молодых ученых "Теория и практика комплексного освоения месторождений полезных ископаемых и обогащения минерального сырья" /Алма-Ата, .1992/, международных научных семинарах ДонГГУ.
Публикации. По теме диссертации автором опубликовано 12 научных работ; основное содержание диссертации представлено в б работах.;
Структуре и об*ем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав и заклечения, содержит 20 рисунков, 9 таблиц, список использованной литературы из 89 наименований и приложения. Она изложена на 148 страницах.
Автор выражает глубокуо благодарность научному руководителю . доктору технических наук, профессору Б.В.Бондаренко, сотрудникам горного факультета ДонПУ и работникам угольных об"единений и пихт за оказанную помощь в проведении исследований.
Основное содержание работы
: Управление горным давлением в очистных забоях является одним из основных производственных процессов технологии добычи угля, в ' значительной степени определяющим.ее технико-экономические резуль-/ таты. Анализ эволюции этого процесса показывает, что с увеличением глубины горных работ его осуществление становится все более технически слоиным и экономически менее, элективным. , Отмечается тенденция практически во всех горногеологических условиях использовать для управления горный давлением в лавах полное обрушение кровли. Дм компенсация негативной влияния глубины расположения очистка забоев разрабатываются более металлоемкие механизированные «рели, предназначенные для управления кровлей полным обрушением.
Научншм учреждениями и практическими работниками шахт пред-ринимались среьезныэ усилия по совершенствованию процесса управ-ения кровлей полним обручением пород в рамках системы Траевая асть пласта - крепь в призабойном пространстве - кровля пласта" целью сохранения сплошности кровли в приэабойном пространстве, раевую часть пласта при этом предлагалось ослаблять полостями или идровоэдействием. Осуществлялось передовое торпедирование кровли, е принудительное обрушение, а также упрочение пород кровли подкле-ванием рулонных материалов, напылением или нагнетанием упрочня-щих составов, анкерованием.
Эти меры радикально не устраняли органические недостатки правления кровлей полным обрушением, которые резко проявляются ри углублении работ и выражаются в увеличении вывалообразования в ровяо в приэабойном пространстве лавы. Выполнение этих мероприятий риводят к уменьшению общей несушей способности краевой части ласта, что усугубляет процесс вывалообразования, а также усложняет рганизацив и удорясает очистные работы за счет осуществления до-олнительных операций, связанных с воздействием на кровле.
Вместе с тем, ряд крупных ученых - ИД .Черняк; В.Е.Нуков; .П.Збораик, Г.А,Каткову Ф.Ф.Шаламберидзе, К.Ф.Сапицкий и др. ви-ят решение задачи совершенствования управления кровлей в таком ерераспределении напряжений вокруг очистного забоя, при котором оздаотся более благоприятные условия сохранения сплошности крови в приэабойном пространстве, чем при полном обрушении пород. Та-ое изменение механических процессов в зоне забоя возможно только ооружением в выработанном пространстве опор.
Радикальным решением была бы полная закладка выработанного ространства, однако этот способ управления кровлей чрезвычайно атратен, Более предпочтительным представляется частичная заклада, обеспечивающая в некоторое условиях сопоставимые с полной акладкой геомех-чическиэ последствия и преимущества. Обзор выпол-енных к настоящему времени сисследований показывает, что предпо-ылки для создания эффективных технологий управления горным дав-ением созданы, ©днако эти работы имеют фрагментарный харайЧ&р и е давт аргументированных рекомендаций по обоснованию параметров
частичной закладки. В связи с этим в работе ставится цель разработки и обоснования элективной технологии частичной закладки выработанного пространства. Для ее достижения необходимо решение следующих взаимосвязанных задач:
1. ГеомеханичесА'сгр обоснования минимальной достаточной степени заполнения выработанного пространства закладочным материалом и установления зависимости этого параметра от основных влияющих факторов.
2. Проведения кьлплекса натурных наблюдений за обрушением пород кровли в выработанном пространстве лав.
3. Разработки новых технологических принципов сооружения диеретиых опорных массивов перемещение« обрушенных в выработанном пространстве пород.
4. Разработки технологических принципов крепления прпабой-ного пространства упрошенной распорно-шагатаеЯ модульной крепью.
5. йодирования рациональных вариантов технологии управления гчрныы давлением частичной закладкой выработанного пространства и определения возможного об'еыа прменения этой технологии.
