автореферат диссертации по разработке полезных ископаемых, 05.15.02, диссертация на тему:Обоснование способа гидрообработки краевой части пласта для сохранения устойчивости выемочных выработок

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ УКРАИНЫ ДОНЕЦКИЙ .ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

-■Го од

На правах рукописи

О 1 ИЮН «97

ДЕМИН Ипан Константннопич

ОБОСНОВАНИЕ СПОСОБА ГИДРООБРАБОТКИ КРАЕВОЙ ЧАСТИ ПЛАСТА ДЛЯ СОХРАНЕНИЯ УСТОЙЧИВОСТИ ВЫЕМОЧНЫХ ВЫРАБОТОК

псцпштиоеть 05.15.02. - "Подземная разработка месторождений полезных ископаемых"

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Донецк-1997

Диссертацией является рукопись.

Работа в^щолнена в Донецком государственном техническом уЩШврОИТОТС.

Научный руководитель: доктор техиачеокн наук, профессор БОНДАРЕНКО Ю.В.

Офидиаль ныв оппоненты: доктор технвчео ких наук, профессор К.В.КОПЕЛЕВ, кандидат технических наук, Е.И.ПИТАЛЕНКО

Ведущее предприятие: Доиедаий научно-исоледовательский угольный инотитут

Защита дносертации состоится 16 мая I9S7 г. в 12-00 на заседании специализированного совета Д 06.04.02 в Донецком государственном техническом университете, ауд. I.20I.

Адрео: 340000» Украина, г.Донецк, ул.Артема,58, ДонГТУ

С.диссертацией ыо&но ознакомиться в библиотеке, университета.

Автореферат разослан Л.ОЧ. 1997 г.

Учений секретарь специализированного совета,

доктор технических наук, профессор Н.Р.ШЕВЦОВ

0БИ1АЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность о.дботч. Сложности развития украинской экономики о чрезвычайной остротой проявляются в угольной промышленности. Одним из их последствий стало замедление развития технологии основных и вспомогательных процессов добычи угля н в частности создания и использования' новых эффективных способов повышения устойчивости выемочных выработок.

Высокие первоначальные затраты на охрану выемочных выработок по новым технологиям становятся в современных условиях непреодолимым препятствием для их применения. По этой причине в Докецко-Макеевском угольном районе Донбасса более 92 % всех выемочных выработок охраняются по традиционным схемам "массив-бутовая полоса" яля "массив - целик угля". Применение бутовых полос и целиков угля практически во всех условиях, в том часле а не соответствующих еозглояносгям этих охранных конструкций, снижает объективные показатели процесса поддержания выемочных выработок. Особую сложность представляет преодоление последствий пучения почвы в них, усиливающегося с увеличением глубины работ. Трудоемкость поддирки I м3 почвы выемочных выработок в зависимости от шханизпрованностя этого процесса составляет О,8...1,8 чел.-смен.

Условия охраны выработок могут'быть существенно улучшены целенаправленной корректировкой моханячсских процессов в массива при ослабляющем воздействии на краевую часть пласта (разгрузочными лазами, скважинами большого диаметра и т.п.) или разгрузкой почвы выработок. Однако, известные способы изменения характера распределения напряжений в окрестностях вкраба-

ток высокозатратны и отличаются технической слогшостко. Особенно проблематично кх использование в современных условиях, когда проявляются тенденции сокращения не только капитальных иложений, но и эксплуатационных расходов.

В сложившихся условиях чрезвычайную актуальность приобретает обоснование новых способов оолаблявщего воздействия на массив, которые, сохраняя высокую эффективность проверенных технических решений, отличались бы большей технологичностью и меньшими затратами на реализацию. Одним из таких способов монет быть увлажнение угля в прилегающих в выемочной выработке зонах пласта.

Связь темы диссертации с планом основных работ университета, 0дни'л из приоритетных научных направлений Донецкого государственного технического университета в точение длительного времени является разработка технологий охраны горных выработок. Диссертация принадлежит к той части этих работ, которые касшотоя выемочных выработок. В проведенных исследованиях автор принимал участие в качестве непосредственного исполнителя.

Целью работы является научно-техническое обобщение, обоснование и внедрение способа локальной разгрузки краевой части пласта путем ее гидрообработки для сохранения устойчивости выемочных выработок.

