Геомеханическое обоснование технологических схем разработки мощных пологих пластов с труднообрушающейся кластически инъектированной кровлей

• Автор: Хмелинский, Андрей Анатольевич
• Шифр специальности: 25.00.22, 25.00.20
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2001
• Место защиты: Новокузнецк
• Количество страниц: 150 с. : ил

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1. АНАЛИЗ ОТЕЧЕСТВЕННОГО И ЗАРУБЕЖНОГО ОПЫТА И НАПРАВЛЕНИЙ ИССЛЕДОВАНИЙ ТЕХНОЛОГИЙ РАЗРАБОТКИ МОЩНЫХ ПОЛОГИХ ПЛАСТОВ В НЕБЛАГОПРИЯТНЫХ ГОРНО - ГЕОЛОГИЧЕСКИХ УСЛОВИЯХ
1.1. Анализ отечественного опыта разработки мощных пологих пластов в неблагоприятных горно-геологических условиях

1.2. Анализ зарубежного опыта разработки мощных пологих

пластов в неблагоприятных горно-геологических условиях

1.3. Анализ результатов научно - исследовательских работ по совершенствованию технологий разработки мощных пологих пластов в неблагоприятных горно-геологических условиях
1.4. Обоснование актуальности разработки технологических решений по совершенствованию разработки мощных пологих пластов неоднородного строения, с труднообрушающейся кровлей и ленточными кластическими инъекциями

2. КОНСТРУИРОВАНИЕ АЛЬТЕРНАТИВНЫХ ВАРИАНТОВ

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ СХЕМ ОЧИСТНЫХ ЗАБОЕВ ПРИ РАЗРАБОТКЕ МОЩНЫХ ПОЛОГИХ ПЛАСТОВ С ЛЕНТОЧНЫМИ КЛАСТИЧЕСКИМИ ИНЪЕКЦИЯМИ ПОРОД
ТРУДНООБРУШАЮЩЕЙСЯ КРОВЛИ И НЕОДНОРОДНЫМ СТРОЕНИЕМ
2.1. Характеристика объекта исследований
2.2. Конструирование альтернативных вариантов технологических схем очистных забоев при разработке мощных пологих пластов
с труднообрушающейся кровлей
2.3. Конструирование альтернативных вариантов технологических схем очистных забоев при разработке мощных пологих пластов с труднообрушающейся кластически инъектированной кровлей, геологическими нарушениями и волнистой почвой

2.4. Конструирование альтернативных вариантов технологических схем очистных забоев при разработке мощных пологих пластов с «ложной» кровлей
2.5. Конструирование альтернативных вариантов технологических схем очистных забоев при разработке мощных пологих пластов с твёрдыми включениями и породными прослойками
2.6. Конструирование альтернативных вариантов технологических схем очистных забоев при разработке мощных пологих пластов с слабыми породами почвы
Выводы
3. ШАХТНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПАРАМЕТРОВ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ СХЕМ ОЧИСТНЫХ ЗАБОЕВ ПРИ РАЗРАБОТКЕ МОЩНЫХ ПОЛОГИХ ПЛАСТОВ В НЕБЛАГОПРИЯТНЫХ ДЛЯ ТРАДИЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ ГОРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИХ УСЛОВИЯХ
3.1. Методика исследований и выбор экспериментальных участков
3.2. Шахтные исследования геомеханических процессов при
разработке мощных пологих пластов с труднообрушающейся кровлей, ленточными кластическими инъекциями и неоднородным строением длинными комплексномеханизированными очистными забоями
3 .3. Шахтные исследования геомеханических процессов при разработке мощных пологих пластов с труднообрушающейся пластически инъекгированной кровлей камерно-столбовой системой разработки79 Выводы
4. ИССЛЕДОВАНИЕ ЗАКОНОМЕРНОСТЕЙ ПРОЯВЛЕНИЯ ГОРНОГО ДАВЛЕНИЯ ПРИ РАЗРАБОТКЕ ДЛИННЫМИ И КОРОТКИМИ ОЧИСТНЫМИ ЗАБОЯМИ МОЩНЫХ ПОЛОГИХ ПЛАСТОВ В НЕБЛАГОПРИЯТНЫХ ДЛЯ ТРАДИЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ ГОРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИХ УСЛОВИЯХ
4.1. Постановка задачи и исходные данные для исследования

4.2. Исследование проявления горного давления методом конечных элементов при разработке мощных пологих пластов длинными комплексно- механизированными очистными забоями с изменением параметров осложняющих факторов
4.2.1. Исследование проявления горного давления в очистных забоях при разработке мощных пологих пластов с изменением структуры и прочностных свойств пород труднообрушающейся кровли и неустойчивой почвы
4.2.2. Исследование проявления горного давления в очистных забоях при разработке мощных пологих пластов с разными параметрами ленточных кластических инъекций пород труднообрушающейся кровли
4.2.3. Исследование проявления горного давления в очистных забоях при разработке мощных пологих пластов сложного строения с разными параметрами твёрдых включений и породных прослойков
4.3. Расчёт вертикальных напряжений в угольных целиках и размеров устойчивых угольных целиков между камерами методом теории плит на податливом основании при разработке мощных пологих пластов камерно-столбовой системой разработки
4.4. Расчёт напряжений методом конечных элементов и определение коэффициентов концентрации напряжений в угольном целике при разработке мощных пологих пластов камерно-столбовой системой разработки с изменением параметров очистных забоев
Выводы
5. ОБОСНОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ И ОБЛАСТИ ПРИМЕНЕНИЯ
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ СХЕМ РАЗРАБОТКИ МОЩНЫХ ПОЛОГИХ
ПЛАСТОВ С ТРУДНООБРУШАЮЩЕЙСЯ КЛАСТИЧЕСКИ
ИНЪЕКТ ИРОВ АННОЙ КРОВЛЕЙ
5.1. Обоснование параметров технологических схем разработки мощных пологих пластов с труднообрушающейся

2. Показана принципиальная возможность сохранения вентиляционного штрека за очистным забоем для повторного его использования.
3. Обшее смешение потолочины конвейерного штрека нижнего слоя за два года его эксплуатации составило 230 мм. В целом отмечается его хорошее состояние на протяжении всего срока службы.
Одним из способов снижения негативного последствия труднообрушагощейся кровли является подработка пласта. При подработке в подработанной толще в направлении вверх от выработанного пространства выделяются три зоны: обрушение; прогиб пород с разрывом сплошности в виде трещин; плавный прогиб пород без разрыва сплошности [120]. Эти зоны характеризуются различной степенью нарушенности пород. В статье приведён опыт подработки пластов на шахтах Кузбасса: “Распадской”, “Новокузнецкой”, “Чертинской”. На основании анализа были сделаны следующие выводы:
1. При разработке пологих пластов максимальная высота зоны обрушения пород не превышает 3,5 мощности пласта.
2. За пределами зоны обрушения подработка пласта вызывает его деформации, однако последние не достигают величин, которые затрудняли бы отработку такого пласта.
3. Подработка пластов при кратности более 3,5 не только возможна, но в ряде случаев необходима.
В этой же статье [120], ВНИМИ рекомендует применять восходящий порядок отработки по следующим геомеханическим и технологическим причинам: первоочередная отработка защитных пластов с целью
предотвращения горных ударов и внезапных выбросов угля и газа; осушение вышележащих пород при значительной их обводнённости; разупрочнение вышележащих пород с целью снижения динамических нагрузок на крепи подготовительных выработок и очистных комплексов; повышение концентрации горных работ; выборочная выемка пластов в свите для достижения определённой сортности добываемого угля или