автореферат диссертации по разработке полезных ископаемых, 05.15.02, диссертация на тему:Разработка эффективных технологий механизированной выемки мощных крутых и крутонаклонных угольных пластов

Министерство топлива и энергетики Российской Федерации Институт горного деда им. А. А. Скочинского

На правах рукописи

ч

Кандидат технических наук

РАЗУМНЯК Николай Леонтьевич

1, 1

УДК 622:273.001.76(043)

РАЗРАБОТКА ЭФФЕКТИВНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ

МЕХАНИЗИРОВАННОЙ ВЫЕМКИ МОЩНЫХ КРУТЫХ И КРУТОНАКЛОННЫХ УГОЛЬНЫХ ПЛАСТОВ

Специальность 05.15.02 — с Подземная разработка месторождений полезных ископаемых *

Диссертация

иа соискание ученой степени доктора технических наук в форме научного доклада

Москва 1992

Работа выполнена в Институте горного дела им. А.А.Скочин-ского.

Официальные оппоненты:

член-корр. РАЕН, проф.,докт;теки;наук Н;К:Гринько, проф.,докг.техн;наух Ф.Н; Воскобоев, проф. ,докт.техн. наук А.В.Стариков.

Ведущее предприятие - Всесоюзный л научно-исследовательский и 1фоэктноч<онструкторский'угмыш8^т^^ (КувНИУИ).

Диссертация разослана *' . 1992 г.

Зшщта диссертации состоится/' гу/Jt"/XYf 1992 г.

вч на заоедаюш специализированного совета Д.135.05.02 по присуждению ученых степеней Института горного дела имени А.А.Скочинсного по адресу: 140004, г.Люберцы Московской области.

С дисоартацией можно ознакомиться в секретариате ученого совета Института горного дела им. А.А.Скочияского.

Отзывы в двух экземплярах просим . направлять по адресу: 140004, г.Люберцы Московской области, ИГД им.А.А.Скочинского.

Ученый секретарь сигнализированного совета фоф, ,докт.техн. наук

Н.Ф.Кусов

ч',< , -.Л с - . . .. .

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБ0Т11

В диссертации, представленной в форме научного до/слада, обобщены рззультатц исследований автора, зшолнзиннэ и опубликованные в период 1975-1992 гг., по научному обоснованию и разработке эффективных и безопасных технологий механизированной выемки мощных крутых и крутонакдонних угольных пластов.

Актуальность пробле,ун. Б структура общей добычи угля подэен-Ш1 способом разработка мощных кругах и крутояоклоинкх пластов санжает особое место, поскольку из таках пластов добываются коксущкеся угли наибохеэ цоиикх карок. Основным постав1».исм этйх yromS для мзгаляургпчеекпх сагодов и хоксохгиюпвскпх производств России яашигоя шахта Прогозьслоко-Кясачовского района Кузбасса, з которих добывается около 10 млп.т угля л год.

Разработка модных других в «рутояишжних пластов производится в слегаиих горно-геологячоскях yesostwx, сопровогдавтея опастилп гоомвяана'чвскша и газодавп-.згюскжя! ЯЕлвнилгп;, возпте-новеивем большого кояетэства эпдогеянах поларов.

Каемка уют прщовяеквш скотш&ла раэработат ооузрэетавястся о использованием БВР (около 90$ я хрешгснп&и о'чиотшх sf-.боов даровом. Добила угля как с обруавпг.ем, так я с закладной характеризуется яазювщ пагруикшя па очистной забой (10(1-150 t/oys), болы>ш удельным раоходом лвешх патгрлсаод (до 70 м® на 1000 т добыта) п сбгемоа лровопопяя лоцгозопиелшк вкриботои (-10-50 м на IC'OO 'г добта), ввачятолыпш гисагуагадаонгаи»! поусряш! угля п нодрях (ЗСМО*).

Для вшшгя шщшх вруамх плаатоа средства комплексной мохп-kiзацли, хромо одного коршясса ЕРШ.!, отсутствует; добича угля гидромзшшировашшм способом производится только на 2 тахтах ассоциации "Прокопьевсг.тчдроуголь" с объемом добича 1,3 плн.т в год, на атом по уровне находится добича угля о закладкой выработанного пространства.

В последние 25 лот в ИГД им. А.А.Скочинского, КузНИУИ, Ш51-гпдроугло, ШИШ, £ост]ШИ, ВНШ1ГД, Сибпшрогормаша, Рипроутло-«аие, Спбпшроиахте, ИГД СО PA1I, МУ СО РАН, КузШ1, МГИ и других

I

институтах проведен большой объем ШОКР, посвященных совершенствованию технологии разработки мощных крутых и крутонаклонных угольных пластов. Однако йз-за недостаточной комплексности применяемых подходов с учетом геомеханической ситуации проблема аффективной/разработки этой группы пластов полностью не решена.

Дель работы - ооэдание технологий механизированной выемки мощных крутых и крутонаклонных угольных пластов на базе комплексного научного обоснования системы основных принципов их разработки, обеспечивающих эффективность и безопасность горных работ, исключение возникновения и перепуска эндогенных пожаров,повышение полноты внемки угля и экологической чистоты производства.

Основная идея работы заключается в использовании установленных геомеханических особенностей поведения углепородного и закладочного массивов для обоснования новых технических решений и определения параметров технологии механизированной выемки мощных крутых и крутонаклонных угольных пластов.

Методы исследований включают анализ статистических данных и производственного опыта, научное обобщение результатов выпол- ' венных исследований, физическое моделирование, натурные наблюдения и инструментальные измерения при производственных экспериментах, аналитические метода, базирующиеся на положениях механики сплошной среды, расчеты о использованием ЭВМ.

Основные положения и результаты работы, выносимые та защиту: сист'ема основных принципов эффективной и безопасной разработки мощных крутых пластов, включающая: предварительное возведете междугоризонтных изоляционных полоо из твердеющей закладки; искусственное разделение мощного пласта на слои (пласты) средней мощности;, нороткозабойная и коротколавная механизированная выемка угля в олоях; нисходящий порядок отработки слоев ' в пласте, полос или подэтажей в слоях; применение твердеющей и друтих видов закладки выработанного пространства [I, 3-5, 10-12, 23, 37 , 38, 41-44];

/1 > метод определения места возведения искусственных междугори-вовтных изоляционных полос, учитывающий напряженно-деформирован- • ное состояние горного массива и его воздухопроницаемость в верх- : Ней части подготавливаемого к разработке втажа (ДЗ-18, 22, 23 ] ; , метод определения рациональных параметров ыеадугориэонтных ■ изоляционных полос из твердеющей закладки, учитывающий влияние, на их устойчивость при подработке податливости,прочностных и деформационных характеристик • угольного и закладочного массивов

и воздухопроницаемость изоляционной полосы при различной глубина разработки [19-24, 27, 28];

методика определения нормативной прочности твердеющего закладочного массива по фактору предельного смещения кровли пласта о учетом его мощности и деформационных свойств закладочного массива [23, 27, 28, 31];

метод прогнозирования устойчивости блоков нависающего твер-деыцэго закладочного массива при различном расположении в горизонтальном слое вынимаемой полосы, основанный на определении допустимой ширины опорных уступов угольного и твердеющего закладочного массивов с учетом веса блоков и сил сцепления между ними [22, 23, 31, 32];

рациональныэ параметры короткозабойной и коротколавной технологии выемки мощных крутых пластов горизонтальными я наклонными слоями по простирании в нисходящем порядке с твердеющей и другими видами закладки [27-38];

рациональные параметры технологии отработки мощных крутонаклонных пластов на больших глубинах (свыше 900 м) горизонтальными слоями в нисходящем порядке с обрушением при возведении искусственных кекдуслоевых перекрытий из металлической сетки и ли из упрочненных специальными вяжущими обрушенных пород [45-49].

Достоверность и обоснованность научных положений, .выводов и рекомендаций, сформулированных в работе, подтверждается:

значительным объемом длительных (до 10 лет) шахтных инструментальных наблюдений при опытно-промышленных проверках новых технологий очистных работ;

хорошей оходшостыо (75-803) параметров предложенных технологий добычи угля, полученных на основе аналитически^ расчетов, лабораторных и шхтних исследований;

положительными результатами опытно-промышленной проверки основных технических решений.

Научное значение диссертации заключается в установлении закономерностей формирования иапрякенно-деформированного состояния ухлопородного и закладочного массивов для определения рациональных параметров технологий механизированной выемки мощных крутых и крутонаклонных угольных пластов. Научная новизна работы:

установлены зависимости напряженно-деформированного состояния горного массива в зоне вентиляционного горизонта от времени, прошедшего после отработки вышележащего этажа, и компрессионных свойств закладочного массива или обрушенных пород [13-10, 22,

установлена зависимость влияния податливости угольного и закладочного массивов и воздухопроницаемости на параметры изоляционной полосы из твердеющей закладки [19-24, 27, 28];

предложена расчетная схема формирования смещений кровли пласта, позволяющая определить нормативную прочность твердеющего закладочного массива в зависимости от его деформационных характеристик и мощности пласта [23, 27, 28, 31];

предложена расчетная схема и установлена взаимозависимость между геометрическими параметрами полосы (блока твердеющего закладочного массива), шириной опорных уступов, действующих.нагрузок и прочностными характеристиками утля и твердеющего закладочного массива при различном расположении полосы в отрабатываемом олое [22, 23, 31, 32];

установлены закономерности формирования закладочного массива за .передвигающейся по простираншо механизированной 'крепью в зависимости от угла "падения, длины аабоя и скорости его подвигания [ 33-38, 41-43]. -

Практическая данность работа: ' разработана общая структура формирования технологических схем, основанная на обеспечении механизированной выемки мощных кругах и крутонаклонных угольных пластов за счет искусственного разделения пласта на слои (пласты) средней мощности, отработки, их в нисходящем порядке и применения твердеицей закладки ¡Д , 3-5, 25, 28, 81, 33, 34, 37, 38, 41-44];

V определены место возведения и рациональные параметры мевду-горизонтной изоляционной полосы из твердеющей закладки, обеспе-1 чивавдие безопасную отработку пласта с закладкой выработанного пространства [13-18, 19-24 , 27 , 28];

■ разработаны технологические схемы и определены рациональные параметры механизированной выеши мощных крутых и крутонаклонных пластов для условий тахт Прокопьевско-Киселевокого месторождения Кузбасса и Ткибули-Шаорского месторождения Грузии [I, 3-5, 10, .24, 27-34 , 37, 38, 41-44 , 46 , 47 , 49 , 51];

.-V разработаны предложения для технических проектов реконструкции действующих шахт, регламентирупцие содержание и последовательность технологических процессов и основные технкко-зкопони-ческие показатели при отработке мощных крутых пластов по . новым Технологиям [I, 3, 5, 10, 22, 23, 26, 34, 36, 42-44, 47, 49-51].

