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

Для впровадження рекомендацій аналітичних розрахунків щодо збільшення модуля пружності закладки (Е3) через кожні два метри паралельно лаві до дерев`яних стійок прибивалась металева сітка, що збільшувало щільність закладного масиву. 

Ситовим аналізом за стандартною методикою встановлено, що порода подрібнюється до класу 0-70мм. Причому, породний дрібняк (класу 0-6мм) складає в закладному матеріалі понад 30%. З одного боку це збільшило щільність бутової смуги, а з іншого – спричиняло суттєве пилоутворення в лаві і створювало передумови до налипання пилу в трубопроводі. Дослідженнями адгезійних властивостей аргиліту встановлено, що коли його вологість менша 20% небезпека налипання дрібної фракції на внутрішній поверхні трубопроводу не виникає. 

Шахтними дослідженнями також установлено, що заповнення закріпного простору подрібненою породою за допомогою установки «Титан» не тільки зменшує зміщення покрівлі в 1. 8-2 рази, але й сприяє рівномірнішому навантаженню штрекового кріплення, що підтверджується практично однаковими зміщеннями сполучених сегментів у вузлах піддатливості штрекового кріплення. 

Збійки між відкотним і проміжним відкотними штреками кріпились піддатливим трапецієвидним металевим кріпленням з спецпрофілю СВП-22. Через те, що збійки знаходились в обвалених породах, вони не зазнавали високого гірського тиску. Навіть на відстані 500-600м від лави вони практично не втрачали стійкість, що дозволило збільшити відстань між ними під час відробки 12-ої південної лави з 60-70м до 200-220м, а їх довжину – з 35-40м до 20м. 

Механізоване заповнення закладних смуг і закріпного простору штрекового кріплення подрібненою породою дозволили відпрацювати усі три виїмкових стовпи без перекріплення виїмкових штреків, збільшити довжину лави до 340м, а довжину стовпа до 1500м. Максимальний місячний видобуток вугілля склав 23391т, а максимальна швидкість посування очисного вибою – 44. 1 м/міс. Ці цифри співставимі з показниками очисних вибоїв, що відробляють виїмкові стовпи зворотним ходом, у зв»язку з чим ДХК «Селідоввугілля» взяла курс на широке впровадження суцільної системи розробки. 

Обгрунтованість і достовірність положень, висновків і рекомендацій підтверджена результатами впровадження технічних вирішень під час відробки 11-ої південної, 11-ої північної і 12-південної лав за суцільною системою розробки на шахті № 1/3 Новогродовська ДХК «Селідоввугілля». 

 

 

В дисертації, що є завершеною науковою роботою, поставлена і вирішена актуальна наукова задача, що полягає в розкритті закономірностей розподілу напружень і зміщень навколо виїмкових штреків у розвантаженій зоні та розробці на їх основі способів забезпечення стійкості і безремонтної підтримки штреків у виробленому просторі за суцільної системи розробки. 

Основні результати досліджень, виконаних в дисертаційній роботі, полягають в наступному: 

Досліджені сучасні тенденції підземної розробки вугільних пластів Донбасу. Установлено, що з переходом глибини розробки з 600 до 1000 м питома вага стовпової системи розробки зменшилася з 68 до 39%, а суцільної збільшилась з 13 до 24%. У зв`язку зі збільшенням глибини проведення гірничих робіт, переходом до розробки малопотужних і особливо викидонебезпечних пластів обгрунтована перспектива подальшої заміни стовпової системи суцільною. 

2. Обгрунтована і розроблена економіко-математична модель, яка відрізняється тим, що процес оптимізації виконується не тільки за довжиною лави, швидкістю посування очисного вибою, довжиною виїмкового поля, потужністю пласта, але й охоплює ширший діапазон витрат, що розглядаються. Установлено, що збільшення швидкості посування очисного вибою, потужності пласта, довжини виїмкового стовпа і довжини лави зменшує собівартість 1 т вугілля. Однак, вплив цих параметрів нерівнозначний – самий великий вплив на зміну величини собівартості має швидкість посування очисного вибою, а самий маленький – довжина виїмкового стовпа. 

3. За допомогою числового методу граничних елементів досліджений вплив закладної смуги на стійкість виробки, що охороняється, за суцільної системи розробки та несуча здатність штрекового кріплення. Отримана нова залежність максимальних еквівалентних напружень в покрівлі виробки від співідношення модулей пружності закладної смуги і породи покрівлі. Установлено, що для виконання умови стійкості покрівлі охороняємого штрека необхідно створити закладну смугу шириною 20-22м з модулем пружності закладного матеріалу 0. 1Епор покрівлі. Правильність цього висновку підтверджена результатами промислового впровадження запропонованого способу охорони виробок в 12-ій південній лаві пласта К8 на шахті №1/3 «Новогродовська». 

4. Експериментальними дослідженнями в шахтних умовах установлено, що механізована закладка подрібненою породою закріпного простору між контуром перерізу виробки в прохідці і кріпильними рамами, що дорівнює 0. 35 – 0. 4 м сприяє більш рівномірному навантаженню кріплення і зниженню покрівлі і 1. 8 – 2. 0 рази у порівнянні з заповненням його деревом і пустою породою вручну. 

Результати досліджень впроваджені на шахті №1/3 «Новогродовська» ДХК «Селідоввугілля» і прийняті до впровадження в проекти відробки вийманих стовпів на інших шахтах цієї компанії. 

 

 

1.Новикова Л.В., Пономаренко П.И., Приходько В.В., Морозов И. Т. Метод граничных элементов в задачах горной геомеханики. -Днепропетровск, “Наука и образование”. -1997. -180 с. 

2.Морозов И.Т., Пономаренко П.И., Радченко В.В. Реструктуризация угольных шахт //Матеріали міжвузівської науково-практичної конференції “Становлення української економіки”. -Дніпропетровськ. – 1996. -с. 19. 

3.Морозов И.Т. Повышение эффективности возведения бутовых полос при охране выемочных штреков // Материали межвузовской научно-практической конференции “Эколого-экономические проблемы разведки, разработки и обогащения полезных ископаемых Украины”. -Днепропетровск. -“Наука и образование”. -1997. -С.