автореферат диссертации по разработке полезных ископаемых, 05.15.02, диссертация на тему:Разработка способа охраны примыкающих выработок с помощью разгрузки пород от напряжений на пологих пластах средней мощности

П _п Р п

МИНИСТЕРСТВО НАРОДНОГО ОБРАЗОВАНИЯ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН КАРАГАНДИНСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ

№ правах рукописи

ЦЕРР Леонид Беннович

УДК: 622. 831.21:621.385.4

РАЗРАБОТКА СПОСОБА ОХРАНЫ

ПРИМЫКАЮЩИХ ВЫРАБОТОК С ПОМОЩЬЮ РАЗГРУЗКИ ПОРОД ОТ НАПРЯЖЕНИЙ НА ПОЛОГИХ ПЛАСТАХ СРЕДНЕЙ МОЩНОСТИ

(05.15.02-подземная разработка месторождений полезных ископаемых)

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Караганда —1992

Работа выполнена в Университете Дружбы ¡-л.оолов имени Патриса Лумумбы.

Научный руководитель -канд. теки, наук, профессор И.Л.Машковцев

.-Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор Евгений Павлович Ерагин,

кандидат технических наук ■Калдибек Кадырович Эркманоь

Ведущее предприятие - производственное объединение ^по добиче угля Карагандауголь.

Защита состоится 1992 г. в/^Счасов

на заседании специализированного совета К 058.04.01 в Карагандинском политехническом институте по адресу: 470075,¡Караганда* Б. Мира, 56.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке института.

Автореферат разослан

"¿СШС^С/С^ 1992 г. Отзыв fна „автореферат.в двух экземплярах, заверенный печатью, просим направлять по адресу: 470075, Караганда, Б. Мира, 56

Ученый секретарь специализированного совета,

кандидат технических наук В.В.Суслов

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

выемки пологих пластов средней мощности с оставлением за~лавой выработки для повторного использования находит большое распространение в Карагандинском бассейне.

Оставляемая выработка непосредственно граничит (примыкает) с выработанным пространством, поэтому подвержена со стороны кровли динамическим нагрузкам и деформации. В бассейне с целью повышения устойчивости примыкающих выработок и изоляции выработанного пространства усиливается крепь, устанавливаются вдоль выработок на границе с выработанным пространством перемычки. Однако эти меры не давт существенного снижения затрат на поддержание выработок, особенно с учетом их повторного использования.

Существует достаточно много способов охраны примыкающей выработки.. Наиболее прогрессивным является искусственная разгрузка пород от напряжений, производимая в этой выработке. .

Однако для способа разгрузки пока не найдено эффективных средств, которые позволяли бы применять его при груднообрушаемых кровлях и высокой газоносности пласта, характерных для Саранского участка Карагандинского бассейна.

Все это определяет актуальность темы диссертации, включающей как изыскание способа разгрузки пород для указанных сложных условий, так и определение его параметров. J& гос.per.темы 0169.0007133.

Целью исследования является повышение устойчивости примыкающих выработок за счет разгрузки боковых пород от напряжений с помощью невзрывчатого разрушающего средства (НРС) и определение параметров технологии.

Идея работы заключается в выявлении закономерностей проявления горного давления в выработке, граничащей с выработанным пространством, при искусственной разгрузке пород от напряжений и использование их при определении основных параметров технологии.

Методы исследования: обобщение и анализ опыта охраны выработок и исследований проявлений горного давления, экспериментально-аналитический метод и технико-экономические расчеты.

Основные положения, выносимые на защиту:

научно обоснованная возможность применения НРС для разгрузки пород и снижения бокового опорного давления в примыкающих к выработанному пространству выработках Карагандинс-

кого бассейна;

общее снижение бокового опорного давления при разгрузке в примыкающей выработке равно (0,15-0,6) ГН, которое достигается в пределах зоны с максимальными величинами бокового опорного давления, находящейся от лавы на расстоянии 25-75 м;

метод замера конвергенции в примыкающих к выработанному про-.странству выработках.

