Повышение эффективности поддержания слоевых выработок при отработке мощных пластов на глубоких горизонтах (на примере шахт промышленного участка Карагандинского бассейна)

• Автор: Айдарова, Мария
• Шифр специальности: 05.15.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Караганда
• Количество страниц: 168 c. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ .
1. АНАЛИЗ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ УСЛОВИЙ И СПОСОБОВ ПОДДЕРЖАНИЯ СЛОЕВЫХ ВЫРАБОТОК .
1.1. Горногеологические и горнотехнические условия слоевой разработки мощных пластов .

1.2. Особенности поддержания слоевых выработок .

1.3. Условия поддержания слоевых Еыработок на шахтах Карагандинского бассейна .

1.4. Цель и задачи исследований

2. ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЯВЛЕНИЙ ГОРНОГО ДАВЛЕНИЯ В СЛОЕВЫХ ВЫРАБОТКАХ.

2.1. Исследования проявлений горного давления в слоевых выработках на участке К 3 шахты им.Костенко .

2.1.1. Общее состояние слоеЕых выработок .

2.1.2. Результаты исследований проявления горного давления с помощью комплексных замерных станций
2.2. Исследования проявлений горного давления в слоевых выработках на участке 2 шахты им.Костенко
2.2.1. Результаты исследований проявления горного давления в слоевых выработках вне зоны влияния очистных работ .
2.2.2. Результаты исследований проявления горного давления в зоне влияния очистных работ
2.3. Исследования проявлений горного давления на
участке Б шахты Стахановская
2.3.1. Условия поддержания нижних слоевых выработок .
2.3.2. Результаты исследований проявления горного давления в зоне влияния очистных работ
2.4. Влияние опережения линии очистного забоя верхнего
слоя на устойчивость выработок
2.5. Исследование устойчивости слоевых выработок при
применении временной усиливающей крепи .
2.5.1. Исследования режима работы гидростоечной крепи
в зоне влияния очистных работ
2.5.2. Влияние несущей способности крепи на устойчивость слоевых выработок
Выводы.
3. ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЯВЛЕНИЙ ГОРНОГО ДАВЛЕНИЯ НА МОДЕЛЯХ
ИЗ ЭКВИВАЛЕНТНЫХ МАТЕРИАЛОВ .
3.1. Особенности построения и отработки моделей
3.2. Результаты исследований на моделях .
4. ПРОГНОЗИРОВАНИЕ СМЕЩЕНИЙ ВМЕЩАЮЩИХ ПОРОД СЛОЕВЫХ ВЫРАБОТОК0
4.1. Исследования напряженнодеформированного состояния массива в окрестности слоевых выработок . .
4.1.1. Методические предпосылки к постановке задачи
и обоснованию расчетной схемы .
4.1.2. Напряженнодеформированное состояние приконтурного массива слоевых выработок
4.2. Метод прогнозирования смещений вмещающих пород слоевых выработок .
Выводы.1
5. ОПЫТНОПРОМЫШЛЕННОЕ ВНЕДРЕНИЕ РЕЗУЛБТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ
И ЕГО ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТБ
5.1. Горнотехнические условия и результаты проведения шахтных работ .
5.2. Расчет экономической эффективности
ЗАКЛЮЧЕНИЕ .
ЛИТЕРАТУРА


Октябрьской революции, "Стахановская", "Карагандинская" и др. Нагрузка на очистной забой возросла до - г/сутки, а участковая себестоимость угля снизилась в 1,3-1,5 раза. Б настоящее время около $ добычи угля только с пласта к производится с применением данных технологических схем. Для дальнейшего повышения концентрации очистных работ впервые в стране на шахте им. Костенко ПО "Карагандауголь" была применена прогрессивная технология отработки пласта к длинными столбами по падению одновременно в два слоя спаренными лавами (рис. Однако с увеличением глубины горных работ (0 и более метров) повышаются трудности поддержания слоевых выработок, особенно нижних /1,2,3/, что приводит к большим трудовым и материаль -ным затратам. Одной из сложных проблем при разработке мощных пластов на глубоких горизонтах является поддержание слоевых выработок в зоне влияния очистных работ. Проведенные исследования по повышению устойчивости слоевых выработок были направлены в основном на выбор способа их охраны и взаимного расположения в слоях. Однако общее сос -тояние слоевых выработок для большинства промышленных районов страны остается неудовлетворительным, велики затраты на их поддержание и ремонт. Не является исключением в этом отношении и Карагандинский угольный бассейн. Устойчивость горных выработок, находящихся в зоне влияния очистных работ, в значительной степени определяется характером проявления опорного давления, обусловленного процессами обрушения и оседания пород кровли и деформаций пород почвы. Разработка мощного пласта одновременно в два слоя при незначительном опережении между ними вносит существенные изменения в характер проявления горного давления в нижних слоевых выработках. Происходит сложный процесс деформирования пород вокруг этих выработок, особенно при непосредственной надработке их лавами верхнего слоя /5,6/. При этом значительную роль на формирование опорного давления играет взаимное расположение линий очистных забоев верхнего и нижнего слоев. Поэтому важным направлением исследования является установление оптимального расстояния между очистными забоями в слоях, при котором величина опорного давления в окрестности слоевых выработок была бы минимальной. На шахтах Кузбасса при разработке мощных пластов одновременно 2-3 слоями на глубине 0-0 м /,,/ определены зоны активного сдвижения пород в выработанном пространстве при отработке верхнего слоя, на основании этого рекомендованы оптимальные величины опережения одного слоя относительно другого. Аналогичные экспериментальные исследования проводились на шахтах Карагандинского бассейна /,,,/ при разработке мощных пластов на глубине до 0 м. Исследовалась динамика развития опорного давления //, выведена формула для определения оптимального опережения в зависимости от шага обрушения непосредственной и основной кровли. Влияние величины опережения на смещения пород в слоевых выработках рассматривалось только у забоев лав //. При проведении экспериментов на глубине 0 м // основным критерием при выборе оптимального расстояния между лавами явилось исключе -ние взаимного влияния производственных процессов в очистных забоях верхнего и нижнего слоев. В определенных условиях подобный подход к решению задачи явился экономически оправданным. Однако с увеличением глубины разработок и, как следствие отсюда, интенси -фикацией проявления различных форм горного давления проблема поддержания слоевых выработок обретает все больший удельный вес в формировании технико-экономических показателей шахты. Следует заметить, что в особо сложных условиях находятся выработки нижнего слоя. Так на шахтах им. Костенко, "Стахановская", им. Октябрьской революции, где горные работы ведутся на глубине более 0 м, трудозатраты на поддержание верхних слоевых выработок составляют в среднем 6,4 человеко-смен, тогда как для нижних слоевых выработок они увеличиваются до ,6 человеко-смен на тонн добычи угля. Многочисленные наблюдения за деформациями горных пород в подготовительных выработках на глубоких горизонтах показали, что преобладающими являются вертикальные смещения, т.