автореферат диссертации по разработке полезных ископаемых, 05.15.02, диссертация на тему:Параметры технологии очистных работ с безразгрузочным поддержанием кровли в лаве и регулируемым опусканием пород в выработанном пространстве при выемке пологих пластов средней мощности

. , п

АКАДЕМИЯ НАУК СССР ИНСТИТУТ ПРОБЛЕМ КОМПЛЕКСНОГО ОСВОЕНИЯ НЕДР

На правах рукописи

ГЛАДУШ Александр Дмитриевич

ПАРАМЕТРЫ ТЕХНОЛОГИИ ОЧИСТНЫХ РАБОТ С БЕЗРАЗГРУЗОЧНЫМ ПОДДЕРЖАНИЕМ КРОВЛИ В ЛАВЕ И РЕГУЛИРУЕМЫМ ОПУСКАНИЕМ ПОРОД В ВЫРАБОТАННОМ ПРОСТРАНСТВЕ ПРИ ВЫЕМКЕ ПОЛОГИХ ПЛАСТОВ СРЕДНЕЙ МОЩНОСТИ

(05.15.02 — подземная разработка месторождений полезных ископаемых)

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва —

19 9 1

Работа выполнена в Университете дружбы народов имени Патриса Лумумбы.

Научный руководитель — канд. техн. наук, профессор И. Л. Машковцев.

Официальные оппоненты:

докт. техн. наук А. С. Диманштейн, ,

канд. физ.-мат. наук Л\. Э. Слоним.

Ведущее предприятие — производственное объединение по добыче угля Карагандауголь.

Защита состоится ■»Охм&хрй 199-2 г. в^О часов на заседании специализированного совета Д 003.20.01 в Институте проблем комплексного освоения недр АН СССР по адресу: 111020, Москва, Е-20, Крюковский тупик, 4, конференц-зал.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке института.

Автореферат разослан « ^ »8е#а<2>[& 1991 г. Отзыв на автореферат в двух экземплярах, заверенный печатью, просим направлять по адресу: 111020, Москва, Е-20, Крюковский тупик, 4.

Ученый секретарь специализированного совету канд.техн. наук

Г. И. БОГДАНОВ

. 05цая иттжстт РАБОТЫ1.

Актуалшосз* п^оДлемы. Совзраенсгвованцо управления.кровмй яра разработке. лолопсс пластов средней йодное гй являете й ода OS X Д.-на'основныхй^скУдви'п о^йоводв*;

ния порЬд в выработанной лpccipa'acта.э заьлсit з'^-океизнооть очио- ;; тных paior, охрана повб^носг'и земли к о;{?^а«зцай ор^ды. SasHOot*

б'з;з ладнойвыеикйугля й Miбйтйэадий4продзо^ой'з ¿частной задор.

.' 'Прогрессй'зныаа" считаются способ'еззрззгрузочного-поддержания : кровли а лазе, и [рфукщёиоа опуокыш. яор'од з сработанной проо~. гранбтвб',vтак^как;.;ой!'^.оанрлий^ - у мйй^аа'ть -:р4усл рёниб^кррллй^ г;_

наыическао 'нагрузка! iia. '«parts, Лрй^еняЬгся (1!ли ракоуандуюгоя) '|1а г , способы отдельно," что ко яогйодяе! полнссг'ьл ислользоэить их про—.-' кмуцества, а крона эюго ярв раздельной ислсльзэзашш сохраняеЯоя ; опасность больийс7динаыичейк1Й "нагбуз'ок- на^вирабо1гкй-;к' oxiycканаЙ V*; позёрхиосги. = -Y.! 'V- '"\ГУ '"

В связи с атни актуальной задачей является исследование уо- Г;' ловий- однозроиеа-юго приаенония дзух' способов, т.о. беэразгрузоч-; а о? о йоддеркания Кровли' 'в лава и ра г у ли ру a u oi* сг спускания пород в':; Г ■ выработанной - пространстве, on ределение радиональшсс па рай е г р ов у4 -й технологии. - J - ' '-^'ч'^.-'Л;:.'^: • 'чч-ч V г

■ ЦбДБ рзботы- -определение параметров технологии очистных ра-;' б02 с безразгрузечн^н поддернаниеи 'кровли з лаэй и регулируешь опусканием пород з 'ьЬрабоганнои пространстве при выемке пологих ',-; пластов средней иоддосг;!. :.' ' - " ч::.:' :;ч Ч'.y^-Sii' ч

Y; • Для досг;:аеаая »оставленной цели необходимо ресшть следующие .'.. основные задачи: теоретическое обоснованна яредлагаёиого сяоооба • управления кровлей с учетоц натуряях Ийструиентальны1; н93люд8н1^!^,^'_ зкепераиоктальная проверка иопределаяиа параметров технологии ; ^ очастних работ на новой оЗъеинои стенде из