Реализация работы в промышленности. Результаты выполненных' исследований использованы в отраслевых и региональных нормативно-

методических документах, утвержденных директивными органами, основные из которых следующие: "Методические положения оценки технического уровня и э^фзктивности технологии и систем машин для подземного способа добычи угля'* [50], "Методическое руководство по возведению междугорнзонтных изоляционных полос из твердеющей закладки при разработке мощных, крутых пластов Прокопь-евско-Киселевского• месторождения Кузбасса" [23] , "Инструкция по предупреждению и тушению эндогенных пожаров в шахтах Кузбасса" [II]. "Указания по инженерным методам расчета и выбору параметров, способов и средств управления горным давлением при разработке угольных пластов Кузбасса с углами падения свыше 35°" [33], "Техническое задание на комплекс оборудования Ж3"[37], "Экспериментальные технологические схемы разработки крутых угольных пластов с закладкой" [44], "Технологические схемы добычи угля при комплексной механизации очистных работ для условий Ткибули-Шаорского месторождения Грузгаской ССР" [49],"Технологические схемы разработка мощных пластов слоями в нисходящем порядке с искусственной кровлей" [47], "Технологические схемы разработки пластов на угольных шахтах" [43].

Основные результата и рекомендации внедрены на шахтах Кузнецкого, Гкибулв-Шаорского и других угольных баооейнов с экономическим эффэктом более 5 млн.руб. (в ценах 1990 г.).

Апробация работы. Отдельные положения диссертации докладывались и получили одобрение: на региональных научно-координационных совещаниях по проблемам горного давления и взаимодействия механизированных крепей с боковыми породами (ИГД СО АН СССР, 1978, 1980, 1982, 1991); 1У Всесоюзной конференции по механике горных пород (г. Днепропетровск, 1981); заседании 'секции НТГО "Разработка угольных месторождений подземным способом" (г.Москва, 1981); И.Республиканской технической конференции "Совершенотвова-Ш!о технологии и механизации добычи полезны): ископаемых" (г.Тбилиси, 1983); на Всесоюзных научных кон^оронцшх "Совершенствование технологии, механизации я организация производства при подземной добыче угля"; "Интенсивная и безотходная технология разработки угольных и сланцевых месторождений", "Концепция управления горним давлением закладкой выработанного пространства" (г.Москва, 1983, 198Э, 1991); в Главном научно-техническом и Производственно-технологическом управлениях Минуглепрома СССР (г.Москва, 1990, 1991); на заседаниях секции подземной разработка угля и сланца Минуглепрома СССР (г.Москва, 1988, Донецк, 1989,

Мевдуреченсн, 1990), а также на ученых и технических советах ИГД им. А.А.Скочинского, В1ШМИ, КуэНИУИ, ВостНШ, Гипроуглемаша и Сибгипрогормаша (1987-1992).

Публикации. Автором опубликовано 96 научных трудов и 10 изобретений. Основные положения диссертации опубликованы в 51 научной работе, в том числе 2 монографиях, II брошюрах, 2 авторских свидетельствах, 5 альбомах технологических схем.

Автор выражает глубокую благодарность научным сотрудникам лаборатории технологии и комплексной механизации выемки крутых угольных пластов и сектора ОЗР в г.Прокопьевске за помощь в проведении исследований.

КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ ОПУБЛИКОВАННЫХ РАБОТ

■ Снижение технико-экономических показателей работы шахт, разрабатывающих мощные крутые пласты, во многом обусловлено отсутствием современных технологических решений зю~мвйШиированной добыче угля при постоянно ухудшающихся горно-геологическях условиях, в особенности на Прокопьевско-Киселевскоы месторождении Кузбасса. '

Значительный вклад в создание и совершенствование технологий добычи угля аз мощных крутых и крутонаклонных пластов с обрушением и закладкой выработанного пространства внесли известные ученые и производственники К.А.Ардашев, Н.С.Арсенов, Р.А.Бирю-Аов, А.С.Бурчаков, В.Ф.Богомолов, М.И.Весков, Ф.Н.Воскобоев, В.С.Вотинцев', Д.Т.Горбачев, Н.К.Гринько, А.М.Долинокий, П.В.Егот ров, В.В.Егошин, ■ В.Е.Вайденварг, С.Й.Запреев, Л.А.Зпглин, , В.И.Ильин, П.И.Кокори'н, В.ФТКрыловГ А.С.Кузьмич, Н.И.Куксов, Ю.Н.Кулаков, А.В.Лйбедвв, Е.Я.Махно, А.С.Микеладзе, О.В.Михеев, В.Ф.Парусимов» А.И.Петров, С.Т.Скопин, А.В.Стариков, Д.А.Стрельников, Л.П.Томашевский, М.И.Устинов, И.Л.СаЙявр, В.В.Хан, Н.АЛи-накал, В.Ф.Иахматов, З.М.Шлк, А.П.Широков, Н.И.Яковлев и др.

• Однако анализ научно-технической литературы и опыт эксплуатации шахт показывает, что попытки реализации предложений по механизированной выемке мощных крутых и крутонаклонных пластов• не дали положительных результатов из-за мэШшчоскогб переноса технических и технологических решений по разработке пологих пластов ыа мощные крутые без учета специфических особенностей их залегания и проявлений горного давления.

В настоящей работе обобщен выполненный под руководством и при непосредственном участии автора комплекс разработок и исследований, основанный на применении предложенной в работе системы основных принципов, позволившей обосновать и практически осуществить эффективную механизированную выемку мощных крутонаклонных и крутнх пластов.

I. ОСНОВНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ ТКХНОЛОГШ РАЗРАБОТКИ МОЩНЫХ КРУТЫХ И КРУТОНАКЛОННЫХ УГОЛЬНЬК ПЛАСТОВ

1.1. Гермеханическиа и производственно-технические предпосылки разработки новых технологических решений [б-Э, 11-13, 17, 3337]. Применительно к специфике условий залегания мощных крутых и крутонаклонных плаотов Прокопьевско-Киселевского района выполнен ряд исследований по определению влияния горно-геологических и производственно-технических факторов на особенности геомеханической обстановки и возникновение эндогенных пожаров в выемочных полях, на оонованаи которых установлено следующее:

на горный массив воздействуют не только его естественное напряженное состояние, но и дополнительные более высокие поля напряжений, возникающие как следствие ведения горных работ на крутых пластах (по сравнении с пологими);

применение буровзрывного способа выемки утля реэко нарушает равновесие горного массива в окрестностях очистного забоя, при-' водит к неравномерности смещений кровли пласта, возникновению динамических процессов в боковых и обрушенных породах, ухудшению состояния угольного массива и целиков;

геологическая наруиенность мощных крутых и крутонаклонкых пластов характеризуется высокой частотой нарушений - в среднем одно нарушение через каждые 30 м по простирании пластов, как правило, кососекущих - а работа (несмотря на то, что 95$ нарушений имеют амплитуду менее 1,5 м) очистных забоев длиной более 50 и в атих условиях характеризуется крайней сложностью выполнения 'производственных операций, сопровождающихся аварийностью и вось-1га низкими технико-экономическими показателями;

повышение частоты возникновения эндогенных пожаров (25-30 по-ааров в год) обусловлено применением способа управления кровлей обрушением, большими эксплуатационными потерями утля, возрастанием глубины ведения горных работ и аэродинамической связью

между действующими и отработанными этажами, способствующей взаимодействию неконтролируемых утечек воздуха с разрыхленным углем, оставленным в выработанном пространстве;

применение способа изоляции выработанного пространства вышележащих этажей от действующего мэвдугоризонтннми угольными целиками высотой 6-8 м из-за их малой устойчивости и низких изоляционных качеств; приводит к возникновению новых или активизации ранее локализованных (более 50% всех зарегистрированных) пожаров;

использование глинистых пульп для проведения профилактических мероприятий и тушения пожаров, обусловливают частые прорывы глин в действующие горные выработка шахт.

; Выявленные геомеханические закономерности деформирования массива горных пород при отработке рассматриваемой группы плаотов позволили о достаточной степенью обоснованности подойти к разработке новых технико-технологических решений по выемке мощных крутых и крутонаклонных угольных пластов;' '".. "'"

1.2. Система основных принципов -разработки иоганых крутых пластов и структура новых технологических схем добыча угля [18, 19, 21-23, 30, 31-55, 37, 38, 41-43, 47-49]. На основании анализа опыта разработки мощных крутых и крутонаклонных пластов и результатов геомеханичеоких и газодинамических исследований по- совершенствованию применяемых технологий создана система прогрессивных принципов эффективной и безопасной разработки этих пластов, позволяющих нейтрализовать негативное влияние горно-геологических факторов и обеспечить повышение технико-экономических показателей:• ■

предварительное возведение мовдугоризонишх полос иэ твердеющей закладки для изоляции разрабатываемых этажей от ранее отработанных при управления горным давлением полной закладкой;

■ искусственное разделение мощных пластов на слои (пласты) средней мощности, отрабатываемые с закладкой или с обрушением под искусственным между слоевым перекрытием;

нисходящий порядок отработки слоев в пласте, полос или подэтажей в слоях при подвигании очистных забоев по простиранию;

короткозабойная пли коротколавцая (до 50 и) механизирован™ выемка угля в слоях;

; применение твердеющей закладки выработанного пространства как основного средства управления горнил давлением при отработке запасов, законсервированных в охранных целиках,а такке для обеспечения механизированной выемки угля в слоях.

Исходя из геомеханических предпосылок и системы основных принципов, под руководством и при непосредственном участии автора разработана структура формирования технологических схем механизированной выемки мощных крутых и крутонаклонных пластов, проведены и продолжают проводиться шахтные испытания рациональных и эффективных технологий, включающие:

.возведение междугоризонтных изоляционных полос из твердеющей закладки, обеспечивающих безопасную отработку угольных пластов;

механизированную выемку угля горизонтальными слоями в нисходящем порядка узкими полосами по простиранию с примененном ко-роткозабойного оборудования с литой или жесткой твердеющей закладкой;

выемку утля коротколавннми механизированными комплексами с жесткой твердеющей закладкой горизонтальными слоями в нисходящем порядке на полную мощность пласта и наклонными слоями в нисходящем порядка с отработкой их столбами (подэтажами) по простиранию;

механизированную выемку угля горизонтальными слоями л нисходящем порядке с обрушением при возведении междуслоевых перекрытий из металлической сетки или из обрушенных пород, упрочненных специальными вяяущими составами.

