Дослідження методів прогнозування стійкості підготовчих виробок в умовах шахт Західного Донбасу

Abstract

Проведені дослідження дозволили визначити, що вугленосний осадовий масив Західного Донбасу, у результаті складних тектонічних рухів, відзначається розвиненою і інтенсивною тектонічною порушеністю розривного та плікативного характеру. З'явлення плікативних порушень у привибійній зоні вугільного пласта, які супроводжуються збільшенням їх потужності, призводить до зосередження напруг у місцях порушень, викликаних наближенням до гірничого вибою. Плікативні порушення регіонального характеру спричиняють формування зон аномальної активності в недоторканому гірничому масиві. Окрім гравітаційних сил, що впливають на геологічну структуру, тектонічні напруги, спрямовані вздовж площини напластавання, додаються до цього явища. Тектонічні напруги орієнтовані в напрямку головних кривизн природної поверхні залягання порід і залежать від їхньої величини. Геологічні відхилення різних типів є ключовими показниками аномалій у тектонічному середовищі та зон зниження міцності недоторканого гірничого масиву. Ці аномалії можуть бути результатом комплексного взаємодії геологічних процесів, що включають тектонічну активність, діяльність водних потоків та інші природні чинники. Ці відхилення стають фундаментальними факторами, які сприяють виникненню газодинамічних явищ та обвалень порід під час етапу підготовчих гірничих робіт.

The conducted research allowed determining that the coal-bearing sedimentary massif of the Western Donbas, as a result of complex tectonic movements, is characterized by developed and intensive tectonic disturbances of a ruptural and plicative nature. The appearance of plicative disturbances in the hanging wall of the coal seam, accompanied by an increase in their thickness, leads to the concentration of stresses in the areas of disturbances caused by approaching the mining face. Regional placative disturbances cause the formation of zones of anomalous activity in the intact mining massif. In addition to gravitational forces affecting the geological structure, tectonic stresses directed along the bedding plane are added to this phenomenon. Tectonic stresses are oriented in the direction of the main curvatures of the natural surface of rock deposition and depend on their magnitude. Geological deviations of various types are key indicators of anomalies in the tectonic environment and zones of reduced strength in an intact mining massif. These anomalies can result from the complex interaction of geological processes, including tectonic activity, water flow activity, and other natural factors. These deviations become fundamental factors contributing to the occurrence of gas-dynamic phenomena and rock falls during the preparatory mining stage.