лоз; разработка требований к гомологии очистных работ о пряненв- -. • . пиему базразгрузочного поддержания, кровли в лаве ¡тороидальны.'/ аерзг^ гагоы к уйравляеизго опускания: пород 'зу выработанном* пространства регулягораыа реакции кропи. -у •','•''' ■:■"■['''.■'>'-'>

Идея работы заключается, в выявлении закономерностей проязшьЗ^-;1

ний горного давления пра^ праыенвни'и кбыбинацна бЭзразгрув^ороШ^;;

". '•-• ::

'-'поддорзания. кровли j лаве il; регулируемого опускания' пород я вира' '.tfoxauadu пространстве, определении ка-их,основе' параметров тохно-;^'ЙОГИК очйсеных"работ.; ^г;'-";. .' •'■ '•/.'■"•■ ".-л'

Ь Це-годц .иседодованкн:. о<Зобаднид и анализ пракгикй и прздщеот-¿ующа 'исследований,по земо, экспериментально-аналитический ц л'«шро^коирш«о?1{ма- йочеты* : •: :: -

'■•" '- доещцзаУце'на'УЧние пол обоняя; установлено, что при разработ- ; ■ йО полот• пластов сродней мовдости с породаиа кровли, склонной , , 8 опускании, возисшю зйякгигиое управление горный давлением при. . объединении, базразгрузочного поддержания пород в лаве и регулиру- ', еыого опускания"прозам в 'выработанном пространство, осуществляемо;) торолдальным нневмобаллониыи агрегатов ъ лаве ц баллонами регуляторами п.выработанном пространство;

определено.рациональное распределение реакций'пневмоагрога-. га и пяовматичзст крепей, обеопечиваиаее регулнруамое опускание кро£дн при увеличении абсолютной величины (по возрастающей экспоненте) в направлении наработанного пространства,.' ' •; Научная новизна пазудьтатов исследования заключается; в, порученной зависимости сиедешш кровли от расстояния до забоя при , 'Сочетаний бозраагрузочного поддержания.кровли в лаве с регулиру-". емым опусканием парод в выработанной пространстве, характеризует , Кой* сомнение остаточноК несуее.1 способности пород кровли с по-V иоаь» изменения реакции крепей;

, ; vfl разработка методики расчега реакций крепей в лаве и выработана оа пространство.

Достоверность научных положений обоснована представительный Объема* экспериментальна данных (еахтних наблюдений в выработках ц объемного моделирования), небольсин расхождением (не более IÛ-Î5£) результатов экспериментальных "и теоретических исследований . аелич-.н и скоростей "с меде ¡и U кровли при применении безразгрузоч-, кого поддержание крЬвла s лаве и регулируемого опускания пород в • '■ »ыработаннои пространстве«

Практическая ценность работы состоит з еледущеи: преддоаены ; научно оЗссногашше требования и параметры технологии очистных ра' бот с применением в лавз Зезразгрузочного тороидального агрегата ! ; . . . л в выработанном пространства - регулируемого опускания пород на Î ■■". . специальную крепь с язменяеВой реакцией: в торе - 90 кН, первой ; ряду регуляторов - 123 кН; втором - 215 кН; третьем - 415 кН; j f'. 2 четвертом - ¿00 к:!; пяток.~ 20С кН; рамхоазаз. «эззд рядами...

'; 5 м,:.1<енду. регуляторами в. ряду з средней чаоти а па границах лавы

7 - 12 ы;.скорость подзигаккя лази - 5,5-6,5 ы/сут. . ": Реализация результатов исследования: методика расчета .раак-'' . ции и усилия 'передвикки крепи"«зчиотбг^ забоя внадрена .на - шах?ё' ; "Саранская"'ПО Карагандауголь с эконшйческиьг Эффектом 9*7$ йю;< '. руб. 3 ГОД. ' ' '-' " /'/'"'' ';': /;',,'.

Апробация работ : основные ' положения диссертации докдаднза-.: лись: •; '' '■".■'■ - " '.'•.,"'/"" '"■•'■■'г-' >'•'•'! -УС; '-•'/

. на Всесоюзном научно-техническом совещаний "Направлекйя 'сбз- ' . дания и. совершенствования технологии к средств безлэдлсй зкоака .'. угля в аахгах!,(;»оокБа, ИГД /иа, А. А. С к очинок ого» ХЭбОгВайооазйои'л , • 0б1!йнара: ;'гЦряац1тц создания ясзих яэхасясгай подзеипсЯ доби«п угля'ЧНовоо'ябирск, ИГД СО АН СССР, 1983. у.); Всесоэзных'аауш6~У-';;. технических конференциях."Состояние и'перспективы' прпузаенпп паа-:зиа$ич"асв!пс' конструкций из адйсюс ободочек в. горнон деле"(Днепро-:..: 'погрогск, ДШ пи. Аргеыа, 1983 р.).и "Сосвояйие;и.йеропейиви.. ' прикеиекия аяпшх. ободочек на подзеш-шх горных ра*ботах1|(Дн.з!тро-. аотровск", 'ДТП мм. Артема, '1991 г.); 10-и Всесоюзной сешнаре, по ■ измзреиаа напрязениЗ в пассива горных пород (Новосибирск, ЙГД СО' . .'.

