Обоснование параметров управления трудно-обрушаемой кровлей при щитовой системе разработки

• Автор: Николаев, Сергей Сергеевич
• Шифр специальности: 05.15.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1983
• Место защиты: Прокопьевск
• Количество страниц: 212 c. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение.

1. Состояние вопроса, задачи и методы исследования.

1.1. Значение горногеологических факторов в решении задач управления горным давлением

1.2. Состояние вопроса совершенствования щитовой системы разработки

1.3. Состояние вопроса изученности проявления

горного давления при щитовой системе разработки

1.4. Цель и задачи исследования.

1.5. Методика исследования.

Выводы.
2. Исследование аварийности щитовой системы разработки и систем разработки с полной закладкой выработанного пространства.
2.1. Анализ аварийности щитовой системы разработки
2.2. Анализ аварийности систем разработки с полной гидравлической закладкой выработанного пространства
2.3. Сравнительный анализ аварийности щитовой системы и систем разработки с гидрозакладкой
2.4. Анализ эффективности щитовой системы и систем разработки с гвдрозакладкой выработанного пространства.
Выводы.
3. Исследование закономерностей проявления горного давления с целью обоснования расчетных формул по управлению труднообрушаемой основной кровлей
Стр.
3.1. Классификация пород основной кровли по устойчивости
3.2. Исследование проявления горного давления в шахтных условиях.
3.3. Исследование проявления горного давления в лабораторных условиях
3.3.1. Исследование на моделях устойчивости основной кровли при отработке пласта Ш Внутреннего столбами по падению
I тип кровли.
3.3.2. Исследование на моделях устойчивости основной кровли при отработке пластов Мощного и Безымянного столбами по
падению П тип кровли.
3.3.3. Исследование на моделях устойчивости основной кровли при отработке пласта 1У Внутреннего столбами по падению
Ш тип кровли.
3.3.4. Исследование на моделях устойчивости основной кровли при отработке столбами по падению пласта Горелого 1У тип
кровли
3.4. Напряженнодеформированное состояние нетронутого массива применительно к щитовой системе разработки.
3.5. Формирование опорного давления на угольный пласт при щитовой системе разработки
3.6. Расчет устойчивого пролета основной кровли
3.7. Расчет рациональных параметров опорных полос с учетом устойчивого пролета основной кровли тип кровли и отпора обрушенных пород Кп
Выводы.
Стр.
4. Реализация разработанных рекомендаций на
практике
4.1. Внедрение новых способов управления труднообрушаеыой основной кровлей с применением щитовых агрегатов А1ЦМ и буровзрывного способа ее обрушения
4.2. Внедрение новых способов крепления монтажных камер, демонтажа щитовых агрегатов и крепления нарезных выработок и их сопряжений
4.3. Направления дальнейших исследований
4.4. Экономическая эффективность внедрения разработанных рекомендаций
Выводы.
Заключение.
Литература


Степень нарушенности шахтных полей можно оценивать коэффициентом нарушенности, который определяется отношением горизонтального положения участков, занятых нарушениями, к общей длине выемочных участков в пределах эксплуатационного горизонта. Значения этого коэффициента для некоторых шахт месторождения,по данным ИНЖИ, приведены в табл. Таблица 1. Зиминка Л . Маганак л. Приведенные данные показывают, что участков пластов нарушены и их отработка весьма затруднена. Вмещающие породы ПрокопьевскоКиселевского месторождении состоят преимущественно из песчаников, алевролитов и аргиллитов Чабл. Верхняя Прокопьевский . Прокопьевский . Киселевский . Г, ,3 . Для ПрокопьевскоКиселевского месторождения, как и для многих других угольных месторождений, характерно наличие в непосред. Физикомеханические сзойства вмещающих пород месторождения колеблются в больших,но вполне определенных для отдельных петрографических разностей пределах табл. Таблица 1. I
Представленные данные являются обобщенными показателями, составленными на основании исследований КузНИУИ для групп, выде
ленных внутри петрографических разностей в зависимости от состава и типа цемента. Определение физикомеханических свойств пород может быть выполнено по их петрографическому составу. Однако разнообразие петрографических форм затрудняет систематизацию пород, особенно в условиях шахтных наблюдений без дополнительного микроскопического анализа. Поэтому в ряде случаев, когда требуется более точное определение прочностных и деформационных свойств пород, необходимо проведение специальных исследований. Передвижные щитовые крепи в виде бревенчатых матов применялись при разработке рудных залежей еще в I9I3I9I4 гг. Урала. В Кузбассе идея создания самоперсдвигающихся щитовых перекрытий была реализована в г. Н.А. Чинакалом для отработки мощных пластов угля крутого падения. Им был предложен щит,главным элементом которого была конструкция плоского без разделения на секции перекрытия с серией заостренных