Важнейшей из этих задач представлялась задачагеоыеханического обоснования управления горным давлением частичной закладкой выработанного. В результате анализа возможного развития механических процессов в выработанном пространстве при разных породах кровли выявлены основные варианты расчетной схемы для определения параметров частичной закладки:
. Вариант I В непосредственной кровле пласта залегают прочные труднообрушающиеся породы. Этот слой пород представлялся в виде тонкой прямоугольной плиты постоянной толщины, защемленной по контуру и опирающейся на жесткие дискретные опоры, которые соответствуют! образом размещены по площади ь.иты. Цель управления горным давлением достигается в «той случае, когда вследствие механических процессов кровля-плита не разрушаетея. Общее решение задачи заклю эется в проверке состояния пород в кровле в околозабой ной зоне путем сопоставления возникающих здесь растягивающих усилий с пределом прочности пород на растягзние.
Вариант 2. В непосредственной кровле пласта залегают слабые легкообрущающиеся породы, мощность которых меньше Ш^Ч. где т - мощность пласта, а Кр - коэффициент раэр;хления пород при обрушении. В этом случае породы непосредственной кровли обруша-втся в выработанном пространстве между опорами, но не создаст подпора основной кровле. В качестве перекрова^ощей плиты рассмати-вается слой пород основной кровли. Породы непосредственной кровли над опорами рассматриваются как их составная часть, что учитывается при определении жесткости опор.
В этом варианте цель управления терши давлением реализуется сохранением сплошности основной кровли и неразрушением непосредственной над технологическим пространством очистного забоя.
Вариант 3. В непосредственной кровле залегают слабые легко-обрушащиеся породы, мощность которые не меньше, чем Как и во втором варианте, этот слой пород обрушается в пространство менау опорами при отходе очистного забоя. В отличие от второго варианта при разрыхлении обрусуяцихся пород непосредственной кровли между искусственными опорами образуются естественные опоры, также поддерживающие основную кровлю. В этом варианте основная кровля поддерживается разнсжестиостными опорами, занимающими"всю площадь выемки. Здесь решение задачи, как и во- втором варианте, сводится к проверке состояния основной и непосредственной кровли в цколозабейной зоне. •
Для установления количественных зависимостей ыеищу.напряжениями в слоях кровли, структурой, расположением и жесткостью опор , а также основными характеристиками пород кровли использован математический аппарат расчета тонких плит на жестком дискретном основании. Численное решение для .условий защемления кровли-плиты по контуру получено на кафедре РПИ ДонГТУ при участии А.Ф.Толкачева и И.И.Куэык с использованием конечно-разностного метода. Программа разработанной математической модели составлена на языке £)6А51С и реализована на ПЭВМ класса 1ВМ/АТ.
Программа предусуатривает выполнение следующих действий фиксацию значений влияющих факторов на некотором уровне; определение напряжения на рЛзрыв бр в соответствующем слое кровли -
при полном заполнении выработанного пространства закладочным материалом; назначение на отдельных участках выработанного пространства нулевой жесткости для имитации частичной закладки; последовательное увеличениегаощади участков основания с нулевой жесткостью до тех пор, когда расчетные напряжения в кровле начинали превызать предельно допустимые; определение ниниыальной достаточной степени заполнения выработанного пространства при фиксированных значениях всех исходных данных.
Установлено,.что при изменении жесткости закладочных массивов от до 2,2 л*/* минимальная достаточная степень запол-
нения выработанного пространства уменьшается от 0,45 до 0,26 при . средних для лав вахт Донбасса значениях исходных дадных.
В результате'реализации модели напряженно-деформированного состояния кровли при частичной закладке определено влияние^ крепости пород и ыопнести охраняемого слоя кровли на минимальную достаточную степень заполнения выработанного пространства закладочным материалом /рио.1/.
С целью получения исходных данных для обоснования рациональной технологии частичной закладки проведен комплекс шахтных натурных наблюдений за поведением пород кровли в выработанном пространстве очистках забоев вахт Донбасса. Исходя из предпосылки, что параметры обрушения пород кровли являются об"ективными конеч-" ными результатами, отражавшими характер и интенсивность геомеханических процессов в массиве, устанавливались зависимости параметров обрушения от основных влияющих факторов.