/Л СССР,' 1937 г.); секции "Оценка напряаенно-де$орь'яруе«ого б'оо-С .... • к тояшш пород" 2-го Республиканского сеиинара, "Проблемы разработки. ' полезных ископавши в условиях аисокогорья"С^Рунзе, ФШ^ ПХ-ей' конфзреа'цип научно-учебного центра ЗДН им. "П.Лумуыбы .|ГДри~ •аенёкав {.изико-хяияческих методов исследований в науке и 2вха::кз" -. (Москва, 1990 г,);Щ, Й'-ШП, ШП-ШП,.нагчно-мт1чеокнх"; / конференциях' янаёаврйог-оЗакулвгзта Ш1 на.ПЛуыуаба (Цозква'» "> •.'1976, 1979—1982, 1987-1991 г.?.)',, ; ; .'.V / ;:•

ПубликацияПо резульга'гаа виаолавяша.исследований'-сдувшЬ*'..г,* заво Ю печатных работ, з гоц та го X а в х орс к оо с за д е г о ль с ;гз о. ■ " ."

Структура и объем рзбогн: введение, четыре пункта (вклйчагзщзх \ 33 рисунка а'3 таблицы), заключение,-' список литература. (98.. нагота- V.,'' новаций)» тра приложения (17 рисунков и 10 табгар) ,- всо на. 176 ' . . . ' Страницах ыааинопио'ного текста. ..'.'; . - " -<,•■'%•('-«>

• <х;нозн®:с(щшалив.. работы л ''■'

Настоящие, исследования являются продопхоаиои работ С .С .С сааз- Г. ; : ко и С.Д.Ульянова, проводившихся на кафедре гора ого дела ■:*

. '.елтэта дружбы народов "кы.П.Луыуибгв 1983-1986

2-731 ; '^'Л'1^- ■: .-.•>,

'' ?'"•ВаЙ-.-■ внст^уйейвдьныХ наблйдвшй 2а основной. кровлей . -;>*■ -'¿медов»» -20-25 -были.определены'условия• прйцензнкя 2 однои оку--' чае безразгрузочного поддераания кровли ь ааво к -оЗрупениеа пород, " -'• й "а 'другой.- градкцйонной технологиив.лево и регулируемого слус~

• .сагшЕ 'пород в ■ выработанной 'яроаграаогво'; '.Указшшкэ исследования •"•'♦.■ ^«орсш балк уап8И1ШШ» :.тао позволило в насгояцэв. время ззвдвинузгь

• еде?} вбсдйяк«ъ' п одной 'технологиибезразгрузочкоз поддержание . ';'; кровлй а -Йавз п-рзгуллрус&оо сшусканио пород в выработанном про'-

/бтршш*: чго.и"йвляогов.'прадйе«оа ¿соледовзшШ ааогояяей рабо-

.'/','ЙЦ« ■ Ч-; ''..•..'..','■■

: ' . . ■ В предлагаемой технологии г лаве устанакшаегся тороудаль-, яйевиоагрогат, а в выработанном пространстве - специальные шмааокропа - регулятора реакции краяй.' - Ротулягорц- осуцестязга ; шуакащзо поррд' и раЗозаав, как 15 агрзгат, боз голгания кровли, /•■^йК.КАК изнононие давления в баллонах регуляторов производится ■ , шшшю о постояннии подпорой кровли»

.•'"■/Лаки« образоа» был .получен иовнй способ управления кровлей, " ;-йоэорца'сули'! вначихельние преииувдетяа в повышении,устойчивости

йарабогеиг и'оохрацовни поверхности зеьш, ? .'. Спозоб кообходиво. обосновать теоретически, а хакяе раскригь вак'ояоаора'оогп'.проявления горного давления при управлении кровно'Ц о ба'а'гопг&агпь''начиная о?-забоя и 'до. опускания пород на всхавки .'"■'' ;рзуулйг.ороз. .ОпрадоЕйсь. а чаи особенности и отедао ог способов, .""' а-когорнх .ниеег юсго «одасакао к опускание пород или их'бозраа-вдаочноз поддергашщ: и обруаенае.

.' .;-?оор$8а«0Скаду обоснования предаесгвогало уточнений натур'"-. ккх 22ракгордсг1Ш. общего опускания пород л определенно фиэлко-■ ыэханачеолих свойств лород основной .кровла яяасга К^, в тоы чис-. ло и .но стадии-авярвдеяьнаго -до^оруарования, 'существенного при. , опускании кровла. с сохрано.чиеи несукои опособвостй вплоть-до'до-сишения_.-ос?ат6чноя-:'прочноати/г.