2. РАЗРАБОТКА ТЕХНИЧЕСКИХ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ РЕШЕНИЙ ПО ИЗОЛЯЦИИ РАЗРАБАТЫВАЕМЫХ ЭТАЖЕЙ ОТ РАНЕЕ ОТРАБОТАННЫХ

2.1. Определение места возведения междуторизонтинх изоляционных полос [13-18, 22, 23]. Обязательным инженерным решением для веех технологических схем при разработке мощных крутых и крутонаклонных пластов о закладкой выработанного пространства является предварительное возведение на уровне вентиляционного гори-( зонта искусственных междугоризонтних изоляционных полос из твердеющей закладки. Для определения места возведения изоляционных полоо автором били проведены лабораторные а шахтные эксперименты" по изучению напряженно-деформированного состояния горного массива после отработки крутых пластов на вышележащем этане.

На основании проведенных лабораторных исследований на моделях из эквивалентных материалов для условий Прокопьевско-Кисе-левского месторождения установлено, что:

в горном массиве под выработанным пространством образуется область пониженного давления длиной по падению 0,7-2,5 м с раз-

витой трещиноватостью, характеризующаяся критической воздухопроницаемостью, и ниже - область повышенного давления длиной 7-12 м с максимальным коэффициентом концентрации напряжений 1,2-2,6;

по истечении 10-15 лет после отработки этажа длина области пониженного давления увеличивается на 20-405?, а коэффициент концентрации напряжений уменьшается до 1,1-1,9, причем максимум напряжений перемещается вниз по падению пласта;

снижение усадки закладочного массива в выработанном пространстве с 24 до Ъ% способствует уменьшению области пониженного давления на 20-25^ и коэффициента напряжений на 20-32$.

Рис. I. Меото равполоаешш; кеядугоризонтноЯ изоляпиовноВ полосы из - твэрдэицой закладки {а) и схема к расчету ее осеовшх параметров (б):

' 1-П - гони трещяноватости о критичвагоа Еаздузсо-прсотцаелостье соотьотстЕевко хода в угольаого массива;. II - прехохраштздьгаЗ угольаый поляк; I/ - мездугсрЕзоятная гзоодшэнших полоса га »вердвшаа гашиша

. Экспериментальными исследованиями на 20 пластах 6 шахт месторождения при глубине разработки до 300 м установлено, что размеры зон трещиновагости горного массива с воздухопроницаемостью ( 0,1 м3/мин) в верхней части подготавливаемого к разработке этажа зависят от горно-геологических условий залегания пластов, податливости заполнителя выработанного пространства и времени, прошедшего после отработки пласта на вышележащем этаже (рис.1,а).

На основании проведенных шахтных и лабораторных экспериментов для определения максимальных размеров зон трещиноватости пород кровли ктрп и угольного массива к^ получены следующие эмпирические зависимости:

а

5

тН

к

(2)

где т - мощность пласта, м; кг - коэффициент, учитывающий влияние податливости заполнителя выработанного пространства (при относительной усадке закладочного массива 24, 18, 13 и 5% его значение составит соответственно I; 0,32; 0,83 и 0,6?) - коэффициент крепости угля по шкале М.М.Протодьяконова; Кв - коэффициент, учитывающий влияние времени, прошедшего после отработки пласта на вышележащем этаже (по истечении 3, 5, 10 и 15 лет его значение составит соответственно I; 0,89; 0,81; 0,75); ^ - средняя плотность пород кровли, кН/м3; Н - расстояние от поверхности до угольного целика, м; а - угол падения пласта, град; предел прочности при сжатии пород кровли, Ша; _/5 - коэффициент бокового распора пород кровли, равный 0,4-0,5 при глубине 200-300м.

Междугоризонтныз изоляционные полосы из твердеющей закладки рекомендуется возводить ниже зоны трещиноватости горного массива о'критической воздухопроницаемостью и предохранительного угольного целика высотой 0,4-0,6 м, что позволит исключить аэродинамическую связь с выработанным пространством.

2.2. Метод расчета прочностных параметров ме:отгоризонтши изоляционных полос из твердеющей закладки [19-26, 28, 29, 31]. Междуторизонтные изоляционные полосы из твердеющей закладки по1 урло$ию технологичности их возведения целесообразно располагать в пределах крутого пласта горизонтально. На основании проведенных исследований на моделях на. эквивалентных материалов установлено, что:

устойчивость вышележащего угольного массива при возведении -междуторизонтных изоляционных полос из твердаищай закладки обеспечивается при мощности пласта до 12 ы - выемкой горизонтального-олоя узкими полосами по простиранию шириной до 4,5 м в направлении от кровли к почве, а при мощности пласта более 12 ц - выемкой горизонтального слоя на полную мощность пласта;

фактический пролет обнажения мевдугоризонтной изоляционной полосы при ее подработке превышает технологический 10£ (расстояние между кромками угольного и закладочного ма'соивов) как

в сторону угольного (до 35$), так и в сторону закладочного массива (до 67%).

Исследованиями на : аэродинамическом стенда воздухопроницаемости мевдугоризонтной изоляционной полосы из твердеющей закладки толщиной 2,5-3,5 и в условиях переменного вагружения установлено, что воздухопроницаемость полосы возрастает на 5-16$ о увеличением глубины разработки от 100 до 500 м. Рациональные пара-мэтры полосы определялись исходя из условий сохранения еа прочности, устойчивости при подработке и обеспечения допустимой воздухонепроницаемости (рис. I, б).

Метод расчета рациональных параметров базируется на уравнении для определения максимального напряжения на контуре защемленной прямоугольной плиты ётах кон, (МПа), подверженной действию равномерно распределенной нагрузки ётаг кшс учетом результатов, полученных автором при исследованиях в лабораторных и шахтных условиях. ..

При длине устойчивого пролета обнажения междуторизонтной

ИЗОЛЯЦИОННОЙ ПОЛОСЫ ДЛЯ условий П1Г

я»г 1ПС(Кевз

а для уоловий (1р^тг

• . > . (4)

где б - предел прочности изоляционной полосы при растяжении,МПа; Р - определяющая функция, численные значения которой зависят от соотношения сторон плита и тг и находятся в пределах от 1,23 до 2; тг - горизонтальная мощность пласта, ы; р. - коэффициент Пуаосона; у - средняя плотность твердеющей закладки, кН/м9; к толщина изоляционной полосы, м; кпу~ коэффициент, учитыва-

податливость угля, равный 0,74-0,98; коэффициент, учитывающий податливость закладочного массива, равный 0,6-0,97; к8аз - коэффициент, учитывающий условие обеспечения допустимой воздухопроницаемости при различной глубине разработки, равный 0,65-0,9.

.Расчеты для наиболее характерных условий при толщине мездг-гориэонтной изоляционной полосы 2,5-3,5 м, определяемой параметрами технологии механизированной выемки угля и мощности пластов 5-15 м, показали,что предел прочности изоляционных полос из твер-

дает основание считать их правомерными для определения рациональных параметров междугоризонтных изоляционных полос из твердеющей закладки.

На основании проведенных аналитических исследований лабораторных и шахтных экспериментов дяя возведения междугоризонтных изоляционных полос рекомендуется на пластах мощностью до 12 м технология механизированной выемки угля в горизонтальном слое узкими полосами по простиранию проходческими комбайнами избирательного действия с жесткой или литой твердеющей закладкой, на -пластах мощностью более 12 м - механизированными комплексами с жесткой твердеющей закладкой.

3. РАЗРАБОТКА. ТЕХНОЛОГИИ МЕХАНИЗИРОВАННОЙ ВЫЕМКИ МОЩНЫХ . '. КРУТЫХ И'КРУТОНАКЛОНШХ ПЛАСТОВ ГОРИЗОНТАЛЬНЫМИ слоями В НИСХОДЯЩЕМ 'ПОРДЦКЕ С ОТРАБОТКОЙ. ПОЛОСАМИ П0 ПРОСТИРАНИЮ С ЛИТОЙ ТЕЕРДЕЩЕЙ ЗАКЛАДКОЙ

3.1. Сущность технологии и область ее применения [I. 3, 4, 41-44, 51]. Технология разработана применительно к выемке плао-Тов мощностью до 12 м с углами падения свыше 45°. Благодаря своей универсальности она легко адаптируется к сложным условиям разработки: геологические нарушения, самовозгораемость угля, включая запасы угля в целиках под охраняемыми объектами.

Основное, достоинство технологии - надежность за счет применений апробированных на практике машин и технологических процессов и достижение эффективности эа счет разделения в пространстве {фоцессовг5выешш, угля и закладки выработанного пространства при совмещении их во времени. ■

По технологической схеме выемочный участок разделяется скатами на блоки, размеры которых (100-150 м) определяются возможностью растекания литой твердеющей смеси, без расслоения, для "¡гаго полосам придается односторонний уклон 3-5°. Отработка блока производится горизонтальными слоями в нисходящем порядке с выем-' кой их полосами по простиранию высотой 3 м комбайнами ШКС с лигой твердеющей закладкой. Ширина полосы, равная 3,5-4,5 и,и порядок выемки полос в слое - от кровли пласта к почве - приняты, Йсходя из обеспечения устойчивости потолочины слоя. Транспорта-, рование угля от комбайна к углеспускному скату производится самоходным вагоном ВС5Э или скребковым конвейером.

дающей закладки при растяжении составляет <? = 0,13*1,28 Ша. Необходимую прочность полосы рекомендуется обеспечивать подбором соответствующей рецептуры твердеющей смеси с использованием армирующих элементов, а для пластов мощностью более 12 м - увеличением числа.горизонтальных слоев.

2.3. Установление рациональных параметров междуторизонгннх изоляционных полос из твердеющей аакладки [19-31, 35].

Шахтные эксперименты по возведению мевдугоризбнтных изоляционных полос проводились,в шахтах "Ноградская" и "Коксовая"'ассоциации "Прокопьевскгидроутоль" при отработке пластов Горелого (т =9*10 м; а =50*60°), 1У Внутреннего ( т = 7*9 м;; к = 58+60°) . и Мощного (ш = 15*18 ы; к= 55*70°).

