автореферат диссертации по разработке полезных ископаемых, 05.15.02, диссертация на тему:Обоснование способов повышения устойчивости сопряжений подготовительных выработок с очистным забоем

' Государственный комитет Российской Федерации по высшему образованию

Московский государственный горный университет

На правах рукописи

СКОР И К Константин Владимирович

УДК 622.268.13 : 622.261.27 :622,831.22 (0433)

ОБОСНОВАНИЕ СПОСОБОВ ПОВЫШЕНИЯ УСТОЙЧИВОСТИ СОПРЯЖЕНИЙ ПОДГОТОВИТЕЛЬНЫХ ВЫРАБОТОК С ОЧИСТНЫМ ЗАБОЕМ

Специальность 05.15.02 — «Подземная разработка месторождений полезных ископаемых»

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва 1994

Работа выполнена в Московском государственном горном университете.

Научный руководитель докт. техн. наук, проф. ЧЕРНЯК И. Л. Научный консультант ■канд. техн. наук, ст. научн. сотр. ЧЕХМЕСТРЕНКО Н. В.

Официальные оппоненты: докт. техн. наук, проф. ФЕДУНЕЦ Б. И., канд. техн. наук, с. н. с. ЛИСИЧКИН В. Г.

Ведущее предприятие — производственное объединение «Донецку'Голь».

Защита диссертации состоится « Р. » 1994 г.

в 0. . . час. на заседании специализированного совета

К-053.12.02 в Московском государственном горном университете по адресу: 117935, ГСП, Москва, В-49, Ленинский проспект, 6.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке университета.

Секретарь ученого совета

канд. техн. наук, доц. КОРОЛЕВА В. Н.

Автореферат разослан

1994 г

СВЩМ1 ХШКГЕКЗЯЕЙ. РЛЕОТИ

Актуальность работы. Сопрядение очистного забоя с подготовительной выработкой является ватлым звеном в технологической схеме выемочного участка. В зонах сопряжений осуществляется выполнение основных производственных процессов, поэтому их устойчивость со ипвгом определяет эффективность отработки ВЫЕМОЧНОГО у.ч-.стк.?.

Увр т

ШЫ ГСРН ПОРОД И

р

* со"ро с т 1сл ростом

о ги волнам с» цзптрешд очистного чителью«

раз:.

Сложность геомеканичэск;« процессов з городах кровли в зонах еспотеецпй оОтястется заделкой слоев пород со стороны лавы к массива, а та;~-е наличием опор в вь'раоотаннои пространстве в знде охранных совряшшй с ишевяхкянися параметрами.

Важный Фактором, характеризую®®» иапрягсенно-деформиро-ваииое состояние масскш. является периодичность процессов эаэксачкя к обруиенкя пород непосредственной к основной кровли. С этими процессам;! связано и периодическое изменение роли динамической и статической состшяазт опорного давления -

Значение н яемевчивость двнэивческой составляющей опорного давления езязаш с составом.« свойствами пород непосредственной .и основной КРОГЛ-1.

Лгя элективного . управления массивом пород вблизи соя-ряпенпн леобходшо выявить роль слоев в формировании напряженного состояния я определить елок, которынп неооноднио управлять на разнык расстояния}-. от очистного эрооя.

Вопросу повызения устойчивости сопряжений подготовп-. тельньи выработок с очистшя.и забоями посвятено много работ и получены достаточно обоснованные рекомендации, однако.эти

о

рекомендации не учитывают периодичность геомеханических процессов и влияние отдельных слоев пород на устойчивость сопряжений. Поэтому установление закономерностей поведения массива пород в зонах сопряжений с целью обоснования способов повышения их устойчивости является актуальной задачей.

•Цель работы - установление закономерностей поведения слоистого массива в зоне сопряжения подготовительной выработки с.очистным забоем для обоснования способов повышения устойчивости подготовительных выработок.

