Геомеханическое обоснование технологических решений по управляемому выпуску угля подкровельной толщи мощных пологих пластов

• Автор: Новосельцев, Сергей Александрович
• Шифр специальности: 25.00.22, 25.00.20
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 202 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ
1. АНАЛИЗ СОВРЕМЕННОГО СОСТОЯНИЯ ТЕХНОЛОГИИ И МЕХАНИЗАЦИИ ВЫЕМКИ МОЩНЫХ ПОЛОГИХ УГОЛЬНЫХ ПЛАСТОВ
1.1. Анализ горно-геологических условий залегания мощных пологих угольных пластов
1.2. Отечественный и зарубежный опыт отработки мощных пологих пластов
1.3. Анализ предложений по совершенствованию технологических схем подготовки и отработки запасов мощных пластов с выпуском угля из подкровельной (межслоевой) толщи
1.4. Цель, задачи и методы исследований
ВЫВОДЫ
2. СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ СХЕМ ПОДГОТОВКИ И ОТРАБОТКИ МОЩНЫХ ПОЛОГИХ УГОЛЬНЫХ ПЛАСТОВ С ВЫПУСКОМ УГЛЯ
2.1. Разработка технологических схем проведения и крепления подготовительных выработок для применения исследуемой технологии
2.2. Особенности проведения и крепления монтажной камеры
2.3. Инструментальные исследования напряженно-деформированного состояния массива горных пород, окружающего подготовительные выработки по пласту 21
ВЫВОДЫ
3. ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ОСНОВНЫХ ПАРАМЕТРОВ ТЕХНОЛОГИИ ОТРАБОТКИ МОЩНЫХ ПОЛОГИХ ПЛАСТОВ С ВЫПУСКОМ УГЛЯ
3.1. Выбор рациональной мощности подкровельной пачки

3.2. Обоснование рациональной длины лавы
3.3. Обоснование рациональной скорости подвигания лавы
3.4. Геомеханическое обоснование параметров выпуска подкровельной пачки угля
ВЫВОДЫ
4. ИССЛЕДОВАНИЯ ПАРАМЕТРОВ ВЫПУСКА ПОДКРОВЕЛЬНОЙ (МЕЖСЛОЕВОЙ) ТОЛЩИ УГЛЯ МЕХАНИЗИРОВАННЫМИ КРЕПЯМИ
4.1. Исследование закономерностей выпуска сыпучих материалов на модели из эквивалентных материалов
4.2. Результаты исследований на физической модели ИГД СО РАН параметров механизированных крепей с выпуском
‘I ({('У г/1#

!,> , 'Й'ч Л

1,1, , ,1 , ■ V«Л!

подкровельной толщи угля на завальный конвейер
4.3. Исследование процессов выпуска угля подкровельной
пачки на физической модели ПФ КузГТУ
4.4. Шахтные исследования процесса выпуска угля на завальный конвейер
ВЫВОДЫ
5. ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ИСПЫТАНИЙ ТЕХНОЛОГИИ ОТРАБОТКИ МОЩНЫХ ПОЛОГИХ ПЛАСТОВ С ВЫПУСКОМ УГЛЯ И РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ДАЛЬНЕЙШЕМУ ЕЕ ВНЕДРЕНИЮ НА ШАХТАХ РОССИИ
5.1. Основные результаты испытаний технологии отработки мощных пологих пластов с выпуском угля
5.2. Разработка технологических рекомендаций по внедрению технологии отработки мощных пологих угольных пластов с выпуском угля для проекта «Тува» (опытная лава пласта 2.
"Улуг")
5.3. Разработка специальных технических условий
ВЫВОДЫ
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
подкровельной толщи угля на завальный конвейер
4.3. Исследование процессов выпуска угля подкровельной пачки на физической модели ПФ КузГТУ
4.4. Шахтные исследования процесса выпуска угля на завальный конвейер
ВЫВОДЫ
5. ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ИСПЫТАНИЙ ТЕХНОЛОГИИ ОТРАБОТКИ МОЩНЫХ ПОЛОГИХ ПЛАСТОВ С ВЫПУСКОМ УГЛЯ И РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ДАЛЬНЕЙШЕМУ ЕЕ ВНЕДРЕНИЮ НА ШАХТАХ РОССИИ
5.1. Основные результаты испытаний технологии отработки мощных пологих пластов с выпуском угля
5.2. Разработка технологических рекомендаций по внедрению технологии отработки мощных пологих угольных пластов с выпуском угля для проекта «Тува» (опытная лава пласта 2.2 "Улуг")
5.3. Разработка специальных технических условий ВЫВОДЫ
ЗАКЛЮЧЕНИЕ СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
зарубежной практике созданы конструкции механизированных крепей для выемки пластов до 6 м. По мнению специалистов ряда зарубежных стран в один слой можно отрабатывать пласты мощностью до 6-6,5 м. При проведении исследований ИГД им. Л.Л. Скочинского и Гипроуглемашем было установлено, что отработки мощных пластов 5,5-6 м на полную мощность возможна при наличии крепких углей, прочности пород почны более 2,5 МПа и нагрузке на лаву не менее 4000 т/сут.
Основными факторами, ограничивающими мощность вынимаемого слоя, являются громоздкость оборудования и, как следствие, трудность управления им, а также возрастающая опасность для горнорабочих, вследствие увеличения отжима угля. Глубина отжима угля в лаве по кровле может быть определена расчетом и не должна превышать 0,8 м - длины выдвижного козырька. Безопасная глубина отжима угля - 0,8 м - при вынимаемой мощности пласта 5 м имеет место при слабых углях до глубины 150 м, при крепких углях - до 600 м. Кроме того, расчеты экономической эффективности выемки пластов мощностью 4,5 и 5 м на полную мощность или двумя наклонными слоями показали, что при одинаковой нагрузке на забой отработка пласта сразу на мощность 4,5 м более эффективна по сравнению с наклонными слоями, а при 5 м равноценна выемке наклонными слоями. Поэтому границей одно- и многослоевой выемки следует считать мощность пласта 5 м [75, 76].
В большинстве случаев отработка мощных пластов осуществляется с применением очистных комплексов при длине лавы от 100 до 250 м.
На нарушенных месторождениях и при выемке целиков угля очистные комплексы применяют в лавах длиной от 40 до 100 м (система разработки пласта или слоя длинными столбами). На шахтах ЮАР при выемке мощного пласта на полную мощность применяется камерно-столбовая система разработки с самоходными комплексами. Большая часть угля добывается с обрушением пород кровли.
Подтверждена целесообразность применения для послойной отработки мощного пласта крепи оградительно-поддерживающего типа.
Рациональную конструкцию имели крепи, разработанные на базе поддер-живающе-оградительных, агрегатированных крепей с щитовыми секциями типа ГВ-21-30Б фирмы "Марель-Идро" (Франция) [65, 68, 71]. Подобные крепи позднее выпускались фирмами "Хемшайдт" и "Бекорит" (Германия), "Даути" и "Гал-лик" (Великобритания), а также фирмой "Глинник" (Польша) [68].