Наукоемкие технологии и оборудование в промышленности и строительстве

Статья

Наименование Усовершенствование методики определения степени уплотнения обрушенных пород
Авторы Сиидов В. Н., к. т. н., доц.
Гришко Н. В., д. э. н., проф.
Раздел Науки о земле
Год 2019 Выпуск 59 Страницы 15 - 22
УДК 622.267.6+622.112.3 EDN HSDQYX
Аннотация На базе натурных исследований разработана новая методика предрасчёта величин ожидаемых оседаний массива слоистой кровли и степени их уплотнения в выработанном пространстве при выемке пологонаклонных пластов, учитывающая мощность, коэффициент разрыхления и крепость обрушаемых пород подрабатываемого породоугольного массива. Выполнена апробация методики в шахтных условиях, которая показала хорошую сходимость прогнозируемых величин с натурными в условиях неслёживаемых пород.
Реферат Цель. Установление величины остаточного коэффициента разрыхления обрушенных пород массива кровли под влиянием его сдвижения.
Методика. Основу выполненной работы составляет комплексный метод, основанный на анализе и обобщении современных технических источников, шахтных инструментальных наблюдений, результатов экспериментов и испытаний разработанного метода.
Результаты. Разработана методика прогнозирования величин остаточного коэффициента уплотнения обрушенных в выработанном пространстве пород. Установлено, что основным параметром, определяющим степень уплотнения обрушенных пород в выработанном пространстве при всех прочих равных условиях, является величина оседания массива в процессе его сдвижения. Максимальная величина оседания подработанной толщи с удалением от отработанного пласта вплоть до земной поверхности уменьшается согласно закономерности, близкой к убывающей экспоненте, и в основном зависит от мощности пласта и структурно-прочностных свойств слагающих её пород.
Научная новизна. Научная новизна представленной работы состоит в усовершенствованной методике прогнозирования остаточного коэффициента уплотнения пород с учётом их прочностных характеристик, коэффициентов разрыхления и продолжительности процесса оседания обрушенного слоистого массива.
Практическая значимость. Установленная высота уплотнённых с коэффициентом по слоям обрушенных в выработанном пространстве пород обеспечивает выбор рационального заложения в них выработок на удалении от почвы пласта.
Ключевые слова угольная шахта, выработанное пространство, кровля, обрушение, высота, уплотнение, прогнозирование, выработка.
Финансирование
Благодарности
Список источников
1. Кандлыбаева, Ж. М. Закономерности сдвижения горных пород в массиве [Текст] / Ж. М. Кандлыбаева. — М.: Недра, 1968. — 108 с.
2. Борзых, А. Ф. Прогнозирование максимальных оседаний пород в пределах подработанной угленосной толщи [Текст] / А. Ф. Борзых, Ю. Л. Желтиков. — Уголь Украины. — 1989. — № 6. — С. 9–10.
3. Петухов, И. М. Исследование защитных пластов для борьбы с горными ударами и внезапными выбросами угля и газа [Текст] / И. М. Петухов. — Л.: Изд. ВНИМИ, 1966. — 196 с.
4. Борзых, А. Ф. Прогнозирование максимальных оседаний пород подрабатываемого угленосного массива [Текст] / А. Ф. Борзых, Г. А. Аверин, О. В. Князьков // Вестник. — СанктПетербург: МАНЭБ, 2004. — Т. 9, № 7 (79). — С. 34–38.
5. Управление кровлей и крепление в очистных забоях на угольных пластах с углом падения до 35º [Текст] / Руководство КД 12.01.01.503-2001. — К.: Минтопэнерго Украины, 2002. — 141 с.
6. Усаченко, Б. М. Геомеханика охраны выработок в слабометаморфизованных породах [Текст] / Б. М. Усаченко, В. П. Чередниченко, И. Е. Головчанский. — К.: Наукова думка, 1990. — 144 с.
7. Сиидов, В. Н. Установление взаимосвязей основных прочностных и упругих параметров пород в условиях антрацитовых шахт [Текст] / В. Н. Сиидов, О. В. Князьков // Сборник научных трудов ДонГТУ. — 2005. — Вып. 20. — С. 126–131.
8. Борзых, А. Ф. Прогнозирование максимальных оседаний пород подрабатываемого угленосного массива [Текст] / А. Ф. Борзых, Г. А. Аверин, О. В. Князьков // Вестник. — СанктПетербург: МАНЭБ, 2004. — Т. 9, № 7 (79). — С. 34–38.
9. Кулибаба, С. Б. Продолжительность процесса сдвижения массива [Текст] / С. Б. Кулибаба, А. Ф. Борзых, В. Н. Сиидов // Уголь Украины. — 2008. — № 4. — С. 11–13.
10. Борзых, А. Ф. Опыт отработки панели в восходящем порядке [Текст] / А. Ф. Борзых, В. Н. Сиидов, С. П. Офицеров // Уголь Украины. — 2008. — № 5. — С. 7–10.
11. Сиидов, В. Н. Влияние ПГД на устойчивость проводимой в выработанном пространстве выработки [Текст] / В. Н. Сиидов, В. Н. Григоряк // Уголь Украины. — 2009. — № 7. — С. 10–12.
12. Борзых, А. Ф. Прогнозирование высоты обрушения слоистого массива кровли в выработанном пространстве при выемке полого-наклонных угольных пластов [Текст] / А. Ф. Борзых, В. Н. Сиидов // Известия вузов. Горный журнал. — 2014. — № 1. — С. 13–20.
13. Калинин, С. И. Геомеханическое обеспечение эффективной выемки мощных пологих пластов с труднообрушаемой кровлей механизированными комплексами [Текст] / С. И. Калинин, В. М. Колмагоров. — Кемерово: Кузбассвузиздат, 2002. — 111 с.
Полный текст