Идея работы заключается в использовании изменения физико-механических и компрессионных свойств угля при его низконапорном увлажнении для создания зоны локальной разгрузки в краевой части пласта.

Методы исследований. Для реализации цели работы использовались следующие методы: научно-техническое обобщение технологий и опыта охраны выемочных выработок и аиапиз исследований

по вопроса;.? сохранения их устойчивости созданием зон локальной разгрузки пассива; лабораторию исследования физико-шханичес-кях и компрессионных оеойстз угля; пахтныв инструментальные наблюдения за'смещензяг.'э контура выработок, математическая ота-тиотака л теория планирования эксперимента.

Ооновкнв научш;е полоушгтя и технологические решения, выкоситае на паготту. и ;тх новизна.

I

1. Экспериментально и теоретически установлено, что при увлажнении угля увеличивается энергоемкость его скатал до момента разрушения.

2. Установлены особенности смещений контура выработки при увлажнении краевой чаоти угольного пласта, заключающиеся в уменьшении выдавливания пород почвы и отнесешш максимума скоростей смещений контура от сопряжения лавы с выработкой в сторону выработанного пространства.

. 3, Разработан и внедрен способ локальной разгрузки прими-каюцей н выработке краевой части угольного пласта при его ннзко-напорном увлажнении: определены рациональные параметры способа (длина сквазни , расстояние мезду наш!, концентрация ПАВ).

Обоснованность и достспзтгость научных положений, выводов и родо'танг.пгмй доказана результатами зкспорикзнталЕНых исследований влияния гидрообработяи угля на его прочность и кошресси-онннэ свойства, а тайне ка сиоэдная контура выемочных выработок.

Корректность аналитических выводов обусловлена: применением проверенных методов исследований; использованием представительных пассивов информащш, которыэ была получены в результате лабораторных и шахтных исштаний; удовлетворительной сходимость» результатов расчетов и экспериментальных данных.

Научное значение работы заключается в раскрытии особенностей поведения угля при его увлажнении и расширении представлений о механических процессах в массиве вокруг выемочной выработки при увеличении податливости краевой части пласта в результате эго гидрообработки. Эти новые знания могут быть использованы при разработке малозатратных технологий создания зон локальной разгрузки массива. ^

Практическое значение работы заключается в разработка технически простого и эффективного способа сохранения устойчивости выемочных выработок гидрообработкой угля краевой части пласта и обосновании рациональных параметров этого способа: расстояний между увлашящими скважинами; дй^ны скваяин и их расположения в выемочной выработке; содержания поверхностно-активного вещества в увлажняющем растворе.

Реализация вгаодов и рекомендаций работы. Разработанный -способ сохранения устойчивости выемочных выработок применяется на шахте "Юшодонбасская" й 3 ПШ "Донуголь". Ее использование при отработке 2-й и 3-й восточных лав пласта с^ на этой шахта позволило уменьшить выдавливание пород почвы в выемочных выработках и снизило трудоемкость их поддержания. -

Апробашя работы. Основные положения работы в целом и ее отдельные этапы обсуждались и получили одобрение на : 1-й и . 2-й научно-практических конференциях выпускников гарного факуль тета ДонГГУ (декабрь 1995 г., декабрь 1996 г.); научно-техничес ком совете ПО "Донецкуголь" (март 1996 г.).

Публикации. Основное содержание диссертации опубликовано

п б иаудктг ря^лтяу,_

Структура 'И обьом диссертации. Диссертация состоит из йвгденмя, 5 глаа и заключения, содержит 19 рисунков, 8 таблиц,

список литературы из 65 наименований и приложений, Она изложена на 125 страницах, общай обьем работы - 161 страница.

Автор выраяаэт глубокую благодарвооть научному руководителю, доктору то'&шчбских наук, профессору Ю.В.Бсвдаренко н канд. техн.наук, доцопту В.Н.Артамонову за ценные советы в процессе выполнения исследований, инженерам О.Н.Руггекаку, Н.С.Котикову п И.Б.Вцрооткову за оказанная помощь в выполнении инструментальных наблюдений и экспериментов.

' ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОШ

На всех этапах развития угледобычи усилия горной практики и науки направлялись на создание способов и средств охраны выемочных выработок, условия эксплуатации которых оолотеиц разрушающим воздействием опорного давления от очистных забоев. Нзсмотря на многочисленные теоретические изыскания и шахтные эксперименты, тогив аспекты этой слсаной и многоплановой задачи на решены. Нынешнее неудовлетворительное состояние горного хозяйства шахт свядетольствует о том, что возможности традиционного подхода к обеспеченно работоспособности выработок, базирующегося только на рационализации существукда средств их охраны и совершенствования конструкций крепей, в значительней мере исчерпаны.

Новое направление исследований, предусматривающее создание благоприятных услозий функционирования выемочных выработок лу-тем позитивной коррекции механических процессов в массиве, сформулировано в работах М.П.Зборщика, В.В.Назимко, В,В.Виноградова, Г.Г.Литвинского, А.Д.Алексеева, й,Л.Черняка, К.Ь.Коиелеьа,

В.Н.Артамонова, Е.И.Питаленко и др. Необходимость повышения эффективности угледобычи требует развития этих плодотворных идей и создания основанных на них малозатратных технологий для конкретных условий.

Первая глава диссертации посвящена анализу изученности вопроса повышения устойчивости пластовых выемочных выработок и определению предпосылок его решения.

. С углублением горных работ и ухудшением экономического положения шахт в Донецко-Макеевском угольном районе до 70 % увеличилось удельное количество выемочных выработок, находящихся в неудовлетворительном состоянии. Примерно в 28 % их зазоры иевду стенками и подвижным составом близки к критическим. Отказы выемочных выработок являются одним из основных факторов снижения интенсивности очистных работ.

Низкий уровень технологии охраны этих выработок выражается в применении бутовых полос одинаковой ширины- в разных условиях, достаточно широком использовании целиков угля значительных размеров, отсутствии мер по предотвращению пучения пород почвы.

Механизм разрушения выемочных горных выработок , достаточно изучен в фундаментальных работах К.В.РушшнеЁта, А.П.Мансимова, Ю.А.Векслера, И.Л.Черняка, В.Г.Глушо, И.С.Ержанова, М.А.Комиссарова, А.Н.Зорина, В.И.Барановского, А.Лабасса, Р.Феннера, З.М.Городничева и др. На базе этих исследований разработано большое количество способов охраны, в которых монно выделить два концепции решения проблемы сохранения устойчивости виеиоч-шое выработок.

Для первой концепции характерны выоор охранных конструкций я г:гтьрцианстноват8-1;ропи-Ецрасотокт~1'аксйт1адход малоэздекти-вон. так как предполагает противодействие не причинам разрушения

выработок, а их последствиям.

Более продуктивной предотавляется вторая концепция, которая предусматривает создание благоприятных изменений напряженно-деформированного состояния некоторой ограниченной части массива, непосредственно пришкаыцей к выработке.

Особенно перспективным представляется управление механическими процессами вокруг выработки ослаблением краевой чаоти пласта. Практическая реализация этого способа выбуриванием угля позволила значительно по . данным ДонУГИ уменьшить выдавливание пород почвы з выработку.

Основным препятствием широкому использованию ослабления краевой части пласта выбриванием угля являются еысокиэ трудозатраты, соизмеримнз с их аконошей от улучшения условий поддержания выработок при использовании этого способа. Работы Физико-технического института АН Украины и ВостНИИ показали возможность уменьшения.трудоемкости при замене выбуривания угля его гидрообработкой. Однако, эти исследования фрагментарны и их нельзя считать законченными. Для создания достаточной теоретической основы решения задачи разработки малозатратного и эффективного способа сохранения устойчивости знемочных Еыработок ослаблением краевой части пласта, необходимы дополнительные комплексные исследования.

В свете вышеизложенного сформулированы цель я идея работи и определены ее частные задачи:

1. Определения оптимальной концентрации поверхностно-активного вещества в жидкости, используемой для гидрообрабогки крао-ьой части пласта.

2. Установление влияния увлажнения ух'ля на его коятресскон-ные свойства и энергоемкость разрушения.

3. Обоснования влияния увлажнения угля краевой части пласта на смещения контура пластовых выемочных выработок.

4. Шахтных опробываний новых технологических принципов повышения устойчивости выемочных пластовых выработок.

£. Формирования нетрадиционной технологии повышения устойчивости выемочных пластовых выработок.

