Геомеханічне обгрунтування раціональних технологічних схем відробки кінцевих дільниць вийомочних стовпів на інтенсивно порушених дільницях шахтних полів

4) Бугара М.И., Иванов И.Е. Выбор рациональных способов доработки целиков в сложных горно-геологических условиях// Известия Донецкого горного института. -1997. -№2 (6). -С. 5-9. 

5) Бугара М.И., Коломиец В.А., Слипко А.А., Щербаков В.А., Звягильский Е.Л. Комплексное решение отработки выемочных столбов и обеспечения устойчивости выработок путём их надработки// Известия Донецкого горного института. -1999. -№1 (9). -С. 38-41. 

6) Бугара М.И., Красько Н.И. Минимизация потерь угля подготовленных запасов в нарушенных шахтных полях// Перспективы развития горных технологий в начале третьего тысячелетия. -Алчевск: ДГМИ. -1999. -с. 152-153. 

 

 

У статті [1] запропонував враховувати положення шару відносно покрівлі пласту при визначенні критерію стійкості, а також зробив розрахунки критерію та його аналіз щодо типових умов. У статті [2] зробив обгрунтування місця проведення інструментальних спостережень у 2-й східній лаві пласту С13, а також провів аналіз отриманого критерію стійкості покрівлі. У статті [3] зробив постановку задачі, вибір та обгрунтування початкової інформації щодо розрахунку розподілу критерію стійкості порід у 22-й східній лаві, та провів аналіз розрахунків. У статті [4] обгрунтував комплексний критерій раціональності відробки крайових частин виїмкових стовпів, зробив ранжування та аналіз отриманих значень критерію щодо основних варіантів. У статтях [5] та [6] автором обгрунтоване місце промислової перевірки розроблених рекомендацій та обгрунтовані раціональні варіанти відробки крайових частин виїмкових стовпів. 

 

 

Бугара М.І. Геомеханiчне обгрунтування раціональних технологічних схем відробки кінцевих дільниць виїмкових стовпів на інтенсивно порушених дільницях шахтних полів. -Рукопис. 

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05. 15. 02 – Підземна розробка родовищ корисних копалин. -Відділення фізико-технічних гірничих проблем ДонФТІ ім. О. О. Галкіна НАН України. Донецьк, 1999. 

Дисертація присвячена проблемам відробки ціликів що примикають до капітальних підготовлюючих виробок. У роботі розвивається напрямок на відробку ціликів що примикають до зон розвантаження капітальних підготовлюючих виробок. При цьому пропонуються різні способи відробки цих ціликів. Проваджується геомеханічний аналіз запропонованих способів, за допомогою комп’ютерного моделювання. На його основі встановлюються критерії раціональності впровадження того чи іншого способу: по стійкості покрівлі у очисній виробці; по стійкості капітальних підготовлюючих виробок; по втратам вугілля у ціликах. Проведене випробування двох проваджених способів на шахті “Південно-Донбаська №1”. 

Ключові слова: цілик, виїмковий стовп, стійкість, комп*ютерне моделювання. 

 

 

Bugara M. I. Geomechanical foundation of optimal technologies for mining of marginal parts of longwall panel in faulted coal seams. -Manuscript. 

Thesis for a candidate degree by speciality 05. 15. 02 – Underground extraction of deposits. -Branch of physical and technical mining problems DonFTI by name А. A. Galkin, National academy of science of Ukraine. Donetsk, 1999. 

Dissertation is devoted to the problem of mining pillar adjoin to development working. Different layouts have been proposed to extract these pillars. Geomechanical analysis has been accomplished by computer simulation to assess all the layouts. A complex criterion was developed to choose optimal layout. This criterion is based upon stability of the roof, on stability of the mains and on the loss of coal in pillar. This criterion gives possibility to make estimation of different technologies for mining of marginal sections of longwall panels. Two of the technologies has been implemented at coal mining “South-Donbass №1”. 

Key words: coal pillar, mining panel, stability, computer modeling. 

 

 

Бугара М.И. Геомеханическое обоснование рациональных технологических схем отработки концевых участков выемочных столбов на интенсивно нарушенных участках шахтных полей. Рукопись. 

Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05. 15. 02. – Подземная разработка месторождений полезных ископаемых. -Отделение физико-технических горных проблем ДонФТИ им. А.А. Галкина НАН Украины, Донецк, 1999. 