Научная новизна работы заключается в следувщем: установлена зависимость времени отрыва пород с применением НРС от температуры и водосодержаиия разрушающей смеси;

установлена зависимость средней скорости смещения вышележащих пород от расстояния между рядами вееров скважин НРС.

Достоверность научных положений, выводов и рекомендаций основана на достаточном объеме пахтнах и лабораторных наблюдений за проявлениями горного давления (в течение 1989-1991 г.г.), в результате которых расхождение между лабораторными и натурными исследованиями по скорости конвергенции в примыкающей выработке составило 11-13?, между лабораторными и аналитическими исследованиями по снижению бокового спорного давления - 7-8$.

Практическая ценность работы заключается в следующем: составлены требования и определены параметры разгрузки боковых пород от напряжений с применением НРС при устойчивых и неустойчивых кровлях: температура смеси 16-20сС, длина скважин 2 м, число скважин в веере 3-4, число вееров в ряду 3-4, расстояние между рядами вееров вдоль выработки при неустойчивых породах кровли 0,2-0,3 м и скорость подвигания лавы 5-6 м/сут.

Реализация результатов работы. Результаты исследований внедрены на шахте ик.50-летия СССР ПО "Карагандауголь" в примыкавшей выработке на пласте К^ на глубине 300 м, при этом фактический экономический эффект составил 37 тыс. руб. в год.

Апробация работы. Основные положения диссертации докладывались: на ХУ1 конференции молодых ученых "Теория и практика комплексной разработки месторождений и обогащения полезных ископаемых" (Москва, ИГЖОН АН СССР. 20 сентября 1969 г.), на ХХУ-ХХУП научно-технических конференциях профессорско-преподавательского состава инженерного факультета УДН им.П.Лумумбы (Москва/ 19891991 г.г.).

Публикации. По результатам выполненных исследований опубли-

г

ковано 5 печатных работ, в том числе 2 авторских свидетельства.

Структура и объем работы: введение, семь пунктов (включающих 40 рисункави 3 таблицы), заключение, список литературы из 146 наименований, пять приложений (20 рисунков и 8 таблиц) - все на ISO страницах машинописного текста.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Анализ опыта охрани выработок с помощью разгрузки пород от напряжений и использованной литературы позволили поставить следующие задачи исследования:

проведение экспериментальных наблюдений и выявление закономерностей проявлений горного давления при определении параметров и внедрении предлагаемого способа разгрузки пород от напряжений с применением НРС; •

уточнение зон бокового опорного давления и снижения его величин при разгрузке пород методом конечных элементов;

определение параметров технологии и экономического эффекта от внедрения предлагаемого способа охраны оставляемых за лавой и примыкающих к выработанному пространству выработок.

Условия, для которых разработан способ охраны примыкающих выработок, характеризуются следующими данными.

Пласты (или верхние слои) средней мощности на шахте им.50-летия СССР ПО "Карагандауголь" имеют газоносность 16-20 м^/т, в выработанном пространстве возможны повышенные концентрации метана в кутках и около кровли. Падение пологое 10-12°, глубина разработки 350-450 м. В непосредственной кровле залегают аргиллиты мощностью 1,2-3 м (б сж= 12-24 МПа), в основной кровле - песчаники мощностью 13-20 м ( 41-60 МЛа). Породы основной кровли являются труднообрушаемыми, что создает перед обрушением повышенное опорное давление. Пласты угрожаемы по внезапным выбросам и склонны к самовозгоранию.

Способ охраны примыкающих выработок с разгрузкой пород от бокового опорного давления выбран с учетом сложных условий, т.е. труднообрушаемых пород и высокой газоносности. Составленная классификация способов позволила рекомендовать для исследования способ, при котором разгрузка пород с помощью прямого отрыва непосредственной кровли (при неустойчивых породах) и ее подсечка по-

3

лостями типа "бутового штрека" (.при неустойчивых породах).

Работы по разгрузке производятся в выработанном пространстве сразу за лавой, при этом воздействие на породы оказывает НРС-1 Красковского завода, заряжаемый в скважины (или шпуры), рис.1.