В ходе шахтных наблюдений устанавливались значения следующих показателей: размеров обрубающихся кусков породы; длин консолей непосредственной кровли, зависающей в выработанном пространстве после снятия распора завального ряда крепи; продолжительности зависания консоли с момента снятия распора крепи до обрушения пород. Установлено, что наиболее существенно на эти показатели влияют глубина работ и крепость пород кровли. Получена корреляционная зависимость размеров обрутапвдхся в выработанном прдртранстве кусков породы от глубины работ: . _ V
Ы * Ю-'Н*
где Ы. - размер куска породы в максимальном измерении /и/; Н - глубина расположения очистного забоя /ы/. Зависимость верна
Рис Л График зависимостей минимальной достаточной степени..эа-полнення выработанного пространства Н. от крепости £ непосредственной I и основной 2 /при обрушении непосредственной кровли при средних для обследованных лав значениях других вяияадих факторов.
для глубин р@£от от 200 до 1250 м. Корреляционное отношение равно 0,54, надежность связи - 3,2. В среднем при увеличении глубины разработки на I0Í размер обрушапцихся кусков породы уменьшается на 3,4$. Влияние глубины на степень дискретизации пород кровли при обрушении не зависит от крепости пород /рис.2/.
Впервые установленная нами зависимость степени дробления массива в результате выемки пласта от глубины.робот свидетельствует о ее существенном влиянии на характер и интенсивность геомеханических процессов в массиве.
Установлено также, что в 63Х наблодаемых случаев имели место задержки обрушения консоли на время, превышающее 2,5 часа. Для пршерно половины случаев длина консоли состпь- =ша не менее 0,6...0,8 ы. Это говорит о том, что при реализации в лавах операций управления горным давлением за крепью образуется и определенное время существует пространство между кровлей и почвой, которое может быть использовано для сооружения опор в выработанном пространстве, v.o. для ora частичной закладки.
В результате аналитических исследований влияния степени заполнения выработанного пространства на напряженное состояние кровли и шахтных наблюдений установлена принципиальная возможность реализации рациональной концепции управления кровлей, которая предусматривает управление ею в выработанном пространстве частичной достаточной закладкой и крепление, ее в призабоПном пространстве облегченной механизированной крепью.. Разработаны и обоснованы новые технологические принципы частичной закладки. Они отличаются от известных использованием в качестве заклдочного материала обрушенных пород, из которых механическим способом формируются спорные массивы в заданных занах. Осуществление этих вариангзв возможно за счет расширения функций механизированных крепей и. придания их секциям дополнительного оборудования для перемещения породиих глыб за крепь*). При формировании опор оттеснением обрушенных пород на завал такое оборудование представляет собой заменяющие заднее ограждение телескопические лемехи, которые выдвигаются гидродомкратами. •
'ис.2 График зависимостей размеров обрушаицйхся в выработанном пространстве кусков пород кровли' Ы от глубины расположения очистного забоя Н при крепости пород / ^ / менее 5-гй /I/ и более 5-ти /2/ по шкале проф.Протодьякова.
Выражение для определения форлирукцего усилия имеет ело-дувоий евд:
где р - формирующее усилие, приходящееся на 1м иирины опоры; А - коэффициент бокового распора в породной насыпке; . ф - угол внутреннего трения в породной насыпке;
- угол падения пласта; к - высота выработанного пространства в зоне формирования опоры;
р - соотношение'вертикальных напряжений в центральной и периферийной зонах опоры;
¿Г'- вертикальные напряжения в краевой части оперы на контакте с лемехом;
У - об"емная м&ссо обрушенных пород в насыпке. Установлено,-что величина формирующего усилия, необходимого для сооружения опор из обрушенной породы но превышает 45.4....57 на один Ьс-'тр ширины опор^ и может обеспечиваться домкратами передвижки секций крепи.
Совместно с группой сотрудников кафедры РП13 и "Горные машины" ДонГГУ разработан технологический принцип крепления при-забойного пространства облегченной распорно-шогаэдей модульной крепью. Механизм ее передвижения заключается в мгновенном лерехо де потенциальной энергии сжатия упругих элементов, создающих рас пор крепи, в кинематическую энергию движения секций к забою. Выл нены стендовые испытания новой крепи и аналитическое обоснование ее силовых параметров. Усилие, достаточное для воздействия на рь чаги секций крепи с целью ее передвижки, не превышает 15.,.20кН и1ри использовании в лаве серийного скрелеро-стругового оборудования может создаваться тяговой лебедкой, входящей в его состав, Проведенные исследования позволили сформировать и обосноват рациональные варианты технологии управления горным давлением час тичной закладкой и'определить условия их применения /табл./.
