Охорона виїмкових штреків у виробленому просторі за суцільної системи розробки в умовах Червоноармійського району Донбасу

3. Механізована закладка подрібненої породи з розмірами кусків, що не перевищують 70 мм закріпного простору між контуром перерізу виробки у прохідці і кріпильними рамами, що дорівнює 0. 35 – 0. 4 м, сприяє більш рівномірному навантаженню кріплення і знижує зсунення покрівлі в 1. 8-2. 0 рази в порівнянні з заповненням цього простору деревом і пустою породою вручну. 

Обгрунтованість і достовірність наукових положень, висновків та рекомендацій підтверджується впровадженням результатів теоретичних досліджень відробки виїмкових полів 11-ої південної, 11-ої північної та 12-південної лав за суцільної системи розробки з трьома виїмковими штреками на шахті №1/3 «Новогродовська» ДХК «Селідоввугілля». 

Наукову новизну становлять наступні отримані результати: 

1. На підставі аналізу тривимірного напруженого стану масиву з використанням критерія Парчевського-Шашенка отримана нова залежність максимального еквівалентного напруження в покрівлі виїмкового штреку, що охороняється у виробленому просторі, від співвідношення модулей пружності закладної смуги і породи покрівлі. Установлена залежність дозволяє визначати раціональні параметри закладної смуги, що охороняє проміжний відкотний штрек у виробленому просторі. 

2. Вперше встановлена залежність, яка поєднує максимальні нормальні напруження в кріпленні підготовчої виробки з параметром с/, що характеризує умови розробки. Отримана залежність дозволяє визначити область можливого застосування металевого кріплення з спецпрофілю СВП (глибину розробки і міцність вміщуючих порід). 

3. На підставі аналізу результатів імітаційного моделювання установлений вплив параметрів системи розробки на величину собівартості 1 т вугілля, які відрізняються тим, що за одних і тих же швидкостей посування вибою збільшення потужності пласта, довжини виїмкового стовпа і довжини лави зменшують собівартість вугілля за абсолютною величиною, а при збільшенні швидкості посування очисного вибою відносне зменшення собівартості одинакове за будь-якої потужності пласта, довжині виїмкового стовпа і довжині лави. 

Установлені закономірності дозволяють планувати собівартість добутого вугілля в залежності від швидкості посування очисного вибою при заданих потужності пласта, довжині лави та довжині виїмкової ділянки. 

Наукове значення роботи полягає в розкритті закономірностей розподілу напружень і зміщень навколо виїмкових штреків, охороняємих у виробленому просторі, в зонах, що зазнають впливу очисних робіт, і врахуванні їх в процесі обгрунтування параметрів закладної смуги та кріплення. 

Практичне значення роботи полягає в розробці методики розрахунку оптимальних за вартістю параметрів суцільної системи розробки і методики розрахунку раціональних параметрів закладної смуги та кріплення виїмкового штрека, що охороняється у виробленому просторі. 

Технологія механізованого спорудження закладних смуг і забутівки закріпного простору з параметрами, що визначені за розробленими методиками, використані під час відробки трьох виїмкових полів за суцільною системою розробки на шахті № 1/3 «Новогродовська» ДХК «Селідоввугілля». 

Методика розрахунку раціональних параметрів суцільної системи розробки впроваджена під час підготовки за цією системою виїмкових полів на шахтах ДХК «Селідоввугілля». 

Апробація результатів досліджень, 

Основні положення дисертаційної роботи доповідались на науковій конференції «Техногенні ресурси України» (Київ, 1996р.), міжвузівській науково-практичній конференції «Становлення української економіки» (Дніпропетровськ, 1996р.), міжвузівській науково-практичній конференції «Еколого-економічні проблеми розвідки, розробки та збагачення корисних копалин України» (Дніпропетровськ, 1997р.), першій міжнародній конференції «Геотехнічна механіка освоєння надр», присвяченій 95-річчю з дня народження академіка НАН України Полякова М. С. (Дніпропетровськ, 1998 р.), міжнародній науково-практичній конференції «ХХІ сторіччя – проблеми і перспективи освоєння родовищ корисних копалин» (Дніпропетровськ, 1998 р.), на технічних радах ДХК «Селідоввугілля» (Димитрово, 1997, 1998 рр.), на наукових семінарах НГА України (Дніпропетровськ, 1997, 1998 рр.). 

Публікації. 

За матеріалами досліджень опубліковані 11 праць, в тому числі 1 монографія, 6 статей в наукових фахових виданнях, 4 статті у збірниках наукових конференцій. 

Структура і обсяг дисертації

Дисертація складається з вступу, чотирьох розділів і висновку, викладена на 149 сторінках машинописного тексту, містить 32 рисунка, 10 таблиць, список літератури з 116 найменувань та 5 додатків, що підтверджують практичне використання результатів роботи і їх промислове впровадження. 

 

 

У першому розділі досліджені сучасні тенденції підземної розробки вугільних пластів Донбасу і визначені перспективи застосування суцільної системи розробки, дана коротка характеристика гірничо-геологічних умов Червоноармійського району Донбасу, визначені особливості проведення та охорони виїмкових штреків за суцільної системи розробки і виконаний критичний аналіз результатів досліджень охорони виїмкових штреків на межі та безпосередньо у виробленому просторі. 

За допомогою аналізу даних практики і результатів досліджень інших авторів встановлено, що стовпова система розробки, яка повсюдно застосовувалася раніше, при переході гірничих робіт на більші глибини почала втрачати свої переваги як через значний розрив у часі між завершенням відробки виїмкових стовпів і підготовкою нових, так і через низьку стійкість виїмкових штреків. 

Аналіз зміни питомої ваги розробки у вугільній промисловості України свідчить про те, що на глибині до 600 м частка стовпової системи складє 68%, комбінованої – 19%, а суцільної – 13%. На глибині від 600 до 1000 м питома вага стовпової системи зменшується до 39%, а суцільної, навпаки, збільшується з 13% до 24%. Ця система розробки не тільки усуває основні недоліки стовпової системи, але й більш екологічна через те, що вся порода від проведення виробок залишається у шахті. 

У