На образцах пород проведены испытания НРС-1 с целы) определения его работоспособности в различных режимах.

НРС-1 представляет из себя порошок, который при смешивании с водой расширяется, создавая давление на поверхности скважины до 50 МПа. Механизм воздействия рабочей смеси на массив может быть пояснен на основе формулы СаО + Н20 = Са(0Н)2 + (^=15,5 Ккал/иоль, где 9р " количество тепла, выделяемое при реакции, Ккал/моль. После приготовления спесь должна быть быстро заправлена в скважину, 1 которой и протекает химическая реакция. По мере протекания реакцш гидратации смесь густеет, переходя в твердое состояние. Давление на стенки скважин резко возрастает и происходит самозаклинивание смеси и отрыв ^разрушение) пород. Повышение давления происходит за счет роста кристаллов Са^ОН^. После совершения процесса смесь превращается в нейтральный порошок.

Испытания показали, что для данных условий при ЖС 0,2-0,3 к на Саранском участке НРС-1 является работоспособным. Установлена зависимость времени отрыва от температуры смеси при различном содержании в ней вэды. Максимальный эффект отрыва достигается при температуре смеси 16°С и содержании воды 260 мл на 1000 г. порошка. Тогда время отрыва равно 1,2-1,6 ч, что с учетом технологичен ких циклов в лаве является нормальным.

С целью установления зависимости конвергенции в примыкающей выработке от расстояния до дави при существующем способе охраны были проведены натурные инструментальные наблюдения на участке й 36 при выемке верхнего слоя пл. К^ иахти им.50-летия СССР. Результаты натурных наблюдений были использованы при обосновании достоверности исследований.

Технологическая схема участка включает при этажной подготовке и столбовой системе разработки два подающих штрека Сиз них верхний был конвейерный) и один итрек вентиляционный (примыкающая выработка), оставляемый за лавой и являющийся продолжением конвей ерного штрека. Нижний подающий штрек (повторно используемая выработка) за лавой погашался.,

В даве участка применен комплекс КМ-130 с крепью сопряжения

Для неустойчивых пород непосредственной кровли

Для устойчивых пород непосредственной кровли

3 \ ш сг-з с: с'з ^.тг* г=гэ сГ^э с^э

к-1 , 1

Г1

\ — .|Ч'||И11,Т111,№

VI' \ _ С]—й— =а

■ г т.. ( . ., .-р Л Л. -Л - Л -п-п—Д"^ „, Л. Л.

"Г|

в - в

Рис.1. Предлагаемый способ разгрузки пород от напряжений с применением НРС: I- чураковая стенка; 2- скважины (шпури) с НРС; 3- крепь сопряжения

2МЫЗ-Э. Управление кровлеь - полное обрушение. Крепь примыкающей выработки сечением в свету 10,3 м С1Л1-22 с шагом устаповка 0,5 м была усилена установкой УКР Скрепи усиления КНИ/И) и двумя деревянными стойками под каждый верхняк. Со стороны выработанного пространства устанавливалась изолирующая стенка из двойного ряда уложенных поперек чураков на глиняном растворе. Ширина ее 3 и. Около лавы в выработке на длине 30 м под каждую арку устанавливались дополнительно две гидростойки.

Не смотря на такое усиление, состояние примыкающей выработки било неудовлетворительным, особенно при ее повторном использовании. Затраты на поддержание указанной выработки возросли и составили около 250 руб на I п.м.

Перед инструментальными наблюдениями были значительно усовершенствованы приборы кафедры горного дела УДИ им.П.Лумумбы, примененные для наблюдений за смещением пород. Совершенствованию подверглись передающие части конвергонетров и подвижные - сква-кшшых еветоволоконно-оптических деформометров.

¡3 конвергометре УД13 ^К0У-1) запись смещения велась непосредственно от тяг (струн) и реперов, установленных в кровле и почве. Это обеспечивало получение велишн конвергенции. Поднятие почвы отмечалось на неподвижной струне системы тяг. Смещение кровли может Сыть получено при вычитании из показании конвергенции показании поднятия почаы.