.Уточнение натурных характеристик: общего. опускания пород про--взводилось: прй виазае пласта Д^ ,авхты, "Са^аибхая" ПО .'Караганда-' \ -.уголь. ПОД• обаиы ;оду'скаяпсу.;йиеетс'.я''"в виду проявлений' горного : .'.давления в -лаве- д ."йодгохоз'^толышх.-вирабохках.;,' ...'-.. ■- ' :.Лав.а;ДЛ11г.о;!;.120'-«'рбирудЬван.а-'Усхаыйз::"р6заннца комплексом .'.• МША, 'ланйьаойая'цо-у^ость'сосгаплплл 4,2 й ( при сбой мощности пласта на учас^.о 5»0 и " 4

Подготовка эгакнал, сксгеиа.разработки осодбаиала' оогазлеаном ij^y¿ щшшиювдЯ; дарабаюя' за "лавой. Саченно вирайогря' 0,2.

гралоциззпдная,' дерезпшшя. У'' yvQV" • J

..;,'рообсгшсз~ьа у чссгка".' наблюдения.' бйло 'áaaatiae;. sáop&t: лага" 3 { сбойки ййяду коявзйаршш я Ь0нталзд:ш<ша' 'ргршиз, ярйЦезоЗ ик-м под утлом 60°. Cba назиззлс(&:дааголадьзcá'• по«Ш?» /. '■}. ■," Обцоо' зромя яафвцолий сооса'зило' ^'¿рояча. и о:оогаэгсйзогазЬ:' >'•" лодзйгашр лаги, лри ^огорсп прслзспло 3 нага ©Зруясакя лйрод'»~;7': иозис.1 кровли,'чго,л0ззоля55.Цг1«а2&: рззуяиззй.доогоЗорЫшц-'-''!';.j

Б uno г p^usa^a^biri-.x* иа&юдойияэс цсйользозани а'з??эря5ельная J. : ' ci-оПка СР-3 к язкзчигсль дсЗориац:« ИЦД-3!(ЯГД-CÓ-ДВ.С'СС?).:'■'.[ П" :

Сзгсо» была ир;:, усгаааааизалвоь » средяоЯ чаагл namt,'..' j •7дяа - пароиозная - з пракоаз^ой шрзбогко* '3 лаза сношения" óit». родвлялаоь по лодлх'ли.'.согя сгсёя'кроши. 1 . ••"" '•:• •. .,'■■'} у, Результате ifáryp.-'íít наблюдения "«сказал«, что з Бпрабозаннсг!, ';' просгрзнс2в& лроздя плат'опускалась, со сдороззяи:: I,5f20 г';н/ч, ааксииу« xasspfCHiuui л np;r.:uKans?.a2. гирзбот:»' ваходялоя на* рае'о^.;: ?оя:;;:л 'су латш ?ч я ¿5 3 í;c;:o:¡, огнечено ооозг-зто^из:';' •'

s спузкаым ¡и'зял'ня« слсов пород,' глазигн-образен яояйрэ^гзоа- •• но:; л ескслдсЛ ."/сталодлсяо 'нообходнмез для. Х/О17ллзуо«сго

сауз!::^:::;; й^ки, без раахшля- значительной'с?рз000¿~j;'.'*.' í¡6;.:u":.í! тлп'пн&я щке^иальпо^о опускания' крозля зчгнрзбо-';'',,;

«¡'Г":р::<;:н:э :: рзегорияан до -очисгйого забся, рапноэ-з . .,(>.;' сродяч:: цот. Зги' соосл:;гс2луз!^дрцблйза20л5но. ясоаедя<>иу ряду ■

Ля» и^.ш олсооЗноогл крезля лр/ рэдгуляр^емеч \

езуазганяа кпрод ярййэлсдзйсоа опрздел.еш:'» э^т'экгизяого модуля it-'Vj, йориздап 2* ia:íojfí лаборауопаук гссяйдокшаХ ^дзйкОпМОхаШпсЬ-,":'v' тик бяоПсхл i.'opc; «иг^лоЯ .кроэлн плаога Kj2' Саране косо ^чавгка^.'; ч-Карагалдпиолсго Сассойна.' ' ■■ /• V /• Ц КГ:

'СЗрзоцц ;:зачк12ал«о?» яа омбалоиегра. ББ.-21 ЕЙИШ» У'л'лпзллезт. ú сгадия' зппрэлр"л7.аого до^о'рнирозалня, чго'.п0зас?лдвг']л;(^.. уекзиазлязагь. значонле азкус.ой 'игоукай спозобяоагя sráoís до oosti^J' ic'-шол пр'очносм.) при • рззлачшге- зйачааняк бскозого давления» v-::'

■ Тоорзги'ческ.оэ .обейяоэашо бйос'сба-'^йразлвняя" к|)ЬвябИ рз'згрузочнын. й'о?(дз^аа&й;кровл5 з лазз, рэгуллруе!.:ш oayosáníioíi] йброд.а: выработана о'а/пр0й1рацат2в ■зш1олнялооь.иоднфацярогая1к( одсм..В-.3-.Йласова расчета балкй' на, упруго1/''о0яованяа.'