Проведены шахтные испытания одного из вариантов /вариант Н/ в процессе которых были решены задачи: определения технической возможности сооружения опор из обрушенных породных глыб; устано! ления влияния породных опор в выработанном пространстве на
Условия применения веряантов управления горным давлением частичкой закладкой выработанного пространства
Технологические варианты Условия применения вариантов Степень готовности вариан-тоа к практическому применению
I 2 3
Вариант1. Выемка угля комбайном или строгом. Управление горным давлением механизированной акрепью и частичной пневматической закладкой ■Пологи? пласты мощность» более 0,8м. с труднообру-шаеыъага породами кровли ►ч СЯ Полная готовность к промысленному применении
Вариант 2. Выемка угля скреперостругом. Управление горным давлением частичной закладкой механическим способом " Пологие пласты модностью до 0,6м. с кровлями типа БЗ,Б4,Б5. Полная готовность к продавленному применению
Таблица /продолжение/
I 2 3
Вариант 3. Выемка угля комбайном или стругом. Управление горным давлением механизированной крепью и частичной закладкой с сооружением опорных массивов из обрушенных пород оттеснением их "на завал". Пологие пласты мощнос^о более с породами кровли, обращающимися мелкими фрагментами, при Ь/т(2.5 где /1 - высота выработанного пространства, а Ш-кощностъ пласта . Выполнены аналитические обоснования параметров м
Васиант 4. 3немка угля комбайном или стругом. правление горным давлением механизированной крепью и частичной закладкой с сооружением опор из обруаеннкх пород переселением из фрагментов в направлении забоя Пологие пласты модностью более 0,8 и. с породами кровли, обрущающкмися крупными фрагментами с> Выполню шахтный эксперимент
!чивость кровли под эаооем. Для перемещения породных глыб [ьэовались специальные трубчатые "Г" - образные захваты, ко-¡ приводились а действие домкратами передвижки крепи "Спут-
Опоры сооружались следующим образом. "Г" - образным захва-юродные плиты подтягивались под необрушившуюся консоль кровли, !ая прежнее место передвинутой посадочной гидростойки крепи :нин". 1!а первый слой плит затаскивались следующие. Для обес-1ил "наползания" плит второго слоя на ранее подтянутые за !дними из мелкой породы сооружалась наклонная порочная насып-Ссля между поверхностью кровли и верхней плита образовывался з, то он вручную заполнялся мелкой породой. В ходе испытаний было сооружено более 130 опор, которые )лагались попарно в шахматном порядке по выработанному простру на участке длиной 45 м. под бутовым штреком в верхней ! лавы. Средняя продолжительность сооружения одной опоры cocía 8,5 мин. На участке лавы, где управление кровлей велось с гием опор, были полностью исключены вывалы кровли в призабой-фостранстве.
Выполненные в Диссэртационной работе исследования позволили "ить новые перспективы развития механизированных крепей и ¡рения их функций. Они заключаются в такой модернизации этих I, при которой они не только поддерживают непосредственную га в призабойном пространство, но и сооружают опорные массивы яботаннои для поддержания'основной кровли. На пути реализа->тих идей для горного машиностроения открываются возможности 1ия интересных задач реального повышения технического уровня :тв управления горным давлением.
Заключение •
В дщеергации дано решение актуальной научной задачи раэра-! рациональных параметров управления горным давлением в очист-1абоях частичной закладкой выработанного пространства с уче-1ависимости напряженного состояния непосредственной кровли от «и закладки выработанного пространства... Разработаны новые [ипы сооружения породных опор механическим способом из обру-1хся за крепью пород.
Основные научные и практические результаты работы заключаются в следующем: ...
1. Установлена минимальная достаточная степень заполнения выработанного пространства закладочным материалом при управлении горным давлением частичной закладкой, обеспечивающая сохранение ¿плотности кровли над призабойньш пространством при выемке пологих пластов угля длинными лавами. В зависимости от жесткости закладочных массивов минимальная достаточная степень заполнения выработанного пространства изменяется от 0,26 до 0,45. При увеличении мощности охраняемого слоя кровли на 10? достаточная степень заполнения уменьшается на 0,655, а при увеличении крепости пород этого слоя от 4 до 9 /по шкале проф. Лротодьяконова/ уменьшается от 0,34...О,40 до 0,23...0,25 в зависимости от уровнт других влияющих факторов.