Во стопой глава приведены результаты лабораторных исследований влияния влажности угля на его прочность и компрессионные характеристик/].

В результата сопоставления характеристик разных поверхностно-активных веществ и возможностей их приобретения с основными требованиями, предъявляемыми к ПАВ, для использования при увлая-ненив угля пласта с,-, при!шт синтанол.

С учетом важности эффективного смачсвания угля при гидрообработка краевой части пласта и необходимости минимизации расходов на этот процесс определялась оптимальная концентрация син-танола в увлажняющем растворе.

Сущность лабораторных опытов заключалась в исследовании по методике к.т.н. В.Н.Артамонова активности увлажняющих водных растворов синтанола, разной, меняющейся в пределах от 0,001 до 0,040 %, концентрации. Установлено, что максимальная смачиваемость угля пласта Сц имеет место при обработке его водным раствором синтанола при содэриании последнего на уровне 0,025 %,

Для исследований зависимости прочности и компрессионных характеристик угля от его влаяноота использовались образцы угля, взятые из пласта Си во 2-й и 3-й восточных воздухопода-игох выработках ьахти "Южнодонбасская" 3. Образцы цилиндри-—не&шй^рш^ыэда-диамогр-О^б-мтг-внс^^ углч изменялась от 5,8 до 9,2 %. Необходимое и достаточное для

- и -

получения полезных результатов испытаний число образцов получено с использованием теории планирования эксперимента. Испытаниям на сжатие было подвергнуто 78 образцов.

лабораторных испытаний образцов подтверждено влияние влажности угля на его прочность и установлены количественные параметры этого влияния для угля пласта с(| . Получено, что при увеличении Елажнооти угля от 5...6 до С...9 % временный предел его прочности при одноосном сжатии увеличивается на 51 %. Впервые установлено, что для более влажного угля характерна большая усадка в процессе сжатия до разрушения; При повышении влажности угля в приведенных пределах сжатие образцов увеличивается на 151 %.

возможностей улучшения условий сохранения выемочных выработок увлажнением краевой чаоти пласта.

влажности установлено, что при ее возрастании относительное увеличение предельных деформаций образцов - ^ превышает относительное уменьшение разрушающих усилий т.о. имеет место следующее неравенство:

В результате статистической обработки фактических данных

а выполнены геомеханическиэ обоснования I

Анализом компрессионных характеристик образцов угля разной

- л/1 п! ^ Р„1 Рп/,1

>

( I )

А tl.nl

где

+ < лкпс

- относительное увеличение деформации образца при шаговом увелИ' чвнии влажности угля от I -го до н I значений;

-- относительное уменьшение разрушающей нагрузки при шаговом увеличении влажности от ¿-го до £V I значения;

- предельные значения соответственно деформации образца и разрушающей нагрузки при С -м значении влажности угля;

->- пределыше значения соответственно деформации образца и разрушающей нагрузки при ¿+ I значении влажности угля.

Соотношение ( I ) обеспечивает последовательное увеличение площадей фигур А ВС , ЯДЕ, ДРК, (ПН (рио. I), которые соответствуют энергозатратам на разрушение образцов угля возрастающей влажности. Установлено, что в исследуемом интервале изменения влажности угля - от 5...6 до 8...9 % относительное увеличение энергоемкости сжатия угля до разрушения равно 22 %.

Выявленное изменение энергоемкости разрушения угля позволяет обосновать уменьшение выдавливания почвы выемочной выработки вследствие увлажнения угля краевой части пласта. В общем случае моэшо представить следующее условие реализации процесса надавливания почвы:

Е„ +£к - .А? + 6„ , ( 2 )

где

£п, £* - соответственно потенциальная и кинетическая энергия некоторой части массива, принимающей участие в механических процессах вокруг выработки, которые приводят _к выдавливанию ее почвы;_

Др - екэргия, необходимая для разрушения некоторого обьема угля а сород, участвующих в этих процессах;

г

Рги Р„с\1

Ртн

& Ь.<71 Ы Рас

« Ра (.'■>(

а

Рио. I. График зависимостей деформации образцов угля (д Л ) от сжимающей нагрузки (Р ) при влажности угля: 1 - 5...6 2 - 6,..? 3 - 7...8 %\ 4 - 8...9 %

Вп - энергия, необходимая для перемещения пород при вццав-ливании почвы выработки.