- Устойчивее состояние кровли при .регулируемом■ опускании пород, f .¡os'.вабой..до„последнего рада крепи выработанного Прострайотва но^Л йетбыть обеспечено равенством нагрузки от веса зависпхх пород ¡ ; ч суше веса опускаювдхся пород п 'реакции крепи/;_взадаодейртвуюо1юс'{" ;

'«Pír с другСИ. 1 '

:^.',£-гл'.'.Йзаинод0Йотвие характеризуется, величинами .сМ0#ния храш и ¡? { .реакцией крепи и определяется вараавнзеп: ' -'--»у-.'.'; у4*:

ra-^^+bKVcosjJoe :

; :<■•: ■• S* >-, -эффективный ■ модуль - дефориадии; 3. - ыоаенг- инерции;, > \1(х) - прогиб (опускание) кровли; К - характеристика, упругргоу .-'• основания; jp (х).-'интенсивность-перекённоя нагрузки от -вес-а.:,по--j '• ; ' :род; ширина-кровли,- рассматриваем ой;.в--расчетн-оЕ exeas.'. ■ .- .

/..Расчета смещений .и-реакций проведены на ПЗЗМ Ю/АТ с-не я ель-, v зовайива управдвищей nporpaiiüu,PR0&,IB,FOR и А.-х подпрограьш: .. f FI,F2,FKR.,PR0i?IB •

Графикизависимостей, .построенные по.полученный рас.четниц .;« ■ • .удашша,-показана йа'-'рис-v I. рисунка видно,:.что крепи -забоя и .вврабйтанного пространства при;данной способе-управления кровлей :. -■ вшолняк« активную-роль (кривая реакций - возраставшая нзпрорыв-. - :.. ' - Ван-"экспонента). Те еретические . кссладовании показала на бодылу» --.--., возцшнос;гь прадлагаеыого способа/управления.кровлей, навозисг-' /с ность.регулируемого опускания пород без значительного наруаенкя ' *. осаошносги.

Эксперимектальная ..проверка и. определение■ параметров.техноло-Ггии очистная* раб ta проз одилась; на- обьеин он стенда из эквивалэнт-. шх иатерладов.

Горао-геологические условия моделирования анадогичли натур-,;ныа:набаденияиул'за исключапяец .подготовки - она принята секциоц- . ! ной С: дви&эниеы-лаэы по -падении в связи" с :расаараш1еа.-рекоа.енда- .' .!

ПО технологии очистных работ. I

^ у .Объемный стенд 1400x1400x1400 изгедо^он ¡:¿ нового не токепч-poro иагериаяа (сиЬсь песчано-дазнан). Геометрически ьасытаб ао-■"„^емрешаяня - 1:100, сгловоа - 1:1666666. Длина лав« аа участке ^

„црсгавала 10 а (в пересчета ва натуру), в качестве креаа очяство- J " роаабоя была принята «оделъ 'беаразуруз очного тороидального arpe" Tata, i качестве регуляторов реакции крапа выработанного цромрад-

i i. ?1

r A. '

сква'-.-.тпдралячеокап кара,-одна стойка.которой сауспла длп.озус-,,. - -' 'атт'кровли;.'а вторая - для ивмэнения.рзшгцйи и находилась' вяз•.

У /V'!".

' аодел1фОван1»Гпров9рялась эф^активноств.тэхцологдн с;-' - :

. •?,предлагаемый способом управления кровлей»'обцзе раецредзлгнйе ра,-; • У''акций лршабайн'ой крепи и регуляторов в приеречнрц ссченпи -лавы ••! \ . св забой до пятого ряда крапп вирабогакнего пространства', -к .пара-., V ллальйр' лаве,-как в $ороздальиой .крепя,-так и;в кхяо^'ряду, рзгу-

ляяоров. : ;;" / ''"■' V; ''-.-■'.• ■ • < ■ / у ■

", •.'.•••' По изменению реакции 'в поперечном.ссчешш бкдо'проверено 4 ' за^пакта - срг. с аз^знепяёы реакция по вссходпцзЕ; зш:а5зпз . (соогао'лошю зояичш: рзакц::!'; 1:1,2:1,4) п одни по (аналогично о С.С.Сопклко). Параллельно очшяпсау _ьйбе ~ иоа рсаарздоиеяиэ 'ра акциз определялось гакке орава^ии-».: Ь:-. .^¡.с:: 'вариантах; расположения рзгулягороз: на' раввах рассво^зк»: друХ' с? ,

• •• друга, на граница:!'иави (по одноиу) и.оогальнна в' ергдией час.-г' ;

'лови', соврздотпадние регуляторов на гранпцах'гашХзаркдш!'сос- ". .'редоточешн регуляторов 2 середине лавы. '-''".' ''. ' -