Инструментальными наблюдениями за проявлением горного давления в подготовительных выработках и в закладочном массиве установлено, что при отработке горизонтального слоя узкими полосами по простиранию шириной 3,5-4,5 м с твердеющей закладкой на пласте Горелом смещения вышележащего угольного массива начали проявляться на расстоянии 10-17 м вререди забоя и на линии забоя составили 13-24 мм; суммарные максимальные смещения угольного целика не превышали 31-37 ш. При подработке полосы столбами по восстанию и простиранию о жесткой твердеющей закладкой общее смещение полосы составляло .16-18 мм, при этом она сохраняла свою прочность и устойчивость.

На пласте 17 Внутреннем при возведении междугоризонтной изоляционной полосы узкими полосами по простиранию шириной до 4 м смещения угольного массива не превышали 27 мм. При дальнейией отработке запасов угля на участке горизонтальными слоями с выемкой их узкими полосами по проотиранию о применением самоходного оборудования и кесткой твердеющей закладки общее смещение полосы составило 8-Ю мм.

На пласте Мощном при выемке горизонтального слоя проходческими комбайнами полосами по простиранию о жесткой твердеющей закладкой, усадка которой не превышала общее смещение уголь- • ного массива составило 55-60 ш. При отработке нижележащего слоя комплексом КГСЗ с кесткой твердевдей закладкой смещения полосы были шшшадьшщ - 10-12 мм, при этом она оставалась прочной и устойчивой.

Сопоставление результатов лабораторных исследований и шахтных экспериментов показало удовлетворительную сходимость, что

3.2. Определение параметров технологии [23. 27, 30-32, 41-44] . Нормативная прочность твердеющего закладочного массива устаноп-лена исходя из значения предельных смещений пород кровли пласта с учетом его мощности и модуля деформации закладки при выемке первого и последующих горизонтальных слоев. Предложенная расчетная схема формирования смещений пород ¡сровли (рис.2,а) и метод раочета выполнены совместно с сотрудниками ВШШИ (докт.техн.наук В.М.Шиком и канд.техн.наук В.Ф.Богомоловым).

Рис. 2. Расчетная схема формирования смещений кровлв пра разработке мощних крутых пластов горизонтальными олояш о закладкой (а) и графики зависимости относительных смещений кровля от расстояния до отрабатываемого слоя (б)

Смещение пород кровли пласта на уровне потолочины первого горизонтального слоя после его отработки составляет

где кс = кс//$1п л - длина увеличения зоны отжима утля после выемки первого и каждого последующего слоя, ориентировочно равная ого наклонной высоте; кс - толщина отрабатываемого слоя; к -длина зоны проявления отюша угля под влиянием верхного отрабо-

15

тайного этажа; Сх - длина зоны смещения пород кровли под влиянием работ на верхнем этаже; $0 - полная усадка закладочного массива на отработанном этаже; ;Л - коэффициент деформации закладочного массива (обрушенных пород); 0оА0 - схематичное положение линии кровли на начало отработки этажа; 0,ЛО, 02Дви т.д. -то же после отработки первого, второго и последующих слоев. Смё^ щение пород кровли пласта на уровне первого слоя после отработки второго, определенное по тому же принципу, составит

- : (б)

а приращение смещения кровли за время отработки второго слоя ВС = АС - АВ не должно превышать, значение деформации твердеющего закладочного массива:

ВС=лп=($1г-8и)$Лт. (7)

Следовательно, смещение пород кровли на уровне второго или каждого из последующих отрабатываемых слоев после выемки любого нижележащего слоя можно определить из выражения

а сжатие закладочного массива отрабатываемого слоя

' . С9)

где I - порядковый номер слоя, 'на уровне которого определяются деформации закладочного массива; ^ - порядковый номер отрабатываемого слоя."

Графики относительных смещений кровли в зависимости

от расстояния до вентиляционного горизонта является деформационными характеристиками пород кровли пласта при его отработке (рисунок 2, б). Кривые 2-2,..., 19-19 показывают характер возрастания смещения во втором, третьем и т.д. слоях при выемке нижеле-кащих слоев, объединяющая кривая 2, 5, 4,...,20 - степень умень-• шенйя деформаций пород кровли по мэре удаления отрабатываемых слоев от любого иэ вышележащих, на уровне "которого определяется деформация.

Напряжения сжатия твердеющей закладки бсж вследствие смещения пород кровли составляют А.

(ю).

где £ - модуль деформации твердеющей закладки.

При максимальной величине д2>5 = 0,(Шт (разность ординат точек Б, А) для условий (по опыту горнорудной промышленности)Я= = 0,02+0,05 и £ =100+500 МПа, GÍVÍ может достигать " 0,16-2 Ша. Таким образом, с некоторым запасом нормативная прочность массива в горизонтальном слое по фактору смещения кровли составит 2,5-

Для изучения устойчивости блоков закладочного массива при их подработке в нижележащем слое проведены исследования на плоских и объемных моделях, которые доказали, что деформирование блоков происходит без нарушения сплошности. Поэтому для расчета несущей способности массива были использованы методы механики оплошной среды.

На основании изложенного и результатов исследований,полученных на -моделях, разработан метод прогнозирования устойчивости блоков нависающего закладочного массива в зависимости от их расположения по отношению к вынимаемой полосе нижележащего горизонтального слоя.

При отработка горизонтального слоя узкими полосами по простиранию возможны 3 ситуационные положения о различными условиями обеспечения устойчивости блоков нависающего твердеющего закладочного массива и соответственно различными уоловиями расчета (рис. 3).

Для блока I (у кровли пласта) рассчитывается допустимая ширина (м) опорного угольного уступа х, на который этот блок опирается при подработке,, исходя из возмогших его перемещений и давления вышележащего закладочного массива с учетом его веса Р, (рис. 3, а, б, позиции I):

где р - угол внутреннего трения угля, = 30°, С - сцепление угля; 8 и к - соответственно ширина Н высота блока, м.

Учитывая допущения, применяемые при расчете (изменение проч<-ности ■ угля и степень безопасности), значение X определяется о коэффициентом запаса, равным 5; тогда ас > 0,5 ы. Если Р1 будет проходить вне уступа, то расчет ведется на орез блока I. Тогда > 1,5 м при фактическом значении х= 1,7+2,2 м.

При выемке полосы у лежачего бока пласта определяющим при расчете является усилив распора Б на контакте блоков И и Ш (рис. 3, а, б, -позиция 2):

3 Ша.

2cospC

(II)

СП

Рис. 3. Ситуационная (а) г расчетная (б) станы взаиморасположения выетмаеынх полос, зяклядочвнх блоков и деЗстауздюс сил при отработке горизонтального слоя: 1-7 кроят шшста. П - у потаи пласта. Ш - в середине слоя

Расчет возникающих при атом напряжений с учетом возможной высоты контактирущих участков блоков показывает, что коэффициент запаса прочности закладочного массива по сравнении с его допустимой (нормативной) прочностью в этом случае составит 28-42.

Нагрузка от веса блока П на угольный уотуп (рис. 3, а, позиция 2) составляет

S+B'-jC

в* t'-j с

(13)

а так как , R<P1t то обеспечивается устойчивость уступа.

При выемке средней полосы блоки I и П (ряс. 3, а, позиция 3} опираются на уступы блоков твердеющей закладки нижнего слоя. Не приводя громоздких формул, аналогичных выражению (II), оладу-ет отметить, что допустимая ширина этих уступов не превышает 0,9 м при коэффициенте запаса прочности от 3 до 5. .

Проведенные расчеты показали, что принятые в; технологической схеме.параметры блоков закладочного массива обеспечивают их общую устойчивость при подработке.

3.3. Результаты шахтных испытаний технологии ÍI, 41-44, 51.1. Испытания технологии проведет в шахте ''Коксовая'^ на пласте Горелый мощностью 8,3-9 м о углом падения 68° на глубине 200 м. На экспериментальном участке в течение 19Ш-1992 гг. отработано 6 горизонтальных слоев,при этом добыто около 120 тыс.т угля и подано более 90 тыс.м3 литой твердеющей смеси..................._ „ _

lía закладочном комплекса КУЗ-120 производительностью 120 м/ч в качестве вяжущего в литой .твердеющей смеси применялась зола-унос Красноярской ТЭЦ, в качестве заполнителей - гранулированные шлаки ЗСМК или горельники, вода с добавкой ускорителя твердения ХСТН (отходы производства Кемеровского ПО "Азот").

Как показали испытания, добавка ХСТН (8-30 кг на I м3 смеси, или 1,2-6% массы.вяжущего) • увеличивает в начгльный период твердения скорость набора прочности закладки в 1,2-1,4 раза.

Приготовление литой твердеющейiсмеси с подвижностью.соответствующей усадке 12-14 см по конусу СтроЩШа и прочностью на менее 4 Mía в 28-суточном возрасте, осуществлялось при расходе золы-уноса 500-600 кг/ы3.

• Исследования твердеющего закладочного массива на прочность' проводились на выемочном учаогке экспресс-методом с помощью прочностномера П-I конструкции ИГД им. А.А.Скочинского и в лабораторных условиях путем испытания образцов, полученных непосредственно из закладочного массива. Б процессе исследований изготовлено и испытано более 350 кубиков,произведено более 700 испытаний массива экспресс-методом, выбурено 250 кернов диаметром 40-60 мм, взято 25 образцов неправильной формы.

Прочность кубиков и кернов в 28-дневном возрасте составила 3,5-8,3 Mía при соблюдении рекомендаций по составу смеси, прочность образцов неправильной формы на одноосное сжатие в 3-суточ-' ном воэраоте - 0,.4-0,45 Ша, а в 28-суточном возрасте была не ниже нормативной (4 Ша).

Устойчивость обнажаемого закладочного.массива подтверждается небольшими смещениями потолочины полосы, равными ,6-8 мм, при ее ширине 3,5-4,5 м. Смещения боковых пород в выемочной полосе напревышали 30 мм (менее 1%), причем до 70% в первые 5 суток после выемки угля, максимальные нагрузки на крепь не превышали 20 кН. •

При вскрытии закладочного массива смежными полосами через 7-10 дней после подачи лигой твердокщей смеси вертикальная стенка сохраняла устойчивость, пустот в массиве не наблюдалось,ч его прочность удовлетворяла техническим требованиям.-

Усадка твердеющего закладочного массива не превышала 2-5%, что обеспечивало сохранение поверхностных объектов и сооружений I категории охраны.