При гидрообработке краевой части пласта уоловив ( 2) будет выглядеть следующим образом:

' £„ + Ек = й'р +■ Вп,

где; Нр - энергия, необходимая для разрушения маооива при гидрообработке угля; »

. й'р Ар*-аАр;

äflp - дополнительная энергия, необходимая для разрушения более влажного угля.

Очевидно, что при прочих равных условиях в атом случав расход энергии на перемещение пород оказывается равным Вп —лйр , т.е. меньшим, чем при наувлакненном угле краевой части плаота. При гидрообработке угля формируется дефицит энергии, необходимой для выдавливания пород почвы в пространство выработки.

С попользованном полученных из теории предельного состояния зависимостей параметров зоны опорного давления иооледовано влияние уменьшения прочности угля при увлажнении краевой части плаота на изменения положения максимума опорного давления по отношению к выработке. Установлено, что при увлажнении угля краевой чаоти пласта максимум опорного давления отодвигается от. выработки в глубь массива. Например, при увеличении влажности угля от 5...6 % до 6...7 % расстояние от кромки массива до максимума опорного давления увеличивается на 36 %, что свидетельствует о существенно благоприятном для сохранности выработки перераспределении горного давления.

—;——В^чо'гв8РТой-главе—ра^тн уздпжйн» упл и ре^ул^тятц шахтных наблюдений за изменениями сдвижений контура выемочных выработок

- la -

вследствие) гидрообработкя угля краевой части пласта. Инетрукен-' тальные наблюдения проводились в двух выемочных выработках, пласта с,( шахты "Юшэдонбасская'1 Jê 3 при комбинированной системе разработки лавами по восстанию. Оощая протяженность экспериментальных участков этих выработок, на которых проводилось увлажнение угля и регистрировались свдиш контура, составляла 330м.

Для ведения работ по увлажнению в выработках размещался специальный комплект оборудования, состоящий из высоконапорного насоса, соединительной а запорной аппаратуры высокого давления, емкостц-смесителя для полутетя водного раствора поверхностно-активного вещества и контрольно-измерительной аппаратуры. Увлал-нящив скважины имели диаметр 0,045 м. Их длина изменялась от 6,0 до 15,0 м, а расстояние между ними - от 2,7 до 11,0 м.

H процьсое шахтных испытаний решались следующие частные задачи:

1. Устанавливалось влияние увлажнения угля-краевой части пласта,на смещение боковых поверхностей выемочных выработок.

2. Определялась зависимость конвергенции почвы л кровли выработок от влажности угля краевой части пласта.

3. Выявлялось влияние увлажнения угля на положение зоны максимальных интенсявноотей смещений контура выработки относительно .очистного забоя.

4. Проверялась рациональность технологической охеш и параметров увлажнения угля краевой части пласта.

Шахтными наблюдениями, проводимими в течение 17 месяцев установлено, что гэдрообработка краевой часа'и плаота приводит к увеличению смещений боковых поверхностей выемочных выработок на 8...18 При увлажнении угля изменяется характер прочеканил механических процессов в окружающей выработку части массива.

Следствием этих изменений является отставание от движущегося ' очистного забоя на 7...16 м зоны максимальных скоростей смещений поверхностей выработок.

Гидрообработка угля обеспечивает, уменьшение конвергенции кровли и почвы выработок на 25...47 % (рис.21. При увеличении расстояний между увлажняющими скважинами до.7,0 м положительный эффект гидрообработки пласта но уменьшается. При увеличении длл-

I

ны оквадин свите 6,0 м положительный эффект гадрообрабстки краевой части пласта не усиливается. Достаточной оказывается гвд-роэбработка пласта только со стороны массива. Дополнительная обработка его и со стороны лавы существенно не усиливает положительный эффект.

Пятая глава диссзртации посвящена формированию технологии охраны выемочных выработок увлажнением угля краевой части пласта. Определены рациональны« темпы гядрообработки краевой части пласта для. следующих вариантов развития хорных работ на участке;

1. Гидрообрабогка краевой части пласта ведется одновременно с проведением выемочных выработок и заканчивается до начала очистных работ в выемочном иоле.

2. Гидрообработка начинается после проведения выемочных выработок, но до начала очлстных работ.