Конвергометр К0У-2 отличается от К0У-1 тем, что при записи конвергенции использовался передаточный механизм барографа (илр термографа) самописца.

В систоволоконном датчике У.Ш ^С130Д-2) было усовершенствовано его передвижение по сквакине при замерах опускания пород.

Коньергоыетры устанавливались во всех выработках вблизи очистного забоя: 6 КОУ стояли в примыкающей выработке, 6 - в повторно используемой и 4 - в конвейерном штреке. Расстояние между Приборами 10 м. Такое же расстояние от забоя до конвергометра. При подвигании забоя все они переносились. Впереди лавы - от забоя в сторону выработки, сзади - наоборот.

Наблюдения показали, что:

Наименьшие значения величины и скорости конвергенции были в конвейерном штреке, как находящемся в массиве; начало конвергенции отмечено в 60 ы от лавы при средней величине 120 мм и ско-6

уисти конвергенции 3 мм/сут на расстоянии от лавы 13-30 м;

в вентиляционном штреке, оставляемой за лавой, конвергенция отмечена до расстояния около 140 м, средняя величина конвергенции составила 480 мм, скорости конвергенции - 8 мм/сут на расстоянии от лавы 35-50 м;

в подающем штреке , повторно используемом, средняя скорость конвергенции составила 15-16 мм/сут, что в сравнении с вентиляционным в 2 раза больше; величина конвергенции - 180 им на расстоянии от лавы до 50 м;

Зоны наибольшей деформации в примыкающей выработке были на участке 25-75 м от лавы.

Данные натурных наблюдений были использованы при физическом моделировании, т.е. при определении величин бокового опорного давления и параметров технологии. Они позволили целенаправленно вести исследование.

Моделирование производилось на объемном стенде, в котором использовались тензодатчики и световолоконные датчики. С помощью их определяли смещения пород непосредственной, основной кровли и вышележащих пород, опорное давление. Дополнительно были разработаны тензотрещиномеры, с помощью которых вели наблюдения за обрушением пород основной кровли.

Стенд лаборатории горного давления УДИ им.П.Луму^бы имеет размеры 1400#1400»1400 мм. Геометрический масштаб моделирования 1:100, масштаб времени 1:10 и силовой - 1:166666b.

Выемочное поле размером 70»140 м (по данным натуры) отрабатывалось с оставлением примыкающей выработки в середине стенда, поэтому у границы стенда была подающая повторно используемая выработка.

Б основании стенда стоят тензодатчики Д-2 (один датчик на 100 м*"); в каждом верхняке крепи в лаве и в примыкающей выработке (совместно с конвейерной) также стояли 1-2; в непосредственной, основной кровле и вышележащих породах на трех- уровнях - волоконно-оптические датчики (в пределах один датчик на 490 м ), на поверхности - индикаторы часового типа с такой же плотностью. Тензотрещиномеры устанавливались на лицевой стороне стенда над., повторно используемой выработкой в непосредственной и основной кровле. Расстояние между ними было 6 м и между рядами 7 м. Всего датчиков в выемочном поле было около 200 штук.

Моделирование велось применительно к условиям, в которых проводились натурные инструментальные наблюдения.

В задачи моделирования вошли:

установление распределения максимального бокового опорного давления вдоль примыкающей выработки с разгрузкой и без нее;

определение расстояния ьежду рядами вееров разгрузочных скважин;

определение рациональной скорости подвигания лавы, при которой достигается наибольший эффект от. разгрузки.

Разгрузка в модели осуществлялась с применением подрезки кровли специальным стругом по варианту предложения для устойчивых пород. Расстояние между подрезками кровли было равно расстоянию между веерами. Оно варьировалось в пределах 1,2 и 3 м. Без разгрузки отрабатывался участок поля при переходе от одной скорости подвигания к другой.

Скорость подвигания лавы менялась в пределах 3, 5, 6 м/сут. Каждый вариант скорости подвигания содержал три подварианта изменения расстояния между веерами.

á качестве показателей проявлений горного давления, по которым сравнивались варианты, были скорость смещения пород, величины конвергенции и бокового опорного давления.