Идея работы заключается в учете-влияния периодического характера проявлений горного давления и роли слоев в смещениях кровли в зоне сопряжения. *

Научные положения, разработанные лично диссертантом и их новизна:

установление закономерностей формирования горного давления на сопряжении очистного забоя с подготовительной выработкой. отличающиеся, учетом периодичности, связанной с зависанием и обрушением пород кровли в выработанном пространстве;

установление влияния отдельных слоев на смещения кровли в зоне сопряжения для выбора способов управления ими; позволяющих повысить эффективность и безопасность ведения очистных. работ; •

возведение искусственных опор в выработанном пространстве производится с учетом воздействия на слои вносящие основной вклад в динамическую составляющую смещений на участке сопряжения;

управление слоями, вносящими основной вклад в смещения кровли, отличающееся учетом периодического характера проявлений горного давления.

Достоверность научных положений, выводов и рекомендаций обоснована:

представительным объемом результатов шахтных инструментальных наблюдений в типичных горно-геологических условиях (выполнено около 11000 измерений);

удовлетворительной сходимостью результатов аналитических и экспериментальных исследований проявлений горного сап-ления.

Научное значение' диссертационной работы замечается в установлении роли динамической составляющей опорного давления в смещениях гсровли на сопряжении подготовительной выработки с очистным забоем и доли отдельных слоев в ее формировании.

Практическое значение диссертационной работа заключается в установлении участков повышенных напряжений в массиве, обосновании способов повыпенкя устойчивости кровли, разработке рекомендаций по повышению устойчивости кровли в гоне сопряжения.

Рваливашм синодов п рекомендаций работы. Лля условий пластов к?"'1, 119, к" разработали рекомендации по- повывения устойчивости кровли на сопрялении подготовительной выработка с очистным забоен.

Публикации. По результатам выполненных исследований опублтсовано 2 статьи.

0бъв;,1 работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, изложенных на /£о страницах машинописного текста, содержит 44 рксунка, 9 таблиц, список использованной литературы из 85 наименований.

ССЙШЗЗЗ СОЛЗРДЙРЗ Р/ГОК!

Сопряжения очистных забоев с подготовительньш выработками являются участками,где происходят слсшюе гёомехани-ческкэ процессы. Степень устойчивости псрод кровли в зоне сопряжения зависит от большого числа горкотехничеких и горно-геологических Акторов. Изменение напряженно-дёформкро--ванного состояния массива на участке сопряжения а значктель-вой м-зре определяет дальнейшее состояние подготовительной

щ<г£отки, а таже эффективность и безопасность ведении очистных работ. Значительный вклад в изучение аакономериое-тий проявлений горного давления с подготовительных выработках на участках сопряжений внесли ИГЛ им. А.А.Скочинского, ВНИМИ, ЯонУГИ. МТУ. СПГГИ л др.

Анализ выполненных работ показал, что основные закономерности проявлений горного давления изучены достаточно глубоко. Однако вопрос изменчивости смещений пород кровли в Боне сопряжения с учетом проявлений динамической составляющей опорного давления, имеющей периодический характер и являющейся следствием процессов формирования, зависания и обруке-ния слоев пород основной и непосредственной кровли при движении -очистного забоя, изучен не в полной мере. Отсутствует ясная картина влияния'слоев на Формирования смещений. Пара-мэтры применяемых охранных сооружений не учитывают изменчивости деформирования пород массива, что является предпосылкой для дальнейшего изучения проявлений горного давления и обоснования способов повышения устойчивости участков сопряжения очистного забоя с подготовительными выработками.

В связи с вышеизложенным задачами исследований являются:

- разработка методики исследования спусканий пород кровли на участке сопряжения очистного забоя с подготовительной выработкой;

- проведение комплексных'инструментальных наблюдений за характером проявлений горного давления в очистной забое и подготовительной выработке ' в типичных горно-геологических условиях;

- определение влияния отдельных-слоев на устойчивость кровли на различных участках лавы и подготовительной выработки; .

- выделение наиболее значимых слоев, оказывающих максимальное влияние на проявления горного давления, позволяющее более обоснованно выбрать способы управления кровлей;

- разработка рекомендаций по повышению ¿устойчивости кровли в воне сопряжения.

Для решения поставленных задач используются; анализ научных исследований, шахтные инструментальные наблюдения, методы математической статистики и гармонического анализа для

обработки результатов наблюдений.

