НАУКОВІ ОСНОВИ КЕРУВАННЯ ПРОСТОРОВОЮ СИСТЕМОЮ «МАСИВ-КРІПЛЕННЯ» З УРАХУВАННЯМ ГРАНИЧНОГО І ПОЗАМЕЖНОГО СТАНУ ТА УНІФІКОВАНИМИ ЗАСОБАМИ КОНТРОЛЮ ГАЗОВИХ СУМІШЕЙ (ГП-422) (заключний звіт)

Abstract

РЕФЕРАТ Звіт з НДР: 184 с., 58 рис., 10 табл., 66 джерел, 4 додатка. Об'єкт досліджень – підготовчі пластові виробки при прогресивних системах відпрацьовування пологих вугільних пластів, засоби контролю вибухонебезпечності газових сумішей. Метою роботи є підвищення стійкості підземних виробок у дрібношаруватому масиві на базі установлення закономірностей щодо оптимізації параметрів силової взаємодії системи «шаруватий масив-кріплення виробки», а також у підвищенні надійності контролю вмісту метану в широкому діапазоні змін його концентрацій в умовах аварійного загазування гірничих виробок. При виконанні НДР використовувалися аналіз і узагальнення сучасних досліджень геомеханічних процесів навколо гірничих виробок найбільш прогресивним чисельним методом – методом кінцевих елементів. Використані також наступні комп'ютерні програми: побудова моделей – програма Solid Works 2005; розрахунок НДС елементів системи «масив-кріплення виробки» – додаток Desain Star; врахування анізотропії матеріалів – програма Cosmos-M. Встановлені закономірності елементів системи «масив-кріплення» в за-лежності від міцнісних та деформаційних характеристик породних шарів, об-ґрунтовані методи й запропонована розробка уніфікованих засобів контролю метану. Різні сполучення розподілу міцнісних характеристик кожного із прилеглих породних шарів обумовлюють різний ступінь їхнього впливу на зміну поля напружень і переміщень навколо виробки. Визначальним фактором є вид стану прилеглих породних шарів: домежовий, граничний, позамежний. У НДР дана оцінка впливу деформаційних характеристик на поле зміщень та взаємозв’язку напруженого стану рамного кріплення з деформаційними характеристиками. Розглянуто вплив глибини розташування пластової виробки на НДС системи. У роботі обґрунтовані методи контролю високих концентрацій метану, можливість застосування двокамерного термокаталітичного датчика метану. Розроблені методи контролю вибухонебезпечності газових сумішей на основі уніфікованих датчиків. Також запропоновані умови створення універсальних аналізаторів метану. Дослідження з даної тематики проводяться у НГУ з 1990 року і спрямовані на підвищення стійкості підземних виробок з урахуванням вибухонебезпечності газових сумішей. Представлені в звіті результати досліджень отримані вперше й відрізняються більш повним урахуванням гірничотехнічних і гірничо-геологічних факторів при комп'ютерному моделюванні системи «масив-кріплення» з урахуванням вибухонебезпечності газових сумішей, що підвищить вірогідність прогнозу проявів гірського тиску і якість проектних рішень. Прогнозні допущення щодо розвитку об'єкта досліджень – розробка ресурсозберігаючих конструктивно-технологічних схем проведення, кріплення й підтримки пластових виробок з урахуванням комплексного контролю умов праці в вугільних шахтах за пиловим фактором.