3; Гидрообработка начинается послз пуска лавы и некоторая часть протяженности выемочных выработок не обрабатывается.

Основные технико-экшюшческие преимущества оооснозанной технологии сохранения устойчивости выемочкых выработок заключается в снижении трудоемкости их ремонта.во время эксплуатации.

ля на концевых участках лаъ, ушишениогл преобразования на ео сопряжении о подготовительными выработками, сокращением х'азовы-

Ряс.2. Графин зависимостей конвергенции почвы и кровли 2-й восточной выработки (¿Л') от расстояний между замерными станциями и лавой (б ): 1,2,3,4 - по замерам соответственно на 1-й, 2-й, 3-й и 4-й станциях, \

из кбторых 1-я располагалась на участке с наувлажненным, а другие - на участках с увлажненным углем

деления в нишах, улучшением состояния кровли на концевцх участках очистных забоев.

Экономия трудозатрат на поддержание I п.м. выработки в течение недорого времени определена из выражения

4

Э=(ьЯЯп-АЗ\ь)(вп-в5)е'-вг, (3 ).

где * . .

^ - относительное уменьшение конвзргенции. почвы и кровли выработки при увлазшении угля краевой части пласта;

<2д ~ относительное увеличение конвергенции боковых поверхностей выработки при увлажнении угля краевой части пласта;

дБ' - фактическое уменьшение площади поперечного сечения выработки за некоторый период времени из-за конвергенции кровли и почвы при отсутствии гидрообработки угля;

д Э" - фактическое уменьшение площади поперечного сечения выработки за тот же период времени из-за конвергенции ее боков при отсутствии гидрообрабогки угля;

6г - удельные трудозатраты на гидрообработку;'

9п - трудоемкость подрывки I м3 почвы выработки;

&& - трудоемкость увеличения объема выработки на I м3 при ремонте ее крепи с уборксй породы;

о'

с - единичная длина выработки.

Экономия трудозатрат на поддержание Лпогскного метра выемочных выработок по пласту с.н в условиях шахты "Юшодонбао-ская" № 3 составляет 0,31 чел,-смен за месяц.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В диссертации даны обобщение а репенио-научно-технической-задачи, заключающиеся в установлении особенностей геомеханичес-

к их процессов во вмещающей выработку толще при низконапорном увлажнении краевой части угольного пласта для разработки малозатратного способа сохранения устойчивости выемочных выработок, обеспечивающего, уменьшение выдавливания пород их почвы и отнесение максимума скоростей смещений их контура от сопряжения о лавой в сторону выработанного пространства.

Основные научные и практические результаты заключаются в .следующем:

1. Уточнена зависимость прочности, угля от его влажнооти. При увеличении влажнооти угля от 5...6 до 8...9 % временный предел его прочности на сжатие уменьшается на 51

2. Раскрыты особенности поведения угля при смачивании и установлена зависимость деформации его образцов ?р разрушения при их сжатии от влааности угля. При возрастании влажности угля в указанных выше пределах деформации образцов при их снятии до разрушения увеличиваются на 150 %.

3. При увеличении влажности угля относительное увеличение предельных деформаций угля превышает относительное уменьшение разрушающих усилий. Такая трансформация компрессионных характеристик угля при возрастании его влшкности обусловливает большую энергоемкость сжатия до разрушения более влажного угля по сравнению с менее влажным. При увеличении влажности угля от 5...6

до 8...9 % энергоемкость его разрушения увеличивается на 22 Интенсивность увеличения энергоемкости сжатия угля.до разрушения различна на разных этапах увеличения его влажности. При увеличении влажнооти от 5...6 % до 6.,.7 % энергоемкость его разрушения увеличивается на 4(? %, а при увеличении вланности от 7...8 % до 8...Э % - только на 2,5 %.

4. Изменения механических и компрессионных свойств угля при увлажнении краевой части пласта приводят к образованно локальной зоны разгрузки в массиве и более благоприятны:,: для ее сохранения формам реализации энергии массива. Конвергенция кровли в почвы выработки уменьшается на 25...47 %. Зона максимальных проявлений'опорного давления лавы смещается от места сопряжения ее с выработкой на 7-16.м в сторону выработанного пространства. При этом сопряжение лавы с выработкой оказывается в зоне меньшего опорного давления, в результате чего скорость смещения поверхностей выработки в этой зоне снижается в 2 раза.