По результатам физического моделирования построены графики зависимости скорости смещения основной кровли от расстояния до начала варианта при различных скоростях подвигания лавы, средней скорости смещения пород (непосредственной, основной и вышележащих) от расстояния между веерами скважин и величины максимального бокового опорного давления от расстояния между лавой и разрезной печью выемочного поля.

Зависимости показали, что рациональной скоростью подвигания лавы является 5-6 м/сут. Сдвижение и обрушение пород при этом было более равномерным, при разгрузке било меньше динамических нагрузок на крепь примыкающей выработки. Скорость смещения непосредственной кровли в выработке колебалась в пределах 7-9 мм/сут.

Рациональное расстояние между рядами вееров было 2 м, так как при этом средняя скорость смещения вышележащих пород снизилась на 2-2,5 мм/сут.

В целом при разгрузке величина максимального бокового опорного давления снизилась на 0,5-0,55 ÍH, что объясняется как умень-6

шением прогиба непосредственной кровли, так и меньшим временем на окончание сдвижения и перераспределения вышележащих пород при выемке.

При уточнении зон с максимальным боковым опорным давлением в качестве расчетных схем были взяты четыре поперечных сечения примыкающей выработки на различном расстоянии от лавы, сформировавшиеся при физическом моделировании. Сечения взяты как с разгрузкой, так и. без разгрузки. Первое'сечение в I м от лавы, где начинается искусственная разгрузка пород; второе - в 3 м от лавы, третье - в 10-15 ы и четвертое - в 20-30 м. В четвертом сечении варианты с.разгрузкой и без нее отличаются размерами консоли непосредственной кровли и началом обрушения основной кровли.

Расчет производился с применением метода конечных элементов (МКЭ) с учетом ползучести и разрушения. Исследуемая область массива размерами 31шЫ ы разбита на 1392 треугольных элемента, которые сочленяются в 760 узлах. Граничные условия задавались в виде сжимающих напряжений на бесконечности 6^=ГН; бх = Л/Н, где ¡С - объемный вес;

А - коэффициент бокового распора;

' Н - глубина работ.

Для расчета напряженно-деформированного состояния пород с учетом ползучести за основу взято уравнение Больцмана-Вольтера

6(А) ♦ -«)<*£•] ,

где £(4), б С*) - деформации и напряжения в момент времени 4; - ядро ползучести;

Г - время, предшествующее

Программа расчета построена по блочному принципу и содержит • 7 подпрограм, обеспечивающих ввод исходных данных, составление матрицы жесткости, решение системы уравнений, вычисление напряжений и деформаций, а также формирование нагрузок за счет деформаций ползучести. Программа составлена на языке РОКТЛАN и решалась на ЭВМ ЬС-ЮЗЗ.

Результаты расчета с применением МКЭ представлены в виде графиков зависимости бокового опорного давления в указанных поперечных сечениях от расстояния до примыкающей выработки, рис.2.

Расчеты показали, что максимум бокового опорного давления уменьшаясь, остается приблизительно на той же удаленном после действия опорного давления и отжима угля расстоянии. Это отличает

2,0

1,5

аз

а> к я 0)

§ 1,0

а> о X СХ, о а о

0 5 10 15 20

Расстояние от выработки, м

Рис.2, Зависимость бокового опорного давления от расстояния до выработки: 1- в зоне после обрушения непосредственной кровли (в Э м от лавы) без разгрузки; 2- то же с разгрузкой! 3- в зоне после обрушения части основной кровли (.в 10-15 м от лавы), без разгрузки; то же с разгрузкой; 5- в зоне после обрушения основной кровли (в 2030 и от лавы) без разгрузки; 6- то же с разгрузкой

перераспределение бокового опорного давления в выработке от перп-распределения опорного давления в лаве, где при постоянном движении очистного забоя возможно приближение максимума к забою.

Расчеты показали, что уменьшение бокового опорного давления при разгрузке наблюдается во всех сечениях, начиная с сечения после обрушения непосредственной кровли (снижение на 0,15-0,2 ПО, и, особенно, в сечении после обрушения основной кровли (снижение на 0,6 ГН). Снижение достигается в зоне с максимальным боковым опорным давлением, которая находится на расстоянии от лавы в пределах 25-75 м.