Диссертация посвящена вопросам отработки целиков примыкающих к подготавливающим выработкам. Рассматриваются как варианты ведения работ на одном пласте (первая группа), так и на смежных пластах (вторая группа). Предлагаются различные способы отработки данных целиков. При этом указывается, что при ведении работ в таких зонах породы находятся в сложном напряжённом состоянии. Возникают различные дополнительные проблемы: ухудшение устойчивости кровли в очистном забое и потеря устойчивости подготавливающими выработками. Производится геомеханический анализ предложенных способов, с помощью компьютерного моделирования. В качестве основной программы для расчётов принята усовершенствованная программа проф. М. П. Зборщика, позволяющая прослеживать изменение распределения напряжений в массиве в процессе развития горных работ. На основе моделирования устанавливаются критерии рациональности применения того или иного способа: по устойчивости кровли; по устойчивости подготавливающих выработок; по потерям угля в целиках. 

По критерию устойчивости кровли лучшими признаются в первой группе – варианты ведения работ по сплошной системе разработки, во второй группе – варианты, при которых выработки не надрабатываются. По критерию устойчивости подготавливающих выработок лучшими являются варианты интервального сокращения лавы при доработке выемочного столба и накат лавы вышележащего пласта, примыкающей к выработанному пространству. Рассчитаны убытки от оставления угля в охранных целиках. На основе критериев устойчивости кровли, подготавливающих выработок и потери угля выводится комплексный критерий рациональности применения вариантов. По комплексному критерию лучшими являются варианты отхода одиночной лавы с разворотом (первая группа) и фронтальной надработки выработок одиночной лавой с малым отходом от разрезной печи (вторая группа). 

Проведено опробование двух предлагаемых способов на шахте “Южно-Донбасская №1”. В первом случае проведена ступенчатая доработка 19-й западной лавы. Во время работы лавы её длина была ступенчато уменьшена с 215 м до 125 м и далее до 115 и 90 м. Разная величина сокращения лавы была обусловлена различными технологическими трудностями. Проведенные замеры показали удовлетворительную сходимость полученных при моделировании результатов с шахтными наблюдениями. Точность составила до 25%. При доработке дополнительно добыто около 15 тыс. тонн угля. Экономический эффект составил 471, 7 тыс. гривен, при увеличении фондоотдачи составившей 15, 1 тыс. гривен. Во втором случае проведена успешная надработка 51-й восточной лавой восточных полевых штреков горизонта 480 м. При проведении ограниченного количества мероприятий подготавливающие выработки удалось сохранить в удовлетворительном состоянии. При проведении надработки дополнительно добыто около 60 тыс. тонн угля. Общий экономический эффект составил 1672, 9 тыс. гривен. Достигнуто увеличение фондоотдачи, составившее 60, 6 тыс. гривен. 

В результате проведения работы получен научно обоснованный комплексный критерий рациональности доработки краевых частей выемочного участка у подготавливающих выработок. Решена актуальная научно-прикладная проблема выбора рациональных технологических схем ведения очистных работ вблизи подготавливающих выработок. При этом получены следующие основные результаты: 

1) установлено, что лучшими по критерию устойчивости кровли, учитывающему напряжения действующие впереди движущегося очистного забоя, являются фронтальная надработка выработок и варианты отхода лав от подготавливающих выработок; 

2) лучшими по критерию устойчивости подготавливающих выработок, учитывающему изменение напряжений в их окрестностях, являются варианты отхода одиночной лавы верхнего пласта и интервального сокращения лавы при её подходе к выработкам; 

3) удельные потери от оставления угля в охранных целиках достигают 10, 5 тыс. грв. /п. м лавы и значительно превышают потери от ухудшения состояния подготавливающих выработок, которые достигают значения 30 грв. /п. м; 

4) разработан подход по комплексной оценке вариантов отработки целиков у подготавливающих выработок. По этому критерию лучшим среди первых восьми вариантов являются отход лавы с разворотом, работающей в нетронутом массиве. Среди остальных вариантов лучшими по комплексному критерию является фронтальная надработка лавой в любом направлении; 

5) показана противоречивость компонент, составляющих комплексный критерий рациональности доработки концевых частей выемочных участков. Максимальный критерий не обязательно формируется максимальными величинами его составляющих и наоборот. 

6) шахтные инструментальные наблюдения подтвердили достоверность проведенных расчётов в пределах 25%, при этом установлено ступенчатое увеличение опорного давления в защемляемом целике при ступенчатом сокращении лавы. При проверке в шахтных условиях двух предложенных вариантов дополнительно добыто 15 и 60 тыс. тонн угля. 

Ключевые слова: целик, выемочный столб, устойчивость, компьютерное моделирование.