Для получения новых данных о геомеханических процессах в кровле подготовительных выработок и очистных забоев были выбраны»в качестве объектов исследований шахты имени Артема АО "Ростовуголь", "Прогресс" ПО "Торезантрацит", "Западная" АО "Гуковуголь". На этих шахтах автором проведены инструментальные наблюдения в трех подготовительных выработках и очистных забоях проводимых по пластам К7, ha. кг, мощностью от 0,8 до 1,4 м и глубине валегания от 500 до 1200 м. Очистные забои оборудованы механизированными комплексами КМ-103, КМ-88.и струговой установкой УСТ-2М.

Шахтные инструментальные наблюдения в очистных забоях проводились путем измерения . смещений алиментов крепи, на участках длиной 60-80 м, прилегавших к зоне сопряжения. Инструментальные наблюдения в подготовительных выработках проводились с помощью измерения смещений контурных реперов, установленных в выработках впереди очистного забоя на участках протяженностью от 50 до 100 м с интервалом, равным шагу установки крепи. . наблюдения продолжались до удаления лавы от участков на 40-50 м. Измерения производились практически еяесуточно в течение 3-4 месяцев.

Анализ шахтных инструментальных наблюдений в очистных забоях покааач, что величины смещений кровли имеют значительную изменчивость, как по длине лазы, так и по мере ее подвигания. В условиях пласта ¡<7 (323-я лава, шахта им. Артема) разброс максимальных значений по длине очистного забоя составил от 35 до 48 ми. Средние значения изменялись в пределах 23-31 мм, при превышении максимального значения над минимальным на 24,6Х. Наибольшие максимальные и средние значения были получены на расстоянии 31-38 и от зоны сопряжения, В направлении середины очистного забоя эти показатели значительно снизились. В условиях пласта ha (разгрузочная лава, шахта ' "Прогресс") рааброо максимальных и средних значений составил соответственно 65-102 мм и 24-32 мм. Превышение 'максимального среднего значения над минимальным составило 24,ОХ. Наибольшие средние и максимальные значения получены на участке длиной 35-40 м, примыкающем к зоне сопряжения. В условиях пласта кг" (410-я лава, шахта "Западная") разброс

указанных величин составил 24-44 мм и 20-33 мм, при превышении наибольшего среднего значения над наименьшим на 382. Наибольшие значения были получены на концевом участке лавы длиной £0-26 ы. .

Установлено, что по мере подвигами очистных забоев, такте происходит значительное изменение смещений пород кровли, • характеризующееся коэффициентом вариации. При залегании в кровле глинистых и песчанистых сланцев мощностью до 20-22м максимальное значение коэффициента вариации получено в 25 м от сопряжения (27Т.), минимальнее - в средней части очистного забоя (17Х). При залегании в кровле песчано-глинистых и песчанистых'сланцев мощностью до 19 м. коэффициент вариации изменяется от 47 до 57%. Максимальные значения получены на участке 8-14 м от итрека. В условиях пласта кг11, при залегании в кровле слоистого песчаника мощностью до 12 м коэффициент вариации изменялся в пределах 18-252. Максимальные значения были получены на участке от 5 до 10 м от выработки. Увеличение значения коэффициента вариации свидетельствует об увеличении изменчивости смещений на участках, прилегающих к подготовительной, выработке, и о возрастании роли динамической составляющей опорного давления в зоне сопряжения.

Наблюдения, проведенные в подготовительных выработках на участках сопряжения, показали, что большая часть смещений кровли происходит на участках от 10 ы впереди до 25-30 ы позади лавы. Были определены участки максимальной интенсивности смещений. В 323-м конвейерном штреке (шахта им. Артема) наибольшая интенсивность смещений кровли зафиксирована в зоне сопряжения и на участке от 10 До 15 м позади очистного забоя. Во 2-м бортовом ходке (шахта "Прогресс") наибольшая интенсивность смещений кровли установлена на участке длиной 10 ы позади очистного забоя и на расстоянии 20-25 м от лавы. В 410-м конвейерном штреке (шахта "Западная") увеличение интенсивности смещений наблюдалось на расстоянии .10-15 м и 25-30 м позади очистного забоя. ®

Анализ проведенных наблюдений показал, что на концевых участках очистных забоев и на участках сопряжения подготовительных выработок с лавой на долю динамической составляющей опорного давления приходится до 90Х смещений.