Результаты шахтных испытаний технологии, анализ исследований по определению проявлений горного давления, нагрузок на крепь, устойчивости закладочного массива показали правильность выбора 'технологии очистных и закладочных работ и обоснованность их расчетных параметров.

4. разработка технологии шшжсно-механизировашюй выемки мощных крутых пластов наклонными слоями в нисходящем порядке с отработкой их столбам (подэтажами) по простиранию с жесткой твердещей и другими видами закладки

. 4.1. Сущность технологии и область ее применения [1. 3-5, 28, 29, 33-43, 51]. Технология очистных и закладочных работ о комплексом оборудования АКЗ и' жесткой тёердевщбй закладкой, разработанная ИГД им. А.А.Скочинского совместно с : Гипроуглемашем а ВНИМИ, позволяет отрабатывать мощные крутые слабонарушенные пласты наклонными слоями по простиранию в нисходящем порядке, для чего предложены и апробированы оригинальные технические и технологические решения: деление наклонных слоев на подэтажи высотой 20-30 м, подготавливаемые и отрабатываемые в.нисходящем порядке,использование для добычи угля комплекса оборудования АКЗ (на базе агрегата АК-3) длиной 25-30 м агрегатного типа о фронтальной передвижкой базы, , струговым кольцевым ~ исполнительным органом и герметичным задним ограждением секций крепи; сохранение конвейерного штрека в процессе отработки подэтажей (столбов) в нисходящем порядка, что улучшает проветривание забоя, транспортирование угля и позволяет использовать штрек в качестве вентиляционного при отработке нижележащего подэтажа; применение в составе жесткой твердеющей закладки бесцементных вяжущих - на основе голи-уноса электростанция ' 4.2. Устаиовленнв рациональных параметров очистных и закладочных работ [I, 3-5 , 27 , 28 , 33-43 , 51]. ' 1 '

Опит применения. на крутых пластах средней мощности агрегатов АК-3 и комплексов КПК-1 длиной 50-60 м показал, что в условиях значительной распространенности - диагонально расположенных переходимых нарушений (с амплитудой до 1,5 м) забои на 50-70$ длины выемочного поля работают в условиях нарушения пласта со снижением нагрузки в 3-5 раз, а при длина лавы на всю высоту этажа (100-120 м) комплекс работает в рекиме перехода нарушения на всем протяжении выемочного поля. Следовательно, с уменьшением длины лавы время работы комплекса на нарушенном участке уменьшается, а время наиболее производительной его работы увеличивается. Расчеты нагрузок на очистной забой о комплексом АКЗ показали, что при отработке нарушенных пластов оптимальные значения нагрузок соответствуют дшшэ лавы 20-30 м. При этом, средняя на-

грузка на sadoii при совмещении очистных и закладочных работ составит 800 т/сут, а в режима о периодическими • остановками забоя - 450 т/сут.

Главным вопросом технологии является возведение в выработанном пространстве за крепью комплекса АКБ твердеющего закладочного маесива,служащего искусственной кровлей при отработке нижележащего слоя.

Возможны два способа возведения .твердеющего закладочного массива и соответственно два режима работы механизированного комплекса: цикличное заполнение закладкой выработанного пространства при периодических остановках комплекса .для набора прочности закладочным массивом и непрерывная подача твердеющей закладочной смэси за ограждение крепи в выработанное пространство при одновременной и непрерывном подвигании очистного забоя.

При цикличной работе с периодическими остановками забоя необходимо для конкретных условий устанавливать шаг закладки исходя из необходимого времени затвердевания закладочного массива до достижения устойчивого состояния его стенки при отходе комплекса и устойчивости кровли пласта (слоя).

Исследования показам, что такая схема работы применима на пластах с кровлей П и Ш классов (по классификации ВНИЩ). При выемке первого (верхнего) слоя шаг закладки должен быть не более 1,5 м, при выемке второго и последующих слоев шаг закладки -не более 3-4 м. Прочность подрабатываемого твердеющего закладочного массива на сжатие при его подработке должна быть не менее 3 !.ШяJ: длина забоя не имеет существенного влияния на параметры закладочных работ.

При совмещении очистных у. закладочных работ закладочный массив за крепью подвижен, должен подбучивать кровлю, предотвращая ее обрушение,.и удовлетворять требованиям твердения.

Формирование закладочного массива в пределах зоны его сдвижения исследовалось в лабораторных условиях с применением эквивалентных твердеющих смесей. Исследования показали, что перемещение твердеющего закладочного массива до его схватывания имеет периодический характер,вследствие чего в массиве образуются криволинейные поверхности, расположенные наклонно к линии забоя и напластованию. Бри атом вакно не допустить начала схватывания закладки в пределах зоны ее подвижности.

Установлена эмпирическая зависимость длины забоя ? (м) от скорости подвигания забоя у и времени £ начала твердения закладочного массива:

. (14)

Время начала схватывания должно составлять не менее 15 ч, да того чтобы твердение закладочного массива начиналось за зоной его сдвижения.

При скорости подвигания комплекса до 20 м/сут необходимое время начала твердения массива .обеспечивается при длине забоя 25-30 м. Установлено, что минимальный угол падения, при котором обеспечивается устойчивость нижних слоев кровли, составляет 55°, ширина подвижной зоны твердеющей закладочной смеси достигает 30-35$ длины лавы. При этом создается однородный и _устойчивый закладочный массив, способный служить искусственной кровлей при отработке нижележащего слоя. Смещение сформированной таким образом искусственной кровли происходи* в виде плавного прогиба; с сохранением несущей способности в пределах технологического пролета ее обнажения; на моделях смещение кровли достигало &% вынимаемой мощности пласта (в нижней части лавы - 4%), что на 3% больше, чем при неподвикксм закладочном массиве.

Очистной забой может занимать 3 положения; вертикальное -по линии падения пласта, нависающее - при опережении нижней части забоя в направлении его подаигашя и опрокгаутоо - при опэро-жении верхней части забоя в направлении подвигания. Исследования показали, что при бщюкшпгтом'Сдб 15°) забое практически исключается высыпание утля, разрушенный уголь перемещается вдоль' забоя, а взаимодействие крепи с боковыми породами и закладочным массивом осуществляется более эффективно.

.. ' Усилия на крепь и вероятность ее сползания по падению пласта в решающей степени определяют касательные .составляющие давления закладочного массива на завальные ограждения крепи. При нависающем (до 15°) забое нормальные и касательные составляющие давления на завальные ограждения крепи уменьшаются на 15% по сравнению с соответствующими значениями при вертикальном положении забоя, а при опрокинутом в 1,3-1,5 раза возрастают, чем обеспечивается прижатие конвейэрострута комплекса к забою и,'" следовательно, устойчивая его. работа. '

Шахтные испытания технологии добычи угля о комплексом АКЗ и жесткой твердеющей закладкой в настоящее время проводятся на пласте 1У Внутренний в ш."Коксовая" ассоциации "Прокопьевскгидро-

уголь". Длина выемочного поля по простиранию составляет 270 м, по падению - 110 м. Глубина горных работ - 250 м.' Поле по падению делится на подэтажи высотой по 25 м. Пласт отрабатывается в пределах участка наклонными слоями в нисходящем порядке_опытным образцом кошлекса АКЗ, техническое задание "и конструкторская документация' иа изготовление которого выполнены с участием автора.

Предварительные испытания технологии и оборудования при под-вигании забоя на 10 м показали, что опытный образец очистного комплекса АКЗ и закладочный комплекс работоспособны, выработанное пространство шириной 4-6 м устойчиво, возможно сохранение конвейерного штрека за комплексом.

5. ТЕХНОЛОГИЯ КОШШСНО-ШАШЗИРОВАЩОЙ ВЫЕМКИ МОЩНОГО

КРУТОНАКШННОГО ПЛАСТА. ГОРИЗОНТАЛЬНЫМИ СЛОЯМИ В НИСХОДЯЩЕМ

ПОРЯДКЕ С ОБРУШЕНИЕМ ПРИ СОЗДАНИИ ИСКУССТВЕННОЙ КРОШИ

5.1. С-умооть технологии и область ее применения [I, 5, 4549, 513 • Институтом горного дела км. А. А.Скочинекого, ИГМ имени Г.А.Цулукидзе и ПО "Груэутоль" взамен буровзрывной выемки и деревянного крепления при камерно-столбовой системе и лав "в наклон-¡шх слоях предложена технология разработки мощного крутоиаклон-~ ного пласта горизонтальными слоями в нисходящем порядке механизированным комплексом 20КП с возведением мэндуслоевого перекрытия из металлической сетка или из упрочненных магнезиальными вянущими обрушенных пород.

Опытно-промышленная проверка технологии проведена на плаЬте Толстый мощностью 40 м с утлом падения 40° на глубине разработки 900 м в уоловиях шахты "Восточная-2" им. 3.0. Мл ¡щели Ткибули-Шаорского месторождения Грузии. Экспериментальный участок был подготовлен тремя полевыми скатами, пройденными в породах лежачего бока пласта, о расстоянием между ними 150 м, длина выемочного участка составляла £00 м, высота слоя 3 ы, дайна лавы 4852 м. В качестве междуслоевого перекрытия применялась металлическая сетка из оцинкованной проволоки диаметром 2,2 ш, которую перепускали над перекрытием' секций механизированной крепи на'почву слоя.

За период проведения опытно-промышленных работ с 1983 по 1985 г. по предложенной технологии было отработано 3 горизонтальных слоя, при этом добыто свыше 175 тыс.т угля и возведено гиб-

?

кое перекрытие на площади около 30 тыс.м . Среднесуточная добыча составила 350-425 т/сут, производительность труда рабочего -14,5 тУвыход;............. .............

5.2. Результаты шахтных испытаний по тогатоплению основных параметров технологии [46-49]. Наблюдениями за проявлением горного давления и состоянием арочной крепи подготовительных выработок на экспериментальном участке при отработке первого слоя установлено, что боковые смещения крепи вентиляционного штрека (у висячего бока) были в 3-4 раза выше, чем у крепи конвейерного штрека (у лежачего бока) и составляли соответственно 1215 и 3-4 мм/сут (максимальные их значения 30 и 12 мм/сут ).

