Determining patterns of the geomechanical factors influence on the fastening system loading in the preparatory mine workings

Abstract

Purpose. Substantiation of calculating the rational parameters of reaction and yielding property of the fastening system in the preparatory mine workings. Methods. The stress-strain state analysis of the “massif – support” system and the normative documents on support calculation of the preparatory mine workings to determine the patterns of link between the fastening system parameters and the main geomechanical factors. Findings. The patterns of geomechanical factors influence on the parameters of reaction and yielding property of the fastening system have been determined, as well as the analytical expressions for their calculation have been obtained. Originality. Correlation-dispersion analysis of the optimization data has revealed a stable exponential relation between the parameters of reaction and the yielding property of support with an index H/R, regardless of the coal-bearing massif structure. Practical implications. Calculation of the deformation-strength characteristic of the fastening system has been developed depending on the mining and geological conditions of maintaining the preparatory mine working.

Мета. Обґрунтування розрахунку раціональних параметрів реакції і податливості кріпильної системи підготовчих виробок. Методика. Аналіз напружено-деформованого стану системи “масив – кріплення” і нормативної документації з розрахунку кріплення підготовчих виробок для визначення закономірностей зв’язку параметрів кріплення системи з основними геомеханічними факторами. Результати. Визначено закономірності впливу геомеханічних факторів на параметри реакції і податливості кріплення системи й отримано аналітичні вирази для їх розрахунку. Наукова новизна. Кореляційно-дисперсійний аналіз даних оптимізації показав стабільний степеневий зв’язок параметрів реакції і податливості кріплення з показником H/R незалежно від структури вуглевмісного масиву. Практична значимість. Розроблено розрахунок деформаційно-силової характеристики кріпильної системи залежно від гірничо-геологічних умов підтримки підготовчої виробки.

Цель. Обоснование расчета рациональных параметров реакции и податливости крепежной системы подготовительных выработок. Методика. Анализ напряженно-деформированного состояния системы “массив – крепь” и нормативной документации по расчету крепи подготовительных выработок для определения закономерностей связи параметров крепежной системы с основными геомеханическими факторами. Результаты. Определены закономерности влияния геомеханических факторов на параметры реакции и податливости крепежной системы и получены аналитические выражения для их расчета. Научная новизна. Корреляционно-дисперсионный анализ данных оптимизации показал стабильную степенную связь параметров реакции и податливости крепи с показателем H/R вне зависимости от структуры углевмещающего массива. Практическая значимость. Разработан расчет деформационно-силовой характеристики крепежной системы в зависимости от горно-геологических условий поддержания подготовительной выработки.