2. Впервые установлена количественная зависимость степени дискретизации пород ¿^зовли при обрушении в выработанном простан-стве от глубины расположения очистного забоя. При увеличении глубины забо на 10% размер обрушёгацихся кусков породы уменьшается
в среднем на 3,4%. !
3. Разработана: рациональная концепция управления горным давлением, предусматривающая частичный подпор кровли в выработанном пространстве для уменьшения опорного давления впереди забоя, и применение облегченной призабойной крепи. В рамках этой концепции разработаны новые технологические принципы частичной закладки выработанного пространства перемещением обрушенных пород с созданием из них дискретных закладочных массивов.
4. Предложены и обоснованы два новых варианта сооружения опор механическим способом, предусматривающих концентрацию обрушенных пород в заданных местах вырабоатанного пространства оттеснением фрагментов от Крепи или приближением их. Величина формирующего усилия, необходимого для сооружения попор из обрушенных пород оттеснением их в выработанное пространство не превышает 45...57 кН на один метр длины.
5. Применение вариантов управления горным давлением частичной закладкой выработанного пространства технически,возможно и целесообразно ежегодно в 71 лаве пологих пластов.
6. Определено-перспективное направление развития онструкций механизированных крепей для лав пологих пластов, предусматривающее снабжение их средствами сооружения опор в выработанном пространстве из обрушенных пород кровли.
* _ - (1f,j
' ' • ' '.)':' : Основные положения и результаты работы /
освещены в следующих публикациях: "
I. Бондаренко D.B., Голеябиевский П.П., Ефимов В.Г., Теличко Ь.И. Лабораторные иследования процесса передвижки протяженной пневмоопоры. Инф. сб.ЦНИЭИуголь "Научно-технические достижения и передовой опыт в угольной промышленности". М.,1990.82.
2'. Бондаренко D.B., Антипов И.В., Теличко В.И. Оптимизация параметров систем разработки при выемке угля с закладкой выработанного пространства "Уголь", 1990,N9, с.15-17.
3. Бондаренко D.B., Выговский, Д.Д., ГлембиевскиЙ П.Л., Ефимов В.Г., Теличко В.И. Результаты стендовых испытаний передвижения протяженных пневмоопор. Инф. сб.ЦНИЭИуголь "Каучно-тохни-ческие достижения и передовой опыт в угольной промышленности". Ы.,1990, »9. ' .
4. Бондаренко D.B., Антипов И.В., Теличко В.И. Допустимые обнажения кровли при выемке тонких пластов. Уголь, 1991, J?5., с.15-18. ■
5. Антипов И.В., Теличко В.И., Азаматов Р.И. Лабораторные испытания распорно-шагающей модульной крепи /Сб.тезисов докладов научно-технической конференции молодых ученых. - Донецк: ДПИ.1991. -С.25. ~
6. А.е. I.44I665 MEffl E2I С 27/42. Закладочный 'скрепероструг /Сапицкий K.Ö., Бондаренко D.B., Ыакеев A.D., Теличко В.И. /СССР/: ДЛИ - №4214594/22-03 : 3аявл.24.03.87 ; 0публ*.30.И.88. Бюл.№44.
7. А.е. 1532700 ШШ E2I С 27/42. Скрепероструговая установка /Макеев A.D., Бонцаренко C.B., Сапицкий К.Ф., Теличко В.И. /СССР/: ДЛИ - 4390721/23-03: Заявл. 14.03.88. 0публ.30.12.89. Бюл.1М8.
8. А.е. 1553672 МКИ E2I С 27/42. Скрепероструговая установка /Бондаренко Ю.В., Макеев A.D., Сапицкий К.Ф., Теличко Й.И. /СССР/:
1 ДЛИ--.4446150/23-03: Заявл.21.06.88. 0публ.30.03.90. Бюл.№12.
9. Л.е. 1570329 ?Ш E2I С 27/42. Закладочный скреперосгр /Бондаренко Ю.В., Макеев A.D., Сапицкий К.Ф., Кидерман Л.Д., Лнтипов И.В., Николенно H.A., Роэенталь Й.Б., Моисеенко И.В., личко В.И. /СССР/; ДЛИ - I3773W/23-03: 3аявл.22.03.е0.Опубл. 15.07.90. Бпл.26
10. А.е. 1696703 МКЙ E2I С 41/18. Способ управления кров при разработке пологих угольных пластов./Геличко В.И., Бондар ко D.B., Сапицкий К.О., Гудзь А.Г., /СССР/; ДЛИ - 4793649/63: Заявл.и.02.90. Опубл.07.12.91. Бял.)М5.