Наблюдения в очистных эабоях и подготовительных выработках показали, что по мере двидения. лавы смеиения крозли периодически изменяются под действием зависающих и обрушивающихся консолей пород, вследствие чего изменяется наиряяен-по-деформированное состояние массива на участке сопр.чжения лавы с подготовительной выработкой. С целью определения параметров зависимостей опусклний пород кровля в зоне сопряжения был применен гармонический анализ.

Обработка результатов наблюдений позволила установить, что в условиях пласта К? обрушение кровли по длине очистного забоя происходит слоями с периодами: 4-7 м; 7-19,5 м; 10-44м и 31-76 м. Анализ амплитуд опусканий пород кровли дач возможность определить роль слоев в сушарких смещениях. Доля нгсхележаяего, первого слоя, относящегося к непосредственной ¡фовле, представленной глинистым сланцем, по длине очистного забоя изменялась в пределах 12-202. Из трех выяедехааих слоев максимальный вклад в смешения кровли, на участке, прилегавшем к зоне сопряжения, вносили третий и четвертый слои, относящиеся к основной кровле. На их дата приходилось соответственно до 26,2 и 33,37. смешений.

Таким образом, при залегании в кровле' песчанистых и глинистых сланцев в отношении мощности непосредственной кровли к мощности пласта, равном 4,1, основная роль в смещениях принадлежит основной кровле. В результате обработки результатов наблюдений установлено, что шаги обрушения слоев по длине очистного забоя значительно изменяются. Максимальные периоды обрушения слоев, вносящих основной вклад в смеиения кровли, зафиксированы на участке лавы, примыкающем к зоне сопряжения. На концевом участке очистного забоя длиной 25-30 м они изменялись в пределах 29-44 и 56-76 м. В средней части очистного забоя периоды обрушения вначкшх слоев составили 10-23 и 31-4.5 м.

Применение гармонического анализа для обработки результатов наблюдении за смещениями кровли в условиях пласта 1гз позволило выделить четыре слоя участвующих в формировании динамической составляющей опорного давления. Шаги обрушения слоев в очистном забое составили: 7-10 м; 13-24 ы; 31,5-52 и и 50-153 м. Шаг обрушения первого слоя на всех замерных участ-

ках-практически не изменялся. Шаги обрушения трех вышележащих слоев, относящихся к основной кровле, изменялись по длине очистного забоя. Шаги обрушения второго слоя были близки к максимальным на участке, прилегающем к зоне сопряжения и в 47 м от бортового ходка, на участке возведения бутовой полосы. Максимальный шаг обрушения третьего слоя (52,3 ы) зафиксирован на расстоянии 21 м от бортового ходка. В направлении концевого участка лавы шаг обрушения слоя изменяется незначительно и близок к максимальному. В направлении середины очистного забоя шаг обрушения третьего слоя уменьшается и в 61 и от подготовительной выработки минимален (31,5 м). Наб- . людения в разгрузочной лаве, в условиях пласта ha. проводились при отходе лавы от разрезной печи, В связи с зтим период прогиба четвертого слоя, относящегося к основной кровле, на концеЬом участке лавы составил 153 м. Анализ дал возможность определить долевое участие слоев в смещениях кровли. Доля первого слоя по длине лавы изменялась в пределах 8,б-lIX. Доли второго и. третьего составили соответственно 12-20?. Максимальный вклад второго и третьего слоев был получен на концевом участке очистного вабоя и на участках возведения бутовых полос. Доля четвертого слоя была максимальна (35%) на участке, прилегающем к воне сопряжения. Значение, близкое к максимальному, было получено на участке возведения бутовой полосы и равнялось 31%.

Шахтные инструментальные наблюдения и их обработка показали, что в условиях пласта ha при залегании в кровле пес-чано-глинистых и песчанистых сланцев и отношении мощности непосредственной кровли к мощности пласта, равном 1,7, определяющее значение в опусканиях пород кровли на концевом участке лавы вносит четвертый, выявленный слой (31%), представленный песчанистым сланцем.