Максшадьная" интенсивность вертикальных смещений крепи впереди забоя била зафиксирована на удалении от 5 до 10 м.

При отработка первого слоя, когда в его потолочине находился угольный целик высотой 12 м, максимальное сопротивление крепи 2СКП за цикл составляло: у конвейерного штрека - 153-205,в средней- части лавн,- 260-310,у вентиляционного штрека - 860-430 кН/м (при номинальном сопротивлении крапи 410 кНАг).

Податливость механизированной крепа у вентиляционного штрека в среднем за цикл составляла 5-6 юл при скорости I мм/ч, максимальные значения - соответственно 9 .тал и 2 юл/ч. При отработке второго слоя о использованием гибкого перекрытия из металлической сетки, смонтированного при отработке I слоя, предотвращающего проникновение обрушенных пород в рабочее пространство лавы, разработанная конструкция сотки и споооб ее возведения в со-отвэтствии о инструкцией[48]обоопечивалп простоту монтажа сетки, уменьшение на 20-25$ расхода применяемых материалов и снижение на 25-30$ трудоемкости работ. Максимальное сопротивление механизированной крепи наблюдалось в средней части лавы (до 280 кН/м2), а на концевых участках лавн оно соткалось почти вдвое, податливость креш) была в пределах упругой податливости ое гидростоея.

Металлическая сетка успешно выполняла роль гибкого перекрытия при отработке второго горизонтального слоя; простоев комплекса из-за неисправности перекрытия на наблюдалось.

■ Подготовительные выработки во втором олое находились в более удовлетворительном-состояния. Остаточные деформации крепи отсутствовали. <

При отработке второго слоя проведены эксперименты по возведению искусственной кроати нз упрочненных магнезиальными вяжущими обрушенных пород (вместо гибкого перекрытия из металлической сетки).

. Испытан и рекомендован следующий состав вяжущих: порошок магнезитовый ПМК-вЗ - 10,5$. хлористый магний (бишофит) - 43,6%, пыль доломитовая - 24,1%, вода - 21,8$. Время схватывания состава 72 ч, прочность на сжатие через 3 суток 15-20 Ша.

Испытания показали,' что раствор вяжущей смаси указанного состава хорошо транспортируется по трубопроводу, быстро проникает в утлэпородный массив, имеет высокую адгезионную прочность (5,56 Ша). В результате нагнетания раствора магнезиального вяжущего в обрушенные породы образуется искусственная кровля толщиной 30-50 см.

Для возведения искусственной кровли раствор вяжущего подается в обрушенные порода выработанного пространства через систему труб-отводов, устанавливаемых за кандой второй секцией механизированной крепи, с подачей его после отхода комплекса на З-б м сначала,черз8 четные, затем нечетные трубы-отводы; разовый объем подачи раствора 0,25 ы3.

Эксперименты при отработке третьего слоя показали, что технология упрочнения обрушенных. пород магнезиальными вяжущими позволяет повысить эффективность использования механизированных комплексов при слоевой выемке мощных крутонаклонкых пластов в нисходящем порядке путем создания надежной искусственной кровли для выемки нкжележацего слоя без оставления мекдуслоевой "пач-,ка угля, эффективно изолировать отрабатываемый участок от выработанного пространства, гарантируя требуемую безопасность отработки пластов, склонных в самовозгоранию.

Результаты проведенных испытаний и проектных проработок позволили рекомендовать следующие технические решения по технологии очистных работ на мощных крутонаклонных пластах на глубинах свше 900 м: -

подготовка выемочного участка длиной 400-600 м полевыми скатами, проводимыми от полевых штреков через 100-150 м; вскрытие пласта остами от полевых скатов через каждые 3-5 слоев (12-15 м . по падению плаота);

нисходящий порядок отработки горизонтальных слоев о возведе-ни ем мекслоевых перекрытий из металлической сетки или упрочнением обрушенных пород магнезиальными вяжущими;

выемка угля механизированными комплексами в смежных слоях, подготавливаемых и отрабатываемых автономно;

подача свекего в исходящего потоков воздуха для проветривания очистного забоя через разнио полевые скаты при сокращении длины поддерживаемого участка вентиляционного слоевого штрека;

крепление подготовительных выработок металлической арочной податливой крепью, а а благоприятных условиях - трапециевидной рамной металлической крепью.

Рекомендуемые параметры технологической схемы: наклонная высота этажа 80-100 м; высота подэтажа 12-15 м¡высота горизонтального слоя 2,5-3 м; длина выемочных блоков 150-200 м; длина очиот-ного забоя 40-60 м; опэреаёлиё очиотшх "забоегГ~в смежных слоях 50-100 м; средняя расчетная нагрузка на забой 600-800 т/оут; производительность груда рабочего на очистных работах 20 т/смену; эксгщатационныа потери угля 5%. ■ ■

Технология внедрена в шахте "Восточная-г" им. Э.О.Миндели ПО "Грузутоль" при отработке пласта Толстый, включена-5 альбом Технологических схемки рекомендуется для применения в аналогичных условиях других месторождений отрасли.

6. ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ЭКСПЛУАТАЦИИ ШАХТ, РАЗРАЕА-ТЫВАЩИХ МОЩНЫЕ КРУТЫЕ И КРУТОНАКЛОННЫЕ УГОЛЬНЫЕ ПЛАСТЫ [1-5 , 41-43 , 50, 51]

Шахты, разрабатывающие мощные крутые пласты, характеризуются сравнительно низкой эффективностью эксплуатации. Проведенные технико-экономические расчеты показали, что критериальный показатель эффективности эксплуатации шахт Прокопьевско-Киселевского месторождения, учитывающий уровень очистных работ и состояние горного хозяйства иахт-, составляет 0,343,5 при среднем цо отрасли, равном единице, что ставит эти шахты на грань закрытия. •

Внедрение разработанных технологий будет способствовать повышению эффективности эксплуатация шахт этого района до среднеотраслевой за счет повышения техничоокого уровня 'очистных работ и вовлечения в эксплуатацию запасов угля в охранных целиках.

В дальнейшем планируется завершить шахтные испытания, начать внедрение технологий добычи угля горизонтальными и наклонными слоям-в нисходящем порядке с литой, жесткой и другими видами закладки с применением короткозабойных а коротколавных средств механизации • на шахте "Коксовая" ассоциации "Прокопьовскгидро-уголь". При расширении применения технологии на шахтах Прокопьевско-Киселевского месторождения добыча угля 5-7 комплексами АКЗ в 1995 г; "может составить 0,5 млн.т на 5 выемочных участках, а к 2000 г. - до 1,5 млн.т на 15 выемочных участках. По технологии МГСЛТЗ предусмотрена добыча в 1995 г. С,8 млн.т угля на 6

выемочных участках, а в 2000 - 2,4.млн.т на 18 выемочных учаот-ках при применении 17-20 комплектов самоходного добычного обору-довашая.По технологии выемки угля горизонтальными слоями на полную мощность пласта как с жесткой и другими видами закладки, так и с обрушением при возведении искусственной кровли слоев ориентировочно предусмотрено введение в производство в 1995 г. 2-4 механизированных комплексов с объемом добычи 0,5-0,8 млн.т угля, а в 2000 г. - 10-12 комплексов с объемом добычи 2,0-2,5 млн.т.

Технико-аковочачаская оданад технологий, рекоыевду&шх к внедрения

Показатели Технологии, ракоазндуашз к тюдрвншо

с закладкой. в той числе твзрдэвдзи с ойру-аавгвм

Наклокнш слои . 1 Горизонтально слои

АКЗ кп?з кстз итоге кигс .

Мощность плаота, м • 1,8-12 ! >12 .3,6-12 3,5-12 >12

Тодадана слоя, м 1,8-2,7 *" 2,5-3,5 2,5-3,5 2,5-0,5 2,5-3,5

Длина забоя (ширина полоса), м ,.1 25-30 . 12 3,5-4,5 3,5-4,5 12

Длина столба (полосы,н) 400-600'",, 400-600 450-600 450-600 450-600

Количество комплексов в ваеиочном иоле, шт. 2 2 2 2 2

Нагрузка на аайой, т/оут 600-800■' 600-800 500-600 750-1000 ,80.0-1000

Производительность труда рабочего очистного забоя, т/выход 26 20 20 25 20-35

УдэльныЭ объем проведения подготовительны! выработок, мЛООО т 5 12-15 2-3 2-3 ч 15-20

Эасплуатаццошшв потери, 2 3-5 3-5 3-5 3-5 10-15

Общий объем кзхашзцровашой добычи угля из мощных крутых и крутонаклоннык пластов монет составить в 1995 у. 4,5 млн.т, а в 2000 г. - 6-8 млн.т угля. При внедрении рекомендуемых технологий в 3-4 раза увеличивается нагрузка на очистной забой, на 30-50/2 снижается удельная протяженность подготовительных выработок п р 1,2-1,6 раза - затраты на их поддержание, на 40-50$ повышается ■ производительность труда рабочего очистного забоя, эксплуатационные потери угля сокращаются на 20-25$ (технико-экономические показатели приведены в таблице). 28 1 .

Внедрение ногах технологий пЬзвоЛит осуществлять' эффёктивную и безопасную механизированную разработку мощных крутых и крутонаклонных пластов (в том числе отработку запасов угля, законсервированных в охранных целиках различного назначонвя) на подготовленных горизонтах иахт, тем самым увеличив срок их слукбы в 1,5-1,8 раза, уменьшить объемы капиталовложений на подготовку новых горизонтов.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ . , >

В диссертации,выполненной в форме научного доклада, осуществлено теоретическое обобщение и дано решение крупной научной проблемы разработки эффективных технологий механизированной внешен мощных крутых и крутонаклонных угольных пластов.

•В итоге выполнения комплекса теоретических и экспериментальных исследований и технических разработок получены' следующие основные научные и практические результаты:

1. Обоснована система прогрессивных принципов эффективной и безопасной отработки мощных крутых7 и крутопакдошшх пластов (предварительное возведение- искусственной междугоризонтной изоляционной полосы, разделение мощного крутого пласта на слои средней мощности с выемкой их короткозабоййш или коротколавными ме-хшшзированшя.ог средствами в нисходящем порядке с твердеющей и другими .'видами закладки или с созданием между слоями искусственной кровли из обрушенных пород, упрочненных специальными вяжущими).