Оценка вариантов и оби;ог^ наярякошо-дс^орыкровдшюго состс- . ' яшт пород производилась 'по. во личине'' и скороевц озелосипл пород. .' ■ При эвоц учитывалось'влияние предлагаемого способа укравцоккя крохлай'на"шусканао основной кровли, на.адекватноз оиускаапе • ; ;

ЕСОЙ ТОЛЦН II УСТОЙЧИВОСТЬ 0Ч15С1'!ШХ И ПОДГОТОВИТСЛЬИ!:^ ;;Крзб0'г0К

* участка. •

• .'' Как'.показаяо физическое иоделпрозание радаоиаяььгл вариантой

• ... по ввлпчиао' реакции'« ее' расярздвдешэ явянагея иакскиакмам ¿е~

дичшш реакции, изменяющиеся -оа зцбоя.'к посяоднову ряду крзни ва-'-. рабвдакяого пространства' по восходящей экспоаенго, Эго.харавгцрх-эует.активное управление опусканием пород кровля в елчкчке иг. па-'

■ 4 осивного, когда изменение рэак'цнн производят по иксходкг;«£ экспо-

■ понто." Полученное' распроделбниз_ реакции соответствус-в кезоцу ,спо~ собуч управления, кровлей,' что. показали .и теоретические .расчатн.

" Создание .благоприятных условий при 'наксйиальяшс. реакциях .крэ-. : пей объясняется -тел., что в этш'сдучаэ, по'.сравноши с.кенкшп

реакциями, расслоение пород неаду их' отдельным группам: нозяачв--^гелвцо,' что способствует .в'бвыаешш эффективности способа управде-. ' .• ря кровлей, г,''' ' ..." '',;. . - . : 7". ..

) Йа четырех вариантов расподсеоная рзгулпторов в рядах, пара-.

ллельякх очистному. забов, рациональным является размещение,: яря. / ' котором управление опусканием максимально сосредоточено в'рвреди-"! -не лазы л в меньаем количестве на границах л^вц. '. .

Это дропиуцоство з рмнолсрдотш соответствует законоаернос-тяи 1ЩСП з окрестностях лавы: бояызеиу увеличении опорного, давления з средкой части лазы и иепыазну на ее границах,.В результате зтого з о о редине лавы и на границам происходит отавы и больии'е . отслаивания и'опускания массизоз пород кровли на крепь выработан-аого пространства, чей в других частях лазы.

Оценки технологии по адокгатнозги опускания пород в пределах Бсего выеиочного поля проводилась по объемной эшорэ зависимости .. '• величин смецелил непосредственной, основной кровли, вышележащей голци и ыульды - от расстояния до забоя. Коэффициент адекватности , регулируемого опускания пород для рационального режима реакций и • размещения регуляторов составил: в начале отработки поля jî =0,68, в середине J> =0,75 и з конце J5 =0,73. При,отсутствии безразгрузочного поддержания кровли он ссотавал fi =0,41, т.е. при рациональной резкие обеспечивается более разномерное адекватное смещение и сдвизоиие пород по всей толще выше пласта, включая и мульду поверхности.

Требования к технологии очистных работ на пологих пластах средней модности, составленные на основе проведенных исследований, применительно к горно-геологическим условиям Саранского участка Карагандинского бассейна, включают следующие основные полозения:

выемка углп и яоддернаняе кровли в забое производятся безраз-грузочнки тороидальным агрегатоы;

управление кровлей производится, начиная от забоя, без топта-' ни я пород а с регулируемый опусканием их за счет изменения реакций кралей агрегата и регуляторов выработанного пространства;

число рядов крепи выработанного пространства - 5, с расстояниями мегсду ними - 5 и;

. изменение реакции в сечении, перпендикулярном забою, осуществляется по возрастающей экспоненте от призабойной крепи к послёд-нему ряду крепи выработанного пространства: призабойная крепь -90 кН, крепь.зкработанного пространства: 125, 215, 415, 600 и . -900'кН. / '••-;•"•-....-'•.■ ' .. : .

■ 'Злаве длияэл 140.н. используется тороидальный пневмобаллоя-.,. ны'Л агрегат со струговым выемочным органом''и- забойнымконвейером...

-,.' . »¿сдвигание агрегата ¿а забой; производится с помодыэ гибкого 'рукава1которип с по1!оцьо привод1:их барабанов,^размещенных зз при-лвгавцих выработках, постоянно серела щатся» его двияение' обес- .' почайает подачу тороэ без разгрузки вслед за проходом выемочного ' органа. При этой тор перекатывается по роликоопораы, а внутри то-' ра оцепление его с гибкий рукавом происходит за счет выступов на , рукаво..Предусмотрено создание давления в,гибком рукаве с целья регулирования реакции и создания дополнительной ¿есткости приза--' "5с2ноЛ крепи. . ' -■'

В выработанном пространства установлены пневмокрени, являв-цг.есп регуляторами, реакции. Они "состоят из проводника-тяги, коль-дог.ого баллона,.эластичного верхняка а кесткой ботонной вставки. ЕагдыП ряд крепя имеет отдельный привод, установленный в прилега-едлх выработках.

