Обоснование параметров технологии проведения и поддержания камер и сопряжений горных выработок угольных шахт

• Автор: Васильев, Павел Валентинович
• Шифр специальности: 25.00.22
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2014
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 145 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. АНАЛИЗ ПРОИЗВОДСТВЕННОГО ОПЫТА И НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКИХ РАЗРАБОТОК ТЕХНОЛОГИИ ПРОВЕДЕНИЯ И ПОДДЕРЖАНИЯ ШИРОКОПРОЛЁТНЫХ ВЫРАБОТОК НА УГОЛЬНЫХ ШАХТАХ
1.1 Анализ производственного опыта проведения широкопролётных выработок на угольных шахтах
1.1.1 Анализ производственного опыта проведения и крепления монтажных камер
1.1.2 Анализ производственного опыта формирования и крепления демонтажных камер
1.1.3 Анализ производственного опыта проведения и кретения сопряжений и пересечений горных выработок
1.2 Анализ производственного опыта охраны и поддержания широкопролётных выработок угольных шахт
Актуальность обоснования параметров технологии проведения и поддержания широкопролётных выработок угольных шахт. Задачи исследований
ГЛАВА 2. ИССЛЕДОВАНИЕ ЗАКОНОМЕРНОСТЕЙ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ШИРОКОПРОЛЁТНЫХ ВЫРАБОТОК И УГЛЕПОРОДНОГО МАССИВА С УЧЁТОМ ВЛИЯНИЯ ПОВЫШЕННОГО ГОРНОГО ДАВЛЕНИЯ
2.1 Разработка алгоритма расчёта напряжений и деформаций пород в окрестности широкопролётных выработок угольных шахт с учётом влияния повышенного горного давления
2.2 Исследование влияния ширины выработки на геомеханическое состояние углепородного массива при повышенном горном давлении
2.3 Исследование влияния повышенного горного давления на геомеха-нические параметры демонтажных камер

Выводы
ГЛАВА 3. ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ И ОБОСНОВАНИЕ НАПРАВЛЕНИЙ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ СХЕМ ПРОВЕДЕНИЯ И ПОДДЕРЖАНИЯ МОНТАЖНЫХ И ДЕМОНТАЖНЫХ КАМЕР
3.1 Адаптация технологических схем проведения и поддержания монтажных камер
3.1.1 Технология расширения монтажной камеры с помощью проходческого комбайна и одновременным монтажом секций механизированного комплекса
3.1.2 Технология расширения монтажной камеры с помощью очистного комбайна и одновременным монтажом секций механизированного комплекса
3.2 Адаптация технологических схем проведения и поддержания демонтажных камер
3.3 Адаптация технологических схем проведения и крепления широкопролётных выработок
Выводы
ГЛАВА 4. КОНЦЕПЦИЯ И ПРИНЦИПЫ ОБОСНОВАНИЯ ПАРАМЕТРОВ ТЕХНОЛОГИИ ПРОВЕДЕНИЯ И ПОДДЕРЖАНИЯ ГОРНЫХ ВЫРАБОТОК В СТРУКТУРЕ РАВНОПРОЧНОЙ ПОДСИСТЕМЫ «ТЕХНОЛОГИЯ—> КРЕПЬ—эТЕОМАССИВ»
4.1 Выбор направлений исследований по созданию методики расчета и обоснования параметров крепи широкопролётных выработок угольных шахт
4.2 Обоснование концепции и принципов обоснования параметров технологии проведения и поддержания горных выработок в структуре равнопрочной подсистемы «Технология—>крепь—>геомассив»
Выводы
ГЛАВА 5. РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ ОБОСНОВАНИЯ ПАРАМЕТРОВ ТЕХНОЛОГИИ ПРОВЕДЕНИЯ И ПОДДЕРЖАНИЯ КАМЕР И СО-
ПРЯЖЕНИЙ ГОРНЫХ ВЫРАБОТОК УГОЛЬНЫХ ШАХТ
5.1 Общие положения
5.2 Методические основы алгоритма расчета параметров крепей сопряжений горных выработок
5.3 Исходные данные для расчета параметров крепей сопряжений
горных выработок
5.4 Алгоритм расчета геометрических параметров сопряжений горных выработок
5.4.1 Расчётные схемы и геометрические параметры сопряжений горных выработок
5.4.2 Расчёт длины прилегающих к сопряжению участков выработок, испытывающих повышенное горное давление, и площадей обнажения пород кровли
5.4.3 Алгоритм расчета давления на крепь сопряжений выработок
5.4.4 Алгоритм расчета допускаемых нагрузок на крепь сопряжений выработок
5.4.5 Алгоритм расчета эксплуатационных параметров крепей сопряжений
Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Список литературы
Приложения

выработками или угловых участков пласта на сопряжении выработок и др.
Авторы [31] доказали «...ошибочность гипотезы о гравитационной природе исходного напряжённого состояния на угольных месторождениях». Переход от гравитационной гипотезы к гипотезе о превышении горизонтальных напряжений по сравнению с вертикальными «...вызывает необходимость пересмотра или уточнения ряда положений, содержащихся в нормативно-технических и методических документах по вопросам поддержания подготовительных выработок...» [31]. При проведении и эксплуатации узких выработок на малых глубинах для расчёта параметров крепи было достаточно применение инструкций и методических материалов ВНИ-МИ [8, 9, 11, 13, 27, 29], а в условиях глубины разработки более 300м и широкопро-лёгных выработках необходимо провести комплексные натурные и аналитические исследования, с целью создания методики расчёта параметров крепи в зонах повышенного горного давления, в которых горизонтальные напряжения могут превышать вертикальные.
Актуальность совершенствовании технологии проведения и обеспечения эксплуатационной надёжности широкопролётных выработок угольных шахт.
Задачи исследований
Основными задачами совершенствования технологии проведения и поддержания широкопролётных выработок на угольных шахтах является снижение трудовых и материальных затрат на проведение и эксплуатацию выработок и повышение промышленной безопасности. Обоснованные по результатам расчётов и подтверждённые положительным производственным опытом параметры и конструкции крепей должны обеспечить эксплуатационную надежности всех ее узлов и механизма работы в целом за весь срок службы при минимальных затратах труда и материалов, обеспечении комфортных и безопасных условиях для работающих. Параметры крепи, отвечающие этим требованиям, являются рациональными. Важнейшим принципом рациональности типа и конструкции крепи является принцип равно-прочности всех ее элементов, узлов и вмещающих горных пород.