5. Разработан технически простой и малозатратный споооб повышения устойчивости выемочных выработок гидрообработкой краевой части пласта и обоснованы рациональные параметры этого способа: расстояние мэвду увлажняющими скважинами - 7,0 м; длина скважин - 6,0 и; содераание поверхностно-активного вещества в увлажняющем растворе - 0,025 %.

6. Улучшение условий поддеряанш выемочных выработок при использовании предлагаемой технологии позволяет уменьшать расходы наликвидацию последствий выдавливания пород почвы и на перекрепление выработок в зоне сопряжений их с лавами.

Экономия трудозатрат на поддержание I погонного метра 2-й восточной воздухоподаюцей выработки пласта С-^ на шахте "Юано-донбасская" Я 3 при использовании новой технологии составила 0,31 чел.-смен в месяц.

Основные положения диссертации достаточно полно освещены в следующих работах автора:

-^г-ДешнЧЬК?т-Артимонов-В.Н.—Улуялшша-уплпвнЁ охраны_

выемочных выработок увлажнением краевой части пласта. // Известия Донецкого горного института, 1995, 15 2, С, 20-21.

2, Бондарепко Ю.В., Артамонов В.Н., Демик И.К. Охрана пластовых выемочных выработок в Донецко-Макеевском угольном района Донбасса // Известия Донецкого горного института, 1995, й 2, (VI9-20.

,3. Демин И.К., Иващенко В.Д., Артамонов В.Н., Бокдаренко <

А.Ю. Исследования влияния шжронапиллярного увлажнения на прочность угля // Известия Донецкого горного института,' 1995, Л 2, С. 33-35. '

4, Еондаренко Ö.B., Деютн И.К., Артамонов В.Н., Бондарен-ко А.Ю. Исследования влияния увлажнения краевой части пласта, на смещения поверхностей выемочной" выработка // Известия Донецкого горного института, 1996, й I, С. 19-22.

5. Бондаренно Х>.В., Дешн И.К., Артамонов В.Н., Еондаренко А.Ю. Исследования влияния влажности угля на энергоемкость его разрушения и пучение почвы выемочных выработок //Известия Донецкого горного института, 1996, № 2, С. 5-9.

А Н С Т А Ц 1 Я

Дьсшн 1ван Костянтинович. Обгрунтуаання способу гчдрооб-робки крайовсп частини пласта для збсреяення стгйкост! визмйс-вих виробок.

Дисзртац^я на эдобуття наукового ступени кандидата технхч-них наук за фахом 05.15.02 - "Шдэеына розробка родовиа корис-них копалин". Доиецький державний техвдчний ушверситзт, 1997.

Диоертацгя Еьйиуе нове ргссная актуально; нау;:ово-техн1ч-Ho'i падай!, ао полягас у встанозленнх особливост! гвомехашчних процемв у породах, вм1шуючкх сиробку при эвояоженш крайово'1 частини вуггльного пласта, для сбгрунтування маловитраткого способу збереження c'fiüKooii buimkobüx виробок.

бфективнхсть одержаник науково-гехнхчних ршекь пог.ягее в эменшуванн! видавлення пор^од п1дошви максииуиу иавдистей зм1-иення контуру виробки si д лави в öist вироблекого простору,

Кл»чов1 слова: крайова частина пласта, пдрообробка, по-верхово-активнг речовини, геомехашчн! процеси, низьконапхрне зволоження вуггльного пласта, рац}оналып параыетри технолог{У.

ABSTRACT

Ivan К.. Dyomin. Substantiation of the seam edge hydraulic treatment method for the dale roads stability preservation.

Dissertation is in order to search the Candidate of Science in technology degree on speciality 05.15.02 - «The underground development of useful mineral deposits». The Donetsk State Technical University: Donetsk. - 1997.

The thesis includes the new solution of urgent scientific and technical task which consists of determine of geomechanical processes peculiarities in working enclosed rock mass under the water infusion of coal scam edge for -gnhsTantbtinn-ni^nw-riippmfg Hnf г» stability preservation method.

Tht еГПглепсу of obtained scientific and technical decisions consists of floor swelling dfcrcasc and rock contour shifts maximum displacement from facc er.d towards ;hc goaf.