.Баллоны-регуляторы установлены по схеме, которая.позволяет , . . создавать угол разиоадния поперечного ряда к перпендикуляру, прободанному от линии, забоя, равный 5-10°.!

По мере подвпганкя забоя, передзкхки агрегата и увеличения пролета мавасавдзй'крозли в баллоне последнего ряда снимается давлении с корпус регулятора норемедазтея.з сторону агрегата ка нес- . то пориого ряда. Опускание кроз'ли з дальне'Япеи происходит'ш аес-^ гнЕО" гстазка (зумбм).

Давлонло' воздуха в опорных оболочках изменяется от начального 0,4 Ш1а до 0,41 ИПя в лазе и далее по рядам: 0,59, 0,92, 1,3, 1,8 а 2,0 ЫПа. . "'.'д.

1вгаако-экоасиаческоз обоснование предлагаемой технологии арозодено до отраслевым иогодикан. В качестве базового варианта принято применение пнезмобадлоиного агрегата, агрзгатизированного. "'гомялокса КЫ-37Д.а автоматазарозакнего комплекса КИ-87УМА со способом'только регулируемым опусканкем пород кровли, "разработанный для" условий Карагандинского.бассейна, .а такхо способом с примено-пвеи слускно?. креяа.

Расчетный экономический а^ект в среднем составил 132 тыс.. руб. 2 год, Еклвчая и от сохранения земельных угодий; практический на вахте "Саранская" ПО ЕарагандауГоль - 9,75.тыс. руб. в год.

В дкссертационной .работе цолучзно новоо решение актуальной ', иаучноЗ 'задачи определения'рациональных.параметров технологии очи--"езных.работ с базразгрузочным яоддаоааниеи хоовли в лаве и регуяи-10 ■ ' у ' ■". : . ■ ' ' Ч '"'-'-

, руеиын опусканием'пород в выработанном пространстве на основе ра' скрытия закономерностей проявления горного давления, их использо- . -„вания для совершенствования разработки пологих пластов средней ; 'мощности Карагандинского бассейна и др;тих уголышх месторождений.

Основные научяне и практические результаты эксперг.ионтально-аналитических исследований заключаются в следуичем.

1. Научно обосновано применение предлагаемого способа управления кровле!!, состоящего в безразгрузочиом поддеркании пород в лаве и их регулируемо! спускании на почву за лавой с помочью тороидального агрегзта очистного забоя к крепей-регуляторов' выработанного пространства,, повыаащего устойчивость выработок и сохранявшего поверхность зешш за счет уменьшения динамических нагрузок и более равномерного распределения горного давления.

2. Установлено, что регулирование реакций крепей выработанного пространства в данной способе управления кровлей долацо про- . изводится по ряда« активно, т.е. с увеличенной абсолютных значений от забоя (по возрастающей экспоненте).

3. Определена зависимость величины и скорости опускания пород of расстояния до забоя, характеризующая осуществление предлагаемого способа управления кровлей в необходимых пределах над аг-регатон, первый - последний рядами кропи выработанного пространства. ' .

4. Определены рациональные параметры предлагаеной технологии очистных работ: реакция крепи тороидального агрегата - 90 кЯ (давление в баллоне 0,41 ШТа); парвого ряда крепи выработанного пространства - 125 кН (0,59 Ulla); второго ряда - 215 кН (0,92 lilla); третьего ряда - W кН (1,3 Ш1а); четвертого ряда - 600 «Я (1,8 * Ш1а); пятого ряда - 900 кН (2,0 Ша), расстояние ыеаду рядайп крепи выработанного пространства 5 и; расстояние иеаду регуляторам

в ряду 7-12 и при концентрации их в средней части я на границах лавы; скорость подвигаяия лавы 5,5 - 6,5 н/суг.

Результаты наследования внедрены в прозззодство: ыатодпка расчета реакции и усилия передвижки крепи очистного забоя внедрена на аахте "Саранская" НО Карагандауголь с экояоылческпи эффоктга , 9,75 тыс. руб. в год.

Публикациями по работе являятся: ' ■

I. Экспериментальные исследования проявлений горного давления при безлвдноЙ зыеике а применением различных крепей а без крзллз-

П

,. .. ния лриаабойзого просгрансгза//Направдения создания и совераеног-. Л.-;.'•;••; вования твхнГлории и '.оредсзд: бе.адлднЬй'' внешен.эдад

1980.-С.38-39.(Тезисы докладов Всесоюзного науч'но-гехначсс,кого ЛЛ::-оовеадния 25-27 ноября ,198,0. г,Ущ ьшД.Д.СкочиЫково) '.--Л' • ¡-'¿Ж: г (в соавторства) ;"r: у - ЛЛЛ ЛЛ .Л-ЛЛ": -'Л ЛЛЛЛ Л Л'-Л у'" С '-'' *: -Л, Л : • 2.. К расчету'реакции и усилия .передвижки трехряднобаллонной УЛЛ"^ крела//Состоякк8 и перспективы применения пневматических Кокот-.-ЛЛ рукций ка : мягких оболочек в горком'.деле..-Днепропе.з?ровск, .19.83.- г;. ; v' .С.62-64.-(Тезись- докладов Бсесоюзно& научно-технической конферэя-' ■•: .