Применение гармонического анализа для обработки результатов наблюдений в 410-й лаве, в условиях пласта-Ьг". позволило выделить три слоя, участвующих в формировали динамической составляющей опорного давления. Шаги обрушения слоев в очистном забое составили: 8-11 м; 13-19 м и 18-39 м. Шаги обрушения двух нижележащих слоев по длине очистного забоя изменялись незначительно. Увеличение шагов обрушения проис-

ходило б направлении эоны сопряжения. Максимальные ваги обрушения третьего слоя происходили на участке длиной 33-35 м от сопряжения и изменялись в пределах 30-39 м. Значительное снижение шагов обрушения произошло в средней части лаЕЫ, на участке от 40 до 80 и от зоны сопряжения. Роль слоев в смещениях кровли распределилась следующим образом. На долю первого и второго слоев приходилось соответственно 19-25% и < 27-382. Вклад третьего слоя по длине очистного забоя изменялся в пределах 42-47%. При практически неизменном, по длине очистного забоя вкладе третьего слоя на расстоянии 35-50м от сопряжения произошло увеличение доли второго, нижележащего слоя. Это обусловлено уменьшением влияния заделки со стороны массива и выравниванием влияния отдельных слоев основной кровли на суммарные смещения. Таким образом, при залегании в кровле пласта слоистого песчаника, наибольший вклад в смещения кровли на концевой участке лавы вносит вышележащий, третий слой, до 47,9% смещений.

Применение гармонического анализа для обработки результатов наблюдений в 323-ы конвейерном штреке (пласт К7) дало возможность выделить слои, участвующие--" в формировании динамической составляющей оперного давления. Выло выделено четыре гармоники с периодами 2-3 м; 8-10 м; 11-14 и и 41-42 м. Доли Первого и второго слоев в смещениях кровли изменялись в пределах 14,6-16% и 16-25%. Вклад третьего слоя составил 16-42%. Гармоники с максимальными периодами были выделены только на участках, расположенных впереди очистного забоя, позади лавы обрушение данного слоя не фиксировалось. Анализ долевого участия слоев на участках выработки с максимальной интенсивностью смещений показал, что наибольший вклад в увеличение интенсивности вносят второй и третий слои, относящиеся к основной кровле, представленной песчанистым сланцем. На их долю на данных участках приходится соответственно 16-22% и 16-21% смещений.

Во 2-м бортовом ходке, на участке сопряжения с очистным эабоем динамическую составляющую опорного давления формируют слои с шагами обрушения: 2-4 м; 6-8 м; 14-18 м и 25-38 м. Доли слоев в формировании динамической составляющей опорного давления соответственно составили: 15-24%; 16-23%; 19-32% и

£8-422. Н|1 участке с максимальной интенсивностью смещений вклад З-г/о и 4-го слоев, относящихся к основной кровле," составил соответственно 20-247. и 28-322. Таким образом, на учает1сах наибольшей интенсивности смещений роль основной кровли является определяющей. На ее долю приходится от 52 до 627. динамической составляющей смещений.

Е? 410-м конвейерном штреке обрушение кровли происходило тремя способами с шага,™-. 8-13 м; 19-26 м и 35-43 м. Наибольшая интенсивность смещений пород кровли была характерна для участка длиной 10-15 м позади очистного забоя. Наибольшее влияние на смещения кровли на данном участке оказывали два £киелетааих слоя основной кровли - 25-352 и 28-532. На долю непосредственной кровли приходилось от 22 до 272 смешений. Следовательно1 максимальное влияние на смещения кровли, на участке прилегающем к очистному забою, оказывают слои основной кровли, представленной слоистым песчаником.

Проведенные наблюдения свидетельствуют о том, что динамическая составляющая опорного давления формируется зависающими консолями пород непосредственной и' основной кровли. Влияние динамики на опускание пород кровли в зоне сопряжения является определяющим. Следовательно, снижение напряжений, вызванных зависанием консолей, может значительно снизить смещения пород кровли на участке сопряжения подготовительной выработки с очистным забоем. Уменьшение доли динамической составляющей опорного давления можно добиться путем воздействия на слои пород кровли, оказывающие максимальное влияние на смещения с учетом периодичности их обрушения.

. Исследования, проведенные в очистных забоях показали, что параметры периодичности опусканий кровли на концевых участках лавы зависят от состава вмещающих пород. Периодичность в опускании кровли на концевых участках лавы отражает горнотехническую ситуацию. Наибольшие шаги обрушения верхних слоев были получены на концевых участках лавы, при охране подготовительных выработок путем оставления целика и возведения бутовой полосы. При отходе от разрезной печи шаг обрушения вышележащего слоя шел максимальное значение. Увеличение шагов обрушения верхнего слоя на концевом участке дави отмечено также при охране выработки двумя рядами костров.

