Геомеханічні основи управління зоною зруйнованих порід навколо виробок для забезпечення їх стійкості на великих глибинах

підвищений опір навколишнім породам, що зміщуються необхідно забезпечувати не тільки шляхом збільшення щільності кріплення, а і за рахунок застосування додаткових технічних засобів, що мають малу матеріалоємність і високі силові характеристики (податливі анкери, кріплення підсилення та ін.). При цьому додаткове підвищення опору створюється на дільницях з найбільшим проявом гірничого тиску;

для створення вантажонесучої оболонки навколо виробки із зруйнованих порід та анкерів, останні необхідно розташовувати не в радіальному напрямку, а просторово, що забезпечує зв’язок між окремими фрагментами зруйнованих порід по всіх напрямках (радіальному, тангенціальному і вздовж осі виробки) і створює максимальні перешкоди їхньому зміщенню в порожнину виробки;

для підвищення стійкості виробок в умовах утворення навколо них ЗЗП необхідно в повній мірі використовувати природну здатність зруйнованих порід набувати несучу спроможність за рахунок штучного створення умов для самозаклинювання порідних фрагментів.

Шахтні іспити способу підвищення опору масиву на контурі виробки із застосуванням податливого анкерного кріплення показали, що зміщення порід зменшилися в 1, 8 рази. Економічна ефективність на 1 м виробки склала 114, 6 крб. (в цінах 1988 р.).

Використання і впровадження способу локального укріплення порід на шахті STARIC 2 (Чехія) дозволило зменшити швидкість зміщення порід з 2-5 мм/добу до 0-0, 1 мм/добу при зменшенні витрат зв’язуючого матеріалу в 3-4 рази і забезпечити тривкий стан виробки.

Шахтні випробування способу нагнітання розчину, що зміцнює з використанням процесу вакуумування показали, що при цьому поряд зі створенням спрямованого фільтраційного потоку забезпечується збільшення об’єму заповнення порожнини зруйнованого породного масиву в 1, 9 рази.

 

 

1. Касьян Н. Н., Петренко Ю. А., Клюев А. П. Об учете структурного ослабления породного массива вокруг выработки при решении реологических задач// Монография “Геотехнология на рубеже XXI века” – Донецк: ДонНТУ, 2001. – Том 1. – С. 74-81.

2. Перспективы и основные направления совершенствования технологии применения анкерных систем для обеспечения устойчивости выработок глубоких шахт / Н. Н. Касьян, А. П. Клюев, А. И. Москаленко, Р. Н. Кравчук // Изв. Донецкого горного института. – Донецк: ДонНТУ. – №1, 2001. – С. 53-54.

3. Касьян Н. Н., Дрипан П. С. Совершенствование способов закрепления анкерных систем для поддержания горных выработок // Изв. Донецкого горного института. – Донецк: ДонНТУ. – №1, 1999. – С. 91-93.

4. О применении анкерных крепей и систем для поддержания выработок глубоких шахт / М. П. Зборщик, А. П. Клюев, Н. Н. Касьян, П. С. Дрипан //Уголь Украины. – 1999. – №10. – С. 24-27.

5. Касьян Н. Н. Геомеханические аспекты управления разрушенными породами в окрестности поддерживаемых выработок: Сборник научных трудов. – Алчевск. – 1999. – С. 96-99.

6. Касьян Н. Н. Оценка влияния различных факторов на величину зоны разрушенных пород вокруг выработок // Известия Донецкого горного института. – 1997. – №1 (5). – С. 63-67.

7. Касьян Н. Н. Повышение эффективности применения анкерной крепи для поддержания выработок глубоких шахт //Известия Донецкого горного института. – 1996. – №2 (4). – С. 53-55.

8. Касьян Н. Н., Клюев А. П., Лысенко В. И. Влияние анкерной крепи на геомеханические процессы в массиве пород вокруг поддерживаемых выработок //Известия Донецкого горного института. – 1996. – №1 (3). – С. 57-60.

9. М. П. Зборщик, Н. Н. Касьян, А. П. Клюев, Р. И. Азаматов. Геомеханические процессы в зоне разрушенных пород в окрестности поддерживаемых выработок // Уголь Украины. – 1996. – №4. – С. 7-9.

10. Касьян Н. Н., Костоманов А. И., Мороз О. К. Механизм пучения почвы горных выработок в условиях хрупкого разрушения пород // Известия вузов. Горный журнал. – 1996. – №1. – С. 4-9.

11. Бондаренко Ю. В., Касьян Н. Н., Худолей О. Г. Эффект фокусирования напряжений при нагружении сыпучей среды в замкнутом объеме // Известия Донецкого горного института. – 1995. – №1. – С. 28-30.

12. Опытно-промышленные испытания способа определения проницаемости массива горных пород / Н. Н. Касьян, О. Г. Худолей, В. И. Лысенко, Р. И. Азаматов //Глюкауф. – 1995. – №5/6. – С. 43-44.

13. Определение критериев подобия при моделировании распространения скрепляющих растворов в горном массиве / Н. Н. Касьян, И. С. Костюк, Ю. В. Фомин, О. Г. Худолей // Физика и техника высоких давлений. – 1995. – №1. – С. 71-73.

14. Касьян Н. Н., Худолей О. Г., Лысенко В. И. Шахтные испытания нового способа упрочнения горного массива //Уголь Украины. – 1995. – №2. – С. 15-18.

15. Способ охраны полевых наклонных выработок глубоких шахт /Д. В. Дорохов, Н. Н. Касьян, О. Г. Худолей, О. Н. Русаков // Известия вузов. Горный журнал. – 1994. – №3. – С. 63-66.

16. Опыт применения податливых анкеров в сочетании с арочной крепью / К. Ф. Сапицкий, Н. Н. Касьян, А. П. Клюев, В. И. Лысенко // Уголь Украины. – 1991. – №2. – С. 5-6.

17. Касьян Н. Н., Клюев А. П., Сивохин