Геомеханическое обоснование устойчивости парных горных выработок на пластах, склонных к горным ударам

• Автор: Антонюк, Сергей Анатольевич
• Шифр специальности: 25.00.20
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2015
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 146 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1 СОСТОЯНИЕ ИЗУЧЕННОСТИ ВОПРОСА

1.1 Особенности проведения и крепления горных выработок на пластах, склонных к горным ударам

1.2 Цель, задачи и методы исследования

ГЛАВА 2 ИССЛЕДОВАНИЯ ФОРМ И ПАРАМЕТРОВ РАЗРУШЕНИЙ УГОЛЬНОГО МАССИВА ВОКРУГ ГОРНЫХ ВЫРАБОТОК НА УДАРООПАСНЫХ ПЛАСТАХ

2.1 Методика исследования

2.2 Результаты исследования

2.2.1 Геологическая характеристика экспериментальных участков на шахтах Баренцбургского угольного месторождения

2.2.2 Породы кровли

2.2.3 Характеристика угольного пласта

2.2.4 Породы почвы
2.3 Характер деформирования и разрушения охранных целиков
Выводы по главе
ГЛАВА 3 ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЯВЛЕНИЯ ГОРНОГО ДАВЛЕНИЯ В ВЫРАБОТКАХ ЗАКРЕПЛЕННЫХ АНКЕРНОЙ КРЕПЬЮ НА ПЛАСТАХ, СКЛОННЫХ К ГОРНЫМ УДАРАМ, В УСЛОВИЯХ ШАХТ КУЗНЕЦКОГО УГОЛЬНОГО БАССЕЙНА
3.1 Горно-геологическая характеристика пластов
3.1.1 Геологическая характеристика пласта Болдыревского - №
3.1.2 Геологическая характеристика пласта XXIV
3.1.3 Геологическая характеристика пласта III
3.2 Характеристика обследуемых выработок
3.2.1 Краткая пояснительная записка к паспорту проведения и крепления фланговых уклонов
3.2.2 Краткая пояснительная записка к паспорту проведения и крепления основно-

го штрека гор. - 40 м
3.2.3 Краткая пояснительная записка к паспорту проведения и крепления транспортного и вентиляционного бремсбергов
3.3 Методика исследования
3.3.1 Методика определения категории удароопасности
3.3.2 Основные положения методики обследования анкерной крепи
3.3.2.1 Требования к элементам анкерной крепи
3.3.2.2 Внешние признаки опасных деформаций выработок и анкерной крепи
3.3.2.3 Оценка состояния выработок и анкерного крепления в шахтных условиях
3.4 Результаты исследования проявления горного давления на шахте
«им. С.М. Кирова» ОАО «СУЭК-Кузбасс», г. Лешшск-Кузнецкий
3.4.1 Экспериментальные участки: фланговый вентиляционный и фланговый путевой уклоны №
3.4.1.1 Оценка напряженного состояния пласта по изменению выхода буровой мелочи с 1 м шпура
3.4.1.2 Результаты обследования фланговых уклонов №
3.5 Результаты исследования проявления горного давления на шахте
«Первомайская» ОАО УК «Северный Кузбасс», г. Березовский
3.5.1 Экспериментальный участок: основной штрек гор. - 40 м
3.5.1.1 Оценка напряженного состояния пласта по изменению выхода буровой мелочи с 1 м шпура
3.5.1.2 Результаты обследования основного штрека гор. - 40 м
3.6 Результаты исследования проявления горного давления на ЗАО «Распадская-Коксовая» ОАО «Распадская», г. Междуреченск
3.6.1 Экспериментальные участки: транспортный и вентиляционный бремсберги
3.6.1.1 Оценка напряженного состояния пласта по изменению выхода буровой мелочи с 1 м шпура
3.6.1.2 Результаты обследования транспортного и вентиляционного бремсбергов
Выводы по главе
ГЛАВА 4 РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ОБЕСПЕЧЕНИЮ УСТОЙЧИВОСТИ ПАРНЫХ
ГОРНЫХ ВЫРАБОТОК НА ПЛАСТАХ, СКЛОННЫХ К ГОРНЫМ УДАРАМ..
4.1 Методика расчета расстояния между парными выработками на пластах, склонных к горным ударам
4.2 Требования к элементам анкерной крепи горных выработок на пластах, склонных к горным ударам
4.3 Способ крепления горных выработок на удароопасных пластах
4.3.1 Моделирование процесса проходки выработки вне зоны влияния очистных работ
4.3.1.1 Исследования зависимости несущей способности комбинированной (анкерно-рамной) крепи от порядка и времени установки ее элементов
4.3.1.2 Постановка задачи
4.3.1.3 Методический подход к численному моделированию строительства выработки с учетом этапности строительства в двухмерной постановке
4.3.1.4 Результаты численного моделирования
Выводы по главе
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
Приложение А. Справка о внедрении результатов диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук Антонюка Сергея Анатольевича.. 142 Приложение Б. Расчет паспорта крепления флангового вентиляционного уклона, пройденного по пласту Болдыревскому - № 24, вне зоны влияния очистных работ, в условиях шахты «им. С.М. Кирова» ОАО «СУЭК-Кузбасс»

марная мощность угольных пачек на отдельных участках подготовительных выработок составляла в среднем от 1,31 до 1,8 м, в том числе верхней пачки от 1,0 до
1,5 м и нижней от 0,08 до 0,37 м.
Породный прослоек средней мощностью 0,32-0,49 м распространен на большей части подготовительных выработок, увеличиваясь на отдельных их участках до 0,64-1,0 м. Геологическая мощность пласта при мощности породных прослоек 0,32-0,49 м и 0,64-1,0 м составляла, соответственно, 1,7-2,2 и 2,1-2,7 м. При этом угольная часть пласта составляет, соответственно, 80-85 и 60-75 % от её общей мощности. Протяженность отдельных участков горных выработок по простиранию шахтного поля с меньшей мощностью породного прослойка изменялась от 100 до 350 м, а с большей мощностью - от 50 до 140 м. Участки данного типа пласта имеют наибольшее распространение в пределах границ шахтного поля.
Третий тип пласта состоит из трех угольных пачек, разделенных двумя породными прослойками, представленных аргиллитами. Суммарная мощность угольных пачек составляет в среднем 1,25-1,4 м, а породных прослойков - 0,64-1,0 м. Геологическая мощность пласта изменяется от 2,1 до 2,4 м. При этом угольная часть составляла 60-70 % от её общей мощности. Участки данного типа пласта встречаются эпизодически. Протяженность отдельных участков по простиранию шахтного поля порядка 50-110 м.
В пласте, содержащем две угольные пачки, прочность угля верхней и нижней пачек на одноосное сжатие по данным испытаний образцов составляла, соответственно, 6,9 и 4,6 МПа (отклонение = 10 %).
2.2.4 Породы почвы
Непосредственная почва пласта в пределах шахтного поля на различных его участках представлена аргиллитами, алевролитами и песчаниками. Как правило, если непосредственно под пластом залегает аргиллит, то ниже располагается алевролит и наоборот, вследствие замещения одного типа породы другим его типом.
Аргиллит обычно темно-серого цвета, слабокристаллический на отдельных участках, слабокварцованный, с линзами и промазками угля и многочисленными