2. .Пдя практической реализации система принципов трансформирована в общую структуру технологических схем, учитыващуто условия-залегания я отработки мощных крутых и крутонаклонных пластов, включая запасы угля, законсервированные в охранных.целиках.

3. На основе выявленных закономерностей изменения напряженного состояния и воздухопроницаемости горного массива с учетом компрессионных свойств материала заполнителя выработанного пространства и времени отработки вышележащего этажа обоснован метод определения в пласте места возведения междуторазонтной изоляционной полосы из твердещей закладки. Установлены зависимости влияния податливости угольного и закладочного массивов и воздухопроницаемости материала полосы на параметры ее устойчивости при подработке. Расчеты, проведенные с использованием этих зависимостей, позволили определить, что при возгедении нижа зоны

29

трещиноватости горного массива размерами по падению от 0,7 до 2,5 м искусственной междугоризонтаой изоляционной полосы с рациональной толщиной 2,5-3,5 м ее устойчивость обеспечивается при прочности твердеющего закладочного массива при раатякении от .0,13 до 1,23 МПа (для разных условий). Разработанные методы и предложенные технологии возведения изоляционных полос посредством отработки горизонтального слоя пласта узкими полосами по простиранию комбайном избирательного действия или на полную мощность нлаота коротколавным механизированным комплексом о твердеющей закладкой позволили практически осуществить их возведение в шахтах "Ноградская" н "Коксовая" ассоциации "Дрокопьевскгидро-уголь", а в дальнейшем эффективно произвести отработку накеле-кащей части этажей.

4. Разработана технология эффективной отработки нарушенных крутых пластов мощностью до 12 м горизонтальными слоями в нисхо- ■ дящем порядке полосами по-простиранию с отработкой полос корог-ковабойным оборудованием о литой твердеющей закладкой. Для определения параметров технологии предложены и обоснованы:

методика определения нормативной прочности твердеющего закладочного массива при сжатии по предельным смещениям пород кровли в зависимости от деформационных свойств твердеющего закладочного массива и мощности пласта,составляющей для условий Прокопь-евско-Киселавского района 2,5-3,5 МПа;

метод прогнозирования устойчивости блоков нависающего твердеющего закладочного массива по допустимой ширине опорных уступов с учетом веса блоков, возможных схем размещения их в слое и сил сцепления меладу ними.

Положительные испытания технологии на пласте Горелый в шахте "Коксовая" подтвердили обоснованность предложенных методов и позволили установить рациональные параметры технологии: длину выемочных полос, иоходя из условда раотекаеыооти |ВДтой ^твердшщёй' смеси (100-120 м), высоту (2,*'; . . ,. м) полос,

иоходя из технической возможности комбайна :и условий крепления, а также рациональные составы литой твердеющей смеси на оонове бесцементного вяжущего (золы-уноса ТЭЦ). I

5; Рекомендовано слабонарушенные крутые пласты мощностью до 12 м разрабатывать наклонными слоями толщиной 1,8-2,7 м в нисходящем порядке с отработкой их столбами (подэтажами) по простиранию шханизированным.:хомш1ексом АКЗ как с жесткой твердеющей, так и в сочетании ее с другими видами закладки, Дня данной технологии:

■ установлено, что длина-забоя зависит " от кратности кососе-кущих геологических нарушений; при оптимальных значениях нагрузки на забой его длина составляет 25-30 м;

установлено, что значительное влияние на производительность и другие параметра технологии оказывают условия формирования закладочного массива; при цикличной подаче закладочной смеси ж периодических остановках комплекса оптимальное значение нагрузки на забой составляет 450 т/сут., . шаг закладки при выемке первого слоя на должен превышать 1,5 а, последующих слоев -.3-4 м для прочности твердеющего закладочного массива при сжатии не менее 3 Ша; при совмещении очистных и закладочных работ твердение закладки должно.происходить за зоной ее подвижки, составляющей 3035% длины лавы, оптимальная нагрузка на забой составляет 800 .т/сут., время твердения закладочного массива - не более 15 ч;

определено, что смещение кровли происходит в виде плавного прогиба с максимальной относительной величиной до 6% толщины слоя;

установлено, что при опрокинутом расположении забоя (до 15° в сторону угольного массива) в плоскости пласта обеспечивается устойчивая работа исполнительного органа за счет прижатия его к забою.

6. Для разработки мощных крутонаклошшх пластов на больших глубинах (более 900 м)Моснована целесообразность применения технологии комплекст-мехвнизированно^Ёыёгдкй горизонтальными слоями в нисходящем порядке с обрушением при возведении искусственных меядуслоевих перекрытий из металлической сетки пли упрочнен-

• пых специальными вяжущими обрушенных пород. Установленный характер взаимодействия механизированной крепи с вмещащими породами, разработанные технические предложения по конструкции гибкого перекрытия и возведений искусственной кровля из упрочненных обрушенных пород и технические решения по подготовке и отработке выемочного поля с рациональными параметрами позволяют обеспечить нагрузку на очистной забой до 800 т/сут ; fipr производительности труда рабочего 20 т/смену.

7. Разработанные технологические схемы механизированной выемки крутых и крутонаклонных пластов утверждены в установленном порядке, прошлй или проходят опытную эксплуатацию,приняты it реализации на шахтах Прокопьевско-Киселевского района Кузбасса и Ттбуж-Шпорекого месторождения Грузии. Внедрение их позволит довести объем механизированной добычи угля из мощных крутых

и крутонаклонных пластов в 1995 г.. до 4,5 млн.т и к 2000 г. -до 6-8 млн.т с вовлечением в эксплуатацию запасов угля, законсервированных в охранных целиках, -и тем самым увеличить срок службы действующих горизонтов шахт в 1,5-1,8 раза. Результаты выполненных исследований использованы в отраслевых и региональных нормативно-методических документах, утвержденных директивными органами. Общий экономический эффект от внедрения рекомендаций и предложений, разработанных с участием автора, составил более 5 млн.руб. (в ценах 1990 г.).

Основное содержание диссертации в форме научного доклада опубликовано в следующих работах автора:

1. Состояние и осношшэ направления научно-технического прогресса б технологии, комплексной механизации и автоматизации очистных работ / Известия ИГД км. А.А.Скочинспого. - М., 1991. - С. 53-57.

2. Оценка эффективности и перспективы повышения технического уровня подземной добычи угля П Уголь. - 1991. - Л 12. - С. 44-49 (соавторы В.Е.ЗаДденварг, Г.И.Ягодкин).

3. Развитие и повышение гф$ект.зности комплексной механизации и автоматизации очистных работ в уголышх шахтах // Уголь. - 1991. -18 8. -0. 43-49 (соавторы В.Е.Зайденварг, Н.П.Бушуев).

4. Технико-экономический уровень угольной промышленности СССР в сопоставлении о передовыми достижениями мировой практики. - М.: ЦШШуголь, 1991. - 151 с. (соавторы Е.М.Дуйровокий, В.К.Яоный и др.).

5. Основные направления программы по созданию и модернизации очистного и проходческого оборудования для подземной добычи угля. - М.: ЦШШуголь, 1991. - 132 с. (соавторы А.Я.Рогов, В.В.Гурьянов и др.).

6. Повышение нагрузки на очистной забой, как фактор предупреждения эндогенных покаров У/ Техника безопасности, охрана труда и горноопасЕКгаль-кое дало. - 1972. - К II. - С. 7-9 (соавторы Л.П.Белавенцев, Ю.А.Миллер).

7. Потери утля и эндогенная пожароопаснооть шахт /1 Безопасность труда в ■промышленности. - 1973. - К 2. -0. 14-16 (соавторы Л.П.Болавенцев, Ю.А.Ыиллер).

В. Пожароопаснооть выемочных учаотков под потушенными эндогенными поаарами ]} Техника безопасности, охрана труда и горноспасательное дело. -1975. - № 8. - С. 22-23 (соавтор Л.П.Белавенцев).

9. Способы снижения эндогенной пожароопасности шахт /I Техника безопасности,охрана труда и горноспасательное дело. - 1975. - № 9. - С. 14-16 (соавтор Л.П.Белавенцев).

10. [ Дополнительные технологические схемы очистных работ на шахтах Кузнецкого бассейна. - Прокопьевск: Кемеровское книаное еэд-во, 1975. -67 с. (соавторы Л.П.Томашекжий, И.Б.Миловапов и др.).

11. Инструкция по предупреждении г тушению эндогенных пожаров в шахтах Кузбасса. - Кемерово: ВостНИИ, 1983. - 67 о. (соавторы Б.И.Мура-лев, й^Ы. Абрамов и др.).

12. Инструкция по применению систем разработки с гидравлической закладной выработанного пространства в шахтах Прокопьевско-Киселевского района Кузбасса. - М.: Ин-т горн. двла им. A.A. Скочииокого, 1984. - 27 с. (соавторы В.И.Аксененко, К.А.Ардашев и др.).

13. К вопросу аварийности отработки юаных крутых пластов по восстанию о закладкой выработанного пространства: Материалы Всесоюз.науч.-тахн.конф.

- 1/ Совершенствование технологии, механизации и организации производства при добыче утля. - И.: Ин-т горн.дэла им.А.А.Скочинского, 1983. - G.16-18.

14. Исследование напряжвнто-дэформированното состояния горного массива после отработки крутых пластов па вышележащем этаже:'Материалы Щ Республ. техн. конф. // Совершенствование технологии и механизации добычи полезных ископаемых. - Тбилиси. 1983. - С. 8-10.

15. Влияние технологии и Бремени отработки мощного крутого пласта вшедежащего этажа на напррженно-дефдрмярованноэ состояние горного массива Ц Добыча угля.подземным способом. - 1983. - П 3. - С. 8-II.

15. Результата исследований воздухопроницаемости горного массива в зо-1 ве вентиляционных горизонтов яря разработке мощных крутых пластов И Науч. сообщ. У Ин-т горн, дела им. A.A. Скочинского - М., X98I. -"Вып. 196. -С. 46-60.

17. Исследовашю состояния угольного массива ' в зоне вентиляционного .горизонта при выемке среднего слоя мощного крутого пласта Л Добыча угля подземным способом. - i960. -S5. - С. 29-31 (соавторы Ю. М. Карташо?, А.Е.Родионов).

- • 18. Обоснование места возведения мзждугорнзонтяой изоляционной полосы/ Безопасность труда в промышленности. - 1903. - № 10. - С. 35, 36 (соавтор С.Г.Скопин).