В результате проведенных, наблюдений показан периодический характер проявлений горного давления на концевых участках лав и в подготовительных выработках на участок, примыкл щих к очистным забоям. Увеличение шагов обрушения кровли на концевых участках лав ведет к повышению концентрации напряжений на данных участках. Наблюдения показали, что шаги обрушения верхних слоев на определенном расстоянии от подготовительной выработки практически не отличаются, что связано с влиянием массива и охранных сооружений.

Обрушение кровли в подготовительной выработке происходило с вагами соответствуют«! шагам обрушения кровли е очистном забое. Максимальное влияние на опускание пород кровли в подготовительной выработке, на участке сопряжения с лавой оказывает слои основной кровли. Это обусловлено залеганием в кровле мощных песчаников и песчаноглшшстых сланцев и отношением непосредственной кровли к мощности пласта ( 1т)п7е ). меньшем 3-4. Таким образом, слои оснс.чой кровли, оказывающие максимальное влияние на смещения на концевом участке лавы, определяют и состояние подготовительной выработки. Следовательно, своевременное г, здействие на значимые слои в очистном забое позволит устранить первопричину повы-иения концентраций напряжений в массиве, на сопряжении подготовительной выработки с очистным забоем.

Одним из способов повышения. устойчивости сопряжений подготовительных выработок с очистным забоем, является создание искусственной опоры в выработанном пространстве для уменьшения питовых напряжений в заделке массива. Это осуществляется на основе применяемых в настоящее время охранных сооружений (породные полосы, бутокостры, литые полосы, ШБТ). Удаление искусственной опоры от подготовительной выработки зависит от параметров периодических проявлений опорного давления на концевых участках лавы и в подготовительной выработке. В результате наблюдений установлено, что шаги обрушения слоев, оказывающих максимальное влияние на смещения кровли, на концевом участке лавы на расстоянии (0,15-0,2 1л) от зоны сопряжения,практически не изменяются. Это обусловлено влиянием заделки со стороны массива и применяемых охранных сооружений. Следовательно, рекомендуется при залегании в

И

кровле по^од средней устойчивости, по классификации 8НИМИ, 'возведение в выработанном пространстве искусственной-опоры на расстоянии от подготовительной выработки, равном расстоянию влияния со стороны массива. Это мероприятие позволит перенести напряжения в заделке слоев кровли в массиве в выработанное пространство, не допустить расслоения вышележащего слоя и тем самым снизить концентрацию напряжений, действующих на участке сопряжения очистного забоя с подготовительной выработкой. При залегании в кровле мощного слоистого песчаника следует использовать дополнительную опору, возводимую возле бровки выработки, с целью усиления воздействия на породные плиты кровли.

Результаты наблюдения показали, что величины смещений пород кровли по мере подвигания очистного забоя изменяются в достаточно Ешроких пределах, что обусловлено влиянием периодически зависающих и обрушаюаихся слоев основной и непосредственной кровли. Наибольшие напряжения в заделах возникают на ограниченных участках при максимальных шагах оОруиао-щихся значимых слоев. Следовательно, проводя указанные выше мероприятия по созданию искусственных опор, необходимым яв-' ляется повышение их жесткости на участках максимальной концентрации напряжений. Повышения жесткости бутовой полосы можно добиться путем нагнетания быстротвердеющих растворов на указанных участках. В качестве жесткой опоры могут быть использованы также железобетонные блоки повышенной жесткости и ограниченной податливости. Как показали результаты наблюдений за смещениями кровли в подготовительных выработках. влияние второго по значимости слоя на участке сопряжения остается достаточно велико. С целью снижения напряжений, вызванных влиянием, данного слоя, предлагается использование усиливающей крепи. Участки возведения усиливающей крепи в подготовительных выработках должны соответствовать участкам пиковых нагрузок, обусловленных обрушением данного слоя.

Правильное понимание геомеханических процессов, происходящих в кровле угольных пластов, оказывает существенное влияние на выбор-инженерных решений. В свою очередь, проведение перечисленных мероприятий требует учета технологических и организационных возможностей, стыкуемости с основными

производственными процесса«!! в очистных забоям и в лодгстк вительных выр&ботгх«.