Определена расчетом также зависимость максимальных напряжений в породах примыкающей выработки от времени, согласно которой снижение их на 0,15-0,6 ГН при разгрузке происходит приблизительно в два раза быстрее, чем в выработке без разгрузки.

Результаты исследований внедрены на шахте им.50-летия СССР на участке К 31 пласта К^ в период с декабря 1590 г. по январь 1991 г. Непосредственная кровля пласта легкообрушаемая, однако зависание пород остается, что снимает устойчивость примыкающей выработки. С помощью НРС был произведен отрыв пород. Скважины располагались вдоль выработки, они бурились из штрека в кровли под углом 80-85°, причем расстояние между скважинами выбиралось на основе эксперимента. Приготовление смеси НГС осуществлялось на месте в пропорциях на 1000 г. порошка 260 мл воды. Порошок высыпали в сосуд с водой и тщательно перемешивали. Была выбрана согласно исследованиям температура смеси равная 16-20°С. Смесь с помощью шприца подавалась в полиэтиленовые мешки-ампулы длиной 0,3 м. После этого ампули досыльником подавались в скважину. Для удержания мешков в скважине между ними устанавливали забойку.

Наблюдения при вне/рении за участком примыкающей выработки с разгрузкой (его длина составила 105 м) и соседними участками без разгрузки показали следующее:

конвергенция выработки в целом была снижена на 2 50 мм, такке ниже на 500 мм было сближение боков выработки (.замеры через 7 мес. после разгрузки); наблюдения на шахте продолжаются, так как указанная выработка в 1992 г. будет повторно используемой-,

рациональное расстояние между скважинами составило 0,2-0,Зм. При внедрении получен фактический экономический эффект в размере 37 тыс. руб. в год, что подтверждено актом к справкой о

внедрении.

Сравнение результатов экспериментально-аналитических исследований показали высокую достоверность полученных данных. Так расхождение мевду натурными и лабораторными исследованиями по скорости конвергенции составило 11-13$, а между лабораторными и аналитическими по снижению бокового опорного давления - 7-8$.

Требования к технологии разгрузки пород от напряжений в примыкающей к выработанному пространству выработке, составленные на основе проведенных исследований, включают следующее:

система разработки столбовая с оставлением за лавой примыкающей к выработанному пространству выработки;

крепь вентиляционного и конвейерного штреков - металлическая арочная из спецпрофидя СВП-22, шаг крепи - 0,75 м, сечение выработки в свету 10,3 м ;

в вентиляционном штреке впереди лавы (в 10 м) в качестве крепи усиления устанавливают по две гидростойки под каждую арку крепи, которые затем (в *)0 м за лавой) заменяют на деревянные стойки;

для предотвращения пучения в почве вентиляционного штрека устанавливаются полимерные анкера, на способ установки которых получено авторское свидетельство;

для изоляции выработанного пространства от утечек воздуха со стороны выработанного пространства возводят чураковую стенку шириной 0,5 м, рядом с ней устанавливают ряд органной крепи из деревянных стоек;

смесь НРС приготавливают из порошка Красковского завода и подают в скважины в полиэтиленовых ампулах длиной 0,3 м и диаметром 0,38 мм;

расход НРС 1000 г. на 280 мл воды;

температура смеси 16-20°С, что соответствует условиям Саранского участка Карагандинского бассейна;

разгрузку пород с помощью НРС в условиях устойчивых пород производят на границе лавы сразу за последней секцией крепи;

ряды вееров скважин располагают в кровле перпендикулярно забою с расстоянием между рядами 2 м, поэтому при движении забоя в кровле создается полость типа "бутового штрека", являющаяся обрез' ной для разгрузки пород, облегчая обрушение непосредственной и основной кровли; 12

количество вееров скважин в одном ряду 3-4;

расстояние между скважинами в веере по граничной хорде 0,30,4 м;

длина скважин 2 м и диаметр 38 мм;

при разгрузке пород с неустойчивой непосредственной кровлей скважины бурятся из выработки с наклоном в сторону выработанного пространства в один ряд;

расстояние между скважинами в ряду вдоль выработки 0,2-0,3 м;

угол наклона скважин в сторону выработанного пространства 80-85°.