.. 19. Основные требования к параметрам маядуторпзонишх изоляционных полос вя твврдещей закладкиУ/Безопасяооть труда в промышленности. - 1983. -31 10. - С. 32, 33.

20. Выбор рациональных параметров междуторизонтпых полоо из упрочненной закладки при разработке мощных крутых пластов 1J Совэршготвоэашш технологии. и механизация добычи утля: Тез. докл. I Всесоюз. конф. молодых ученых и специалистов. - М : Ин-т горн, дела им. А.А.Скочинского, 1979. -С. 32, 33.

21. Расчет рациональных параметров иеждуторизовтных изоляционных полоо из твврдещей закладки при разработке мощных крутых пластов // 1У Всесоюз. конф. по механике горнах пирод. - И.: Ин-т горя, дала им. А.А.Скочинского, 1981. -'С. 29, 30.

22. Метод определения места воавэдения и основных параметров мевдуто-ризонтннх изоляционных поло'' из твердепцой закладки I] Науч. сообщ. '/ Ин-т горн, дела им. А.А.Скочинского. -М,, 1982. - Внп. 213. - С. 57-62 (соавторы Н.Т.Бедарэв, М.Э.Миль~оам).

• , 23. Методическое руководство по возведению междугоризонтннх изоляционных полос из твердеющей зактадки при разработке мощных крутых пластов Прокопьевско-Киселевского месторождения Кузбасса. - М.: Ин-т горн, дела имени А.А.Скочинского, 1981. - 16 о. (соавтора А.С.Кузьмич, Д.Т.Горбачев и др.).

24. Проявление горного давления при возведении мевдугоризонтнпй полоса из упрочненной закладки и влияние на нее параметров очистных работ/УДобыча угля подземным способом. - J980. - № 6. - С. 14, 15 (соавтора Ю.М.Кврташов, А.Е.Родионов)>

25. Проявление горного давленая при выемке горизонтального слоя под . мвкдугоризонтнш угольным целиком У/ Добыча угля подземным способом.

1981. - J& 8. - С. 34-36 (соавторы В.В.Хан, Н.Т.Бедарев).

26. Технология возведения междуторизонтннх полос из твердеющей закладки ]J Добыча угля аодземаым способом. - 1981. - SB. - С. 31-34 (соавторы А.А.Казак, Д.Я.Гулиашвили).

27. Исследования проявления горного давления на моадуторизонтну» полосу из упрочненной аакладки при отработке мощного крутого пласта // Добыча Угля подземным способом. - 1а80. - 16 2. - С. 25, 26 (соавтора А.Е.Роди-•онов, В.В.Хаи).

28. Исследование устойчивости маждуториэонткшс изоляционных полос из Упрочненной вакладки при отработке мощных крутых шшотов иеханизвро-ванными комплексами и агрегатами о закладкой выработанного пространства U Вопроси горного давления. - Довооибирок: ИГД СО АН СССР. - Бш. 37. -1979. - С. 97-100 (соавтора С.И.Запреев, В.А.Шелков).

29. Исследование возможности ттргмэнеяия 'швдуторизонтвых полос из ' упрочненной закладки на нижних горизонтах угольных шахт Кузбасса /] Совершенствование технология разработка угольных пластов Кузбаооа и Дальнего Востока: Сб. науч. тр. - Прокопьевск: КузВШ, 1979. - Выи. 37. - С.29-32 (соавторы С.И.Запреев, Ю.К.Ковалев).

SO. Совершенствование технологии разработки мощных крутых пластов проходческими комбайнами с применением яесткой твердеющей закладки U Науч. сообщ. / Ин-т горн, дела им. A.A. Скочинского. - М., 1985. - Вш. 243. -С. 51-57 (соавторы М.Э.Мшштрам, В.А.Шслков).

31. Проявления горного давления при разработке мощных крутых шшотов горизонтальными слоями о твердеющей закладкоЕ в нисходящем порядке IJ Науч. сообщ / Ин-т горн.дела ил.А.А.Скочинсиого. - Ы., 1966. - Вш. 244. -С. 69-78 (соавторы В.Ф.Богомолов, М.Э.Кильграм).

32. Исследование устойчивости блоков закладочного массива при разработке мощных пластов гормональными, слоями • в -нисходящем порядке Ц Науч. сообщ. / Ик-т горн, деда им. ,Д:А.Ч»0чирркого. - 1983. - Вш. 223. - С. 6267 (соавтор Е.А.Мельников).. *

88. Указания по инженерным методам расчета и выбору параметров, опооо-бов и средств управления горным давлением при разработка угольных пластов Кузбасса с углами падения свыше 35°. - Я.: ВНИЩ, 1985. - 42 с. (соавторы К.А.Ардашев, В.И.Шик и др.).

34.i Методические указания по расчету параметров управления горным давлением,1 поддержания выработок и силовых параметров механизированных крепей при разработке мощных и средней мощности крутих и крутоьаклонных пластов Кузнецком бассейна о заклада ой выработанного пространства. - Л.: ВНИШ, 1981. - 14 с (соавторы К.А.Ардашев, В.М.Шик и др.).

35. Влияние ориентации очистного забоя на машотагрованную разработку кругах пластов по простиранш» // Уголь. - Г992. - * 5. - 0.42-44 (соавторы В.В.Аксенов, Г.Е.Лукаивв).

36. Методические положения выбора и применения очистных механизирован-:ишс комплексов. - М.: Ия-т горн, дела им. А.А.Скочинокого, 1990. - 268 о

(соавтора Е.И.Микляев, В.А.Куцанкин и др.). ; 37. Техническое задание на комшгеко оборудования АКЗ. - М.: Ин-т горн, дела им. А.А.Скочинокого, 1979. - П9 о. (соавторы А.С.Кузьмич, Р.А.Бирю-Нов в др.).

38. Проявление горного давления при разработке мощных крутых пластов наклонными слоями о предварительным возведением междуторизонтннх изоляционных полос из твердеющей закладки Л Добыча утля подземным опоообсм. -1980, - * 7. - С. 19-21 (соавторы В.В.Хан, Н.Т.Бедарев).

39. А.о. 1668687 СССР, МКИ5 Е 21 Д 23/00. Секция механизированной крепи - » 4679536 , 4679537. - Заявл. 17.04.89. - Опубл. 07.08.91. - Ем. №19 . (ооввторн в.В.Аксенов, С.Г.Скопин г др.).

40. А.о. 17X219 СССР. МКИ5 Е 21Д 11/14. Замок для соединения элементов крепи. - № 4773278; Заявлено 25.12.89¡Опубл. 15.02.92. - Бюл. №6.(соавтора В.А.Забродский, Л.А.Махсимяя, А. АЛеман). .)

41. Соотояниа и перспективы развития технологии добычи угля о тверде- ;/ пцей закладкой. - И.: ВДИЭИуголь, Х990. - 49 о. (соавтора С.Г.Скопин, В.А.Шелков и др.).

42. Новые технологии разработки модных крутых утолкли плаотов о аа-«ладоой выработанного пространства //.Горно-технический проблемы: Йауч. '. оообщ. - М.: Иа-т горн, дэла им. А.А.Скочинокого, 1990. - С. 17-23. '.

43. Технологические схемы разработки плаотов на угольных шахтах. Ч. I, Ц. - М.: Ин-т горн, дела им.' А.А.Скочинокого, 1991. - 205 и 313 о. (соав- ., торы Л.Н.Гапановвч, Э.Э.Нйдьва и др.).

44.. Экспериментальные'технологические схемы разработки крутых угольных плаотов о закладкой. - Прокопьевск, 1990. - 40 о. (соавторы А.И.Петров, В.С.Вогвнцев и др.).

45. Короткие комшмконо-мвханнзпрованнне лавы за рубежом, - М.: ЦНИЭЙ-Уголь, 1990. - 49 о. (соавторы Л.ШгГапаяович, С.Ф.Пспов я др.).

46. Совершенствование технологии очистных работ на иахтвх Ткибуля-Шаорского месторождения 7/ Технология добычи утля подземным опоообом: Науч. сообщ. - М.: Ия-т гори, дела им. А.А.Скочинокого, 1986. - С. 39-42 (соавторы С.Г.Скопии, М.Э.Мильграм).

47.'Технологические схемы разработки модшп плаотов слоями в ниохб-дящем порядке ^искусственной кровлей. - М.: Ив-г горн.дела им.А.А.Скочинокого, 1990. - 44 е.- (соавторы Л.Н.Гаяанович, Д.Я.Лаврухипа и др.).

48. Временная инструкция по возведению межолоевого гибкого перекрытия из металлической сетка при разработке плаота Толстого Ткибули-Шаорского месторождения горизонтальными слоями в нисходящем порядке с применением комплекса 2СКП. - И.: Ин-т горя, дела им. А.А.Скочинокого, 1983. - 13 с. (соавторы Д.Т.Горбачев, С.Г.Скопин и др.).

49. Технологические схемы добыча угля при комплексной механизации очистных работ дом условий Ткибули-Иаорского месторождения Грузинской ССР.-М.: Ик-т горп. дела им. А.А.Скочинокого, 1987. - 77 с. (соавторы Д.Т.Гор-. бачев, С.Г.Скопив и др.).

' 50. Методические положения оцаши технического уровня и вффективности технологии' и систем машин для подземного способа добычи угля. - М.: Ин-т горн, дела ем. А.А.Скочинокого, 1991. - 46 Ь. (соавторы А.Я.Рогов, Ю.А.Ру-диякин и др.).

51. Обоснованно и разработка направлений создания систем машин для малопроизводительных угольных пахт. - М. : Ин-т горн, дела им. А.А.Окочинокого, 1991. - 381 с. (соавторы А.Я.Рогов, Г.И.Ягодкн.').

Кацд.таэси.катк Николай Леонтьевич Разукшш РАЗРАБОТКА &№ЕШВШХ ШНШОПЙ М^ЗСАШйШЮШШОЛ

ВШ.КИ когда китах и крутошшошш ухшыак

пластов

диссертация на сокскашт ученой отепаии доктора тахиачосши наук в форме научного доклада

Подписано к печати 23.11.92 г. Формат 62,5x84. Бум. мнолиг.аппаратов. Печать. о$с0тпая. Уч.-изд.л. 2,3. Тирад 100 вкз. Изд. К 9942. Заказ

Институт горного дала ем. А.А.Скочинского, 140004, г.Люберцы Московской обл.

Типография корпорации "Уголь России", 140004, г.Люберцы Московской обл.