На основании результатов исследований разработан» рекомендации по повквенаю устойчивости сопряжений подготовитель• пых выработок с очистным забоем в условиях пластов К7 (шахт.! га. Артема), Ьа шахта ("Прогресс") и Кг" (пахта "Западная").

В условиях пластов К? и Ив при залегании в кровле сред-, необрупащихся пород предлагается возведение в выработанной простраистье породной полосы на расстоянии от подготовитель? ной выработки £0-30 м. При труднообрушащихся породах кровля, в условиях пласта !<2Н рекомендуется возведение породной полосы на расстоянии 30-35 м от выработки, а такде дополнительней опоры у границы подготовительной выработки.

Оаидаешй з!«ономический зф|ект составил около 7 млн.руб.

ЗАКХХЯЕШГ5-

В диссертационной работе дано новое решение актуальной научной задачи установления закономерностей поведения слоистого массива горных пород в зоне сопряжения очистного забоя с подготовительной Еыработкой с учетом периодического характера проявлений горного давления, обеспечивающих высокую степень управляемости массивом, от которой зависит производительность труда и уровень безопасности ведения очистных работ.

1. Шахтными инструментальными наблюдениями подтверзден периодический характер проявлений горного давления на концевом участке очистного забоя и примыкающей к нему подготовительной выработке.

2. Разработана методика определения шагов опускания слоев пород кровли в очистном забое при наличии Баделки со стороны массива. Пасазаяо. что при залегании в кровле слоистых глинистых и песчанистых сланцев мощностью до 20-26 и ваги опускания в очистном забое достигают 70-75 и;

при валегаюш в кровле пласта песчаника мощностью до 12 м шаги обрушения в очистном забое достигают 36-40 м.

3. Установлены доли обрушающихся слоев пород кровли в

.формировании динамической составляющей опорного дг-туюнкк. Показано/ что при валегании в кровле слоистых глинистых и песчанистых сланцев доля отдельно обрушощегося слоя составляет 3-337.;

при валегаиид в кровле прочных песчако-глинистых и песчанистых сланцев доля отдельно озрушакщ&гося слоя достигает Э..6-ЗБХ;

при валегании в кровле песчаника доля отдельно обрусаэ-щегося слоя достигает 48%.

4. Установлены вони вдияыи наделки слоев со сторони массива в очистном забое. При залегании в кровл§ глинистых и песчанистых сланцев они находятся на расстоянии 25-30 и от зоны сопряжения; ври валегании в кровле песчано-глинистых и песчанистых сланцев - 20-25 м; при залегании в кровле песчаника - 30-35 м.

5. Показана изменчивость интенсивности смещений слоев пород кровли в подготовительных выработках. Установлено, что максимальная интенсивность смещений происходит под воздействием четвертого слоя в условиях пласта К7 (1,0-2.0 мм/м), третьего слоя в условиях пласта Не (8,0-9,0 им/м) и четвертого слоя в условиях пласта Кг11 (6,0-7,0 ым/м).

0, Показано, что управление сдоем пород, вносящим максимальную дола в проявления горного давления,на сопрякении подготовительной выработки с очистным забоем производится путем создания опори в выработанном пространстве н •..••* юяним, равном размеру зоны влияния со стороны массива горных пород.

7. Управление вторым по значимости слоем осуществляется с использованием усиливающей крепи в подготовительных выработках с учетом периодичности его'влияния.

8. Разработанные рекомендации приняты к внедрения на шзхте "Западная" АО "Гуковуголь". Расчетный экономический эффект от внедрения составил около 7 шш. руб.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:

1. Чехместренко Н.В., Скорик К.В. Влияние состава пород

н слоистости массива на проявления горного давления в очист-

нон забое. - Гсчний информационно-аналитический бюллетень, • М.: МТУ, 1093, сип. 9-12, с. 25-27.

2. Скорик К.В. Анализ периодичности проявления горного давления в очистном забое. - Горный информационной аналитический бюллетень. - М.: МГГУ, 1993, вып. 4. с. 52-53.

%

Подписано в печать 23.И. 1994 г. Формат 6030/16

Объём I печ.л. № 100 экз. Заказ

Типография Московского государственного горного университета. Ленинский проспект, 6