. ции 15-Г?'и®яя IS83 г«ДГ2 им. Артоиа) (в соавторства) Л Л Л': ::;-' 3.' К- гшрооу'койплекснха^ толща,- лот г.

."" . вархкосгь) наблюдений.за сиесзнаен и сдвиаенкеы пород на шахте : J -"Саранская" .ПО Карагандауголв. в связи .'¿ .выемкой пологого ,5^ие.тро-Ч , , v . вогр .пд^ста на полную иошдос1ь//Про^ла1;ы сгановлеш1Я горнсдоби-. ; . ваю'дей проиксязикости разшзакцихся отран^УДН .^.n.iyuyHÓa.-^M.'j 'í- ' ' 1987.-с\б9-'П.~Ци. а ЯВЭИугслЬ 23.10.8?.Лй .4306/14 (в соавгор^ ••ЛЛ-

;. стве), Л ЛЛ;;-*'ГЛЛ'-''Л'Л.-'-'ЛЛЛЛЛ ^Л-ЛЛХЛЛЛЛЛЛЛЛ^

4.« вопросу повыыения.-устойчивое^ ва при применении беэразгрузочного аг.регатау'/Лробвеиы, становления Л- ' горнодобиваэдей прокншлеккости развизавщася стран/УДН ш. П.Лу- . .-". '' ■' líirvóbi* - - ' ¿ ^/^-^V^aeü.'-'B "'¿i^^roflqí^ ¿i ■

"v ' Л' 5. Методика моделирования автоматизированной выенки пласта ;'

Л р поырвдв'безразгрузочного агрегата и регулируемого плавного опу--:Л екания пород//Вопросы разработки :не.сгор<кдений1полеанМ; иоколае-'i, .. '„ЛЛ ыых и подготовка специалистов применительно к усдовшш развавав-' Л'У щихся страиДДН им. ПЛуиуибк.- И. > 1988.-0.28-31.-Доп. в'ЦНИЭИ-. V ; уголь 17.10.88, fc4720/5 (в соавторстве)

ЛЛЛ-'" 6. Оптимизаций параметров управления кровлей при применении ". • Л бе з ра з груз очного г ороидалвн о? о агрз га та//С сза ра е не г в оз зале добычи; ...Л -полезных ископаемых и 'подготовки, специалистов 'для-развивав'да.'ся/ ' ЛЛ> СТран/УДН ии. Я.Лумуьбы.-й.Д989.-С .18-32.-ion. в ЦЖг^уголь Л "Л ;

28.Я.89, Й5014Д. V "Л'-'Л'-ЛЛ" 'У Л';'-ЛЛ' , i

' -."7. А.с. 1553677 СССР, Способ охраны, рконтури.ваюиуа' выемочное.'

V; I-поде выработок в у-тройстзо для его ос у s;oc г вления. -Cay бл. в Б.П., , 1990;' KI2 (в соавторстве) 'Л "Л- ''...'-, МЛ1!:

yt-'.kSX' 8.';Ана1ш5Ический ...раочет :регулируемог.о опускания пород кровда Л '. :';'<¿ на уяругооседайайе оаорк/УЗояроса, подгсиг.овкц скециалксгог и лосле-'"V>; ДОвакнй в обласга торного деда/УДН ни.П.Луиумби.-й. .I99l.-C.50-..

Л 12 54.-ДйП. в Ц^ЭИуг^ ^.ОЗ.ЗС, N5250^.. . г: -'Л ;;'VЛг- - ■

9. Исследование пневмобаллонных крепей на моделях // Состоянием перспективы применения мягких оболочек на подземных горных работах. — Днепропетровск, 1991. — С. 85—86. (Тезисы докладов Всесоюзной научно-технической конференции 19—21 июня 1991 г, / ДГИ им. Артема) (в соавторстве).

10. Аналитический расчет регулируемого опускания кровли// Состояние и перспективы применения мягких оболочек на подземных горных работах. — Днепропетровск, 1991. — С. 82—83. (Тезисы докладов Всесоюзной научно-технической конференции 19—21 июня 1991 г, / ДГИ им. Артема) (в соавторстве).

Тематический план 1991 г., № 346

Подписано к печати 4.11.91. Формат 60X90'/,е- Ротапринтная печать. Усл. псч. л. 0,75. Уч.-изд. л. 0,71. Усл. кр.-отт. 1,0. Тираж 100 экз.

Заказ 731. Бесплатно

Издательство Университета дружбы народов 117923, ГСП-1, Мэсхса, ул. Орджоникидзе, 3

Типография Издательства УДН. 117923, ГСП-1, Москиа, ул. Орджоникидзе, 3