Забезпечення стійкості гірничих виробок в умовах вивалоутворення порід покрівлі (на прикладі шахт ДП «Донбасантрацит»)

Abstract

Робота присвячена рішенню актуальної науково-технічної задачі комплексного обґрунтування параметрів технологічних заходів щодо попередження вивалоутворень при будівництві та експлуатації підземних гірничих виробок. У роботі виконані теоретичні дослідження процесів і встановлені критеріальні оцінки абсолютних зміщень контура виробки і величини деформацій постійного кріплення, що визначають ступінь імовірності вивалоутворення в конкретних гірничо-геологічних і технічних умовах ведення гірничих робіт, у залежності від факторів, що впливають на характер процесу. Встановлено, що імовірність вивалоутворення і його силова дія на постійне кріплення виробки визначають наступні параметри: глибина ведення гірничих робіт, їх якість, форма і розміри виробки і вивалу, його напрямок відносно перетину виробки; структура і міцність вміщуючих порід; деформаційний стан пород покрівлі та підошви виробки. Запропоновані і перевірені в шахтних умовах способи, що попереджають розвиток вивалоутворень або визначають необхідність виконання ремонтних робіт з випуском породи: тимчасове набризкобетонне кріплення, локальне розвантаження порід підошви, зміцнення порід.

Работа посвящена решению актуальной научно-технической задачи комплексного обоснования параметров технологических мероприятий по предупреждению вывалообразований при строительстве и поддержании подземных горных выработок. В работе выполнены теоретические исследования процессов и установлены критериальные оценки абсолютных смещений породных обнажений кровли выработки и величины деформаций по­стоянной крепи, опреде­ляющих степень вероятности вывалообразования в конкретных горно-геологических и технических условиях ведения горных работ в за­висимости от влияющих факторов. Установлено, что вероятность вывалообразования и его силовое воздействие на постоянную крепь выработки определяют следующие параметры: глубина ведения горных работ, их качество, форма и размеры выработки и вывала, его направление относительно сечения выработки; строение и прочность вмещающих пород; деформационное состояние породных обнажений кровли и почвы выработки. Предложена методика определения величины и времени вывалообразования на участках выработок, прилегающих к ремонтируемому и целесообразного времени и места проведения предупредительных мероприятий. Получены эмпирические зависимости: для прогноза удельной нагрузки на постоянную крепь и вероятной высоты выпуска породы при ремонте постоянной крепи с учетом влияющих факторов; для оценки вероятного времени вывалообразования и целесообраз­ного времени проведения предупредительных мероприятий; для оценки протяженности прилегающих участков выработки к ремонтируемому, где необходимо выполнение мероприятий, предупреждающих развитие вывалообразований (повторных вывалов). На основе выполенных исследований разработаны и утверждены рекомендации по повышению устойчивости протяженных выработок глубоких угольных шахт. Предложенные способы, пре­дупреждающие развитие вывалообразований или определяющие необходимость производства ремонтных работ с выпуском породы: временная набрызгбетонная крепь, локальная разгрузка пород почвы (ВЩР), укрепление пород проверены на шахтах ГП «Артемуголь» и ГП «Дзержинскуголь»

The thesis is devoted to the decision of an actual scientific problem of a complex substantiation of parametres of technological schemes under the prevention of throwing out in the course of construction and maintenance of underground long workings. In the thesis theoretical researches of processes are executed and established criterion estimations of absolute displacement of rock exposures of a roof of development and degree of deformations of a constant support, defining probability degree of throwing out in concrete main-geological and specifications on conducting maining works, depending on influencing factors. It is established that probability of throwing out and its power influence on a constant support developments define following parametres: depth of conducting main works, their quality, the form and the sizes of development and inrush, its direction concerning development section; a structure and durability of containing rocks; a deformation condition of rock exposures of a roof and development soil. The ways warning development of throwing out or defining necessity of manufacture of repair work with release of breed are offered and checked up in mine conditions: time splash concrete support, local unloading of rocks of soil, strengthening of rocks