11. А.е. 1701920 Ш! E2I С 41/20,. 41/18. Способ возведен бутовой полосы /Бондаренко D.B., Макеев A.D. Уакеев A.D., Тел В.И., Сапицкий К.С. /СССР/; ДПИ - 47904IC/03. Заявл.12.02.90 Опубл.30.12.91. Бюл.!.'48.
12. А.е. 1709087 МШ E2I С 27/42. За кладеный скреперостр /Бондаренко D.B., Теличко В.И., Сапицкий К.О., Макеев A.D. /С ДЛИ - 4790311/03: Залвл.12.02.90.Опубл.ЗО.О!.92.Бюл.И
Теличко В.1. "Обоснування параметров управлпшя Нршчим тиск» частковою заклпдкоо Б1Дпрацоваиого простору у ла! пологих пластхв".
Дисертац{я но здобутти вчеиого ступеня кандидата технхчш наук за спец1альн1стю 0b.I5.02 - "П|дземна розробкп родовщ ко^ рисних копалин", Донецький держашшй техн^чний у|цверситет, I!
Захищасться дисертацшша робота, у нк1Й подано ршення актуально]? науково-техшчно!' задач! внэначення шнгмального д| татнього ступеня закладки вЦпрацовпного простору з метою гид-вищення ефективностг управлпшя прничим тиском у лавах полоп пласт1в. 0бгрунтован1 рац10нальн! засоби спорудкення опорних I сивгв з обрушених за кргпленням пород. Б;ектив1псть отриманих технологгчних рхшень заключасться. у эапоб1гани! вивалхв пород призабойному простор!.
Telichku U.l. The subslantatlon of ttiu pressure cuiit.ruI
paraaetres of the partial G°af stouln« In the rial lurigualls.
Thesis for a candidate";; degree. Speciality 05.lb.02 "Mining of the nlneral deposits", Uonetsk „' .le Technical University. Ja3S .
Thesis elves a new decision of the actual scientific and technical probica of the niniaua sufficient defireo of the t'uaf stouing deternlnatlon . with the purpose of the efficiency of the pressuro control in the flat loncualls Increase.
The rational aethods of the construction of the nil «asses froa the broken doun rocks behind the support are based
The efficiency of the given technological decision is in the prevention of the rock falls In the face area.
Ключов! слова:
тонк! вуг!льн! пласги, безлвдна ви!ика, г1рнич!й тиск, клино-ве кр!плення, безпосередня покривля, агрегат для встановлення крпяення, закладка в1дпроцьованного п|юстору, опорн! масиви.
ь» печать 23.08.9п.йсрм»т 60хв4 1Д6.Бумаг» тнп.»2.0фсбтн»я печать.
пвч,л.1,16.Усл.кр.-отт.1,29.Уч.-кэд.лЛ,0.Й|ри IOO вкэ.З«к.М599.
>цкий гсмумрственный технически университет,
10000. Донац».улЛртем>. 96
,"НопЛ wrp" ,340050,&me:ye .Уя .Артем,%
-
Похожие работы
- Определение основных параметров управления кровлей при разработке пластов в сложных условиях глубоких шахт Донбасса (на примере Шахтерско-Торезского района)
- Параметры подготовки и многослоевой выемки весьма мощного пологового пласта в восходящем порядке с полной закладкой выработанного пространства
- Исследование и разработка способов ведения очистных работ в зонах влияния целиков угля на горные выработки смежных пластов
- Исследование технологии подземной добычи угля на месторождении Барапукурия (Бангладеш)
- Геомеханическое обоснование порядка выемки ярусов в панели при разработке мощных пологих удароопасных пластов наклонными слоями
-
- Маркшейдерия
- Подземная разработка месторождений полезных ископаемых
- Открытая разработка месторождений полезных ископаемых
- Строительство шахт и подземных сооружений
- Технология и комплексная механизация торфяного производства
- Разработка и эксплуатация нефтяных и газовых месторождений
- Сооружение и эксплуатация нефтегазопромыслов, нефтегазопроводов, нефтебаз и газонефтехранилищ
- Обогащение полезных ископаемых
- Бурение скважин
- Физические процессы горного производства
- Разработка морских месторождений полезных ископаемых
- Строительство и эксплуатация нефтегазопроводов, баз и хранилищ
- Технология и техника геологоразведочных работ
- Рудничная геология