Обґрунтування параметрів технології переходу техногенних зон очисними комплексами

Abstract

Дисертація присвячена визначенню параметрів технології переходу очисними високопродуктивними механізованими комплексами техногенних зон, що утворюються навколо гірничої виробки на шляху посування лави. Установлено, що показники напружено-деформованого стану гірничого масиву техногенної зони мають прямо пропорційну залежність від відстані до вибою лави, параметрів опорного тиску і їх часового суміщення, а також від структурної будови масиву. Досліджені закономірності впливу технологічних процесів при перетині техногенних зон на зміну напряму вектора дії згинаючого моменту в породах покрівлі з позитивного значення на від’ємний за рахунок збільшення ширини виробки та робочого простору лави, що рухається. В результаті впровадження технологічних рекомендацій проходження очисними роботами техногенної зони пласта 2-ї північної лави шахти «Краснолиманська» економічний ефект склав 10,125 млн. грн.

Диссертация посвящена определению параметров технологии перехода очистными высокопроизводительными механизированными комплексами техногенных зон, которые образуются вокруг горной выработки на пути ее подвигания. При современных параметрах выемочных столбов возникает необходимость перехода очистными механизированными комплексами техногенных зон, образованных горными выработками. Эти выработки находятся в неудовлетворительном состоянии из-за значительной деформации породного контура и металлического крепления. Техногенные зоны являются аномальными геомеханическими препятствиями для очистного забоя. При этом лава пересекает три зоны более мелкого порядка с разной плотностью и напряженно-деформированным состоянием. Дана качественная и количественная оценка влияния техногенных зон вмещающих пород на управление состоянием массива при ведении очистных работ в выемочном поле. Определены возможные варианты формирования и расположения техногенных зон на пути подвигания очистных работ, а также разработана их классификация. Установлено, что напряженно-деформированное состояние техногенной зоны имеет прямо пропорциональную зависимость от расстояния до забоя лавы, параметров опорного давления и времени их совмещения, а также от структурного строения горного массива. Получены закономерности влияния технологических процессов на изменение вектора действия изгибающего момента в породах кровли с положительного значения на отрицательное за счет совмещения ширины выработки и рабочего пространства лавы при переходе техногенной зоны. Дана оценка влияния угольного целика, расположенного между забоем и выработкой на уровень деформаций и напряжений в массиве при совмещении опорных зон лавы и техногенной зоны. Установлено, что опускание пород кровли на контакте с забоем увеличивается по полиноминальной зависимости от размеров целика, находящегося между забоем и выработкой. Это приводит к увеличению нормальных напряжений в целике, опусканию пород кровли впереди забоя и поднятию почвы угольного пласта. С приближением очистного забоя к техногенной зоне показатели ее геомеханического состояния увеличиваются, находясь в прямо пропорциональной зависимости от высоты и ширины выработки. На сопряжении ходка с откаточным штреком максимальные опускания кровли и поднятия почвы увеличиваются в 2 раза. Увеличение нормальных напряжений и интенсивность их распределения в опорной зоне выработки находятся в прямо пропорциональной зависимости от расстояния до очистного забоя. На сопряжении очистного забоя с подготовительной выработкой в кровле пласта нормальные напряжения увеличиваются нелинейно увеличению угла встречи забоя с выработкой по полиноминальной зависимости. В результате внедрения технологических рекомендаций перехода очистными работами техногенной зоны по пласту 2-й северной лавы шахты «Краснолиманская», экономический эффект составил 10,125 млн. грн.

The dissertation is dedicated to technology parameters of high productive face complexes crossing of technogenic zones that form around mine working during the longwall advance. It is established that stress-strain state of technogenic zone rock massif has directly proportional dependence on distance from the longwall face, parameters of abutment pressure and their time deposition, and also on the structure of the massif. The dependences are gained as to technogenic processes influence on vector direction change of bending moment action during technogenic zones crossing in roof rocks from positive value to negative due to combination of the mine working width and longwall working space that advances. As a result of introduction of technological recommendations for stoping of technogenic zone of seam at 2-nd north longwall of “Krasnolimans’ka” mine, the economic effect made up 1.6-2.3 mln. UAH.