На способ разгрузки пород от напряжений в выработке, примыкающей к выработанному пространству, получено положительное решение 9ШГПЭ от 25 июня 1991 г.

Технико-эксноыические расчеты по отраслевым методикам при базовом варианте разгрузки пород от напряжений с помощью гидроотрыва йород из скважин показали, что при стоимости НРС 800 руб за тонну Подовой экономический эффект на один участок может составить 70 тыс. руб. в год.

Диссертационная работа является научным трудом, в котором изложены научные, технические и технологические решения, обеспечивавшие обоснование и определение параметров способа охраны примыкающих к выработанному пространству выработок с помощью разгрузки пород от напряжений на основе выявления закономерностей проявления ¥орного давления и использования их для проектирования и внедрения предлагаемого способа с применением невзрывчагого разрушающего средства (ЬРС).

Основные научные и практические результаты экспериментально-аналитических исследований заключаются в следующем.

1. Научно обоснована технология разгрузки пород от напряжений в примыкающей к выработанному пространству выработке для условий неустойчивых и устойчивых пород кровли с применением НРС.

2. Установлена работоспособность НРС-1 Красковского завода для условий Саранского участка Карагандинского бассейна, согласно которой температура смеси порошка НРС с водой должна быть 16-20°С, содержание воды 280 мл на 1000 г. порошка, при этом время отрыва Пород при Ж 0,2-0,3 м составляет 1,2-1,6 ч.

3. Определено снижение бокового опорного давления при раи-грузке с применением НРС в примыкающей выработке на 0,15-0,6 ГН,

13

которое достигается в пределах зоны с максимальными величинами опорного давления на расстоянии 25-75 м от лавы.

4. Определены параметры технологии разгрузки с применением I1PC: длина скважин 2 м, число скважин в веере 3-4, число вееров в ряду 3-4, расстояние между рядами вэеров вдоль выработки 2 м, расстояние между скважинами вдоль выработки при неустойчивых породах кровли 0,2-0,3 м и скорость подвигания лавы 5-6 м/сут.

5. Результаты исследований внедрены на шахте им.50-летия СССР ПО "Карагандауголь" в примыкающей выработке на пл. Kjq на глубине 300 м, при этом фактический экономический эффект составил 37 тыс. руб. в год.

Расчетный годовой экономический эффект в среднем равен 70 тыс. руб.

Публикациями по работе являются:

1. Рациональная технологическая схема, оптимизация на уровне объемного стенда из эквивалентных матерлалов/УСовершенствова-ние добычи полезных ископаемых и подготовки специалистов для развивающихся стран/УДН им.П.Лумумбы.-М., 1969,- Деп. в ЦНМЭИ-уголь 28.01.89, № 5014/9.- С.59-62 U соавторстве).

Автором поставлены задачи исследований и произведена обработка данных.

2. Выбор и исследование способа охраны примыкающей выработки в условиях шахты им.50-летия СССР ПО "Карагандауголь"//Про-грессивные технологические схемы разработки месторождений полезных ископаемых.- Караганда.- КарПТЙ, 1991,- С.96-99.

3. Способ разгрузки пород около ПИВ (повторно используемых выработок) с применением НРС//13опросы подготовки специалистов и исследований в области горного дела/ УДН им.П.Лумумбы.-М., 04.03.91, Ш 5250/6,- С. 39-42.

4. A.c. 14II498 СССР. Способ установки анкера.- Опубл. в Б.И., 1986, № 27 (в соавторстве).

Автор принял участие в разработке и испытаниях способа.

5. Положительное решение на заявку № 4856362. Способ охраны подготовительной выработки,- от 25 июня 1991 г. (в соавтор-

Автор- принял участие в разработке способа и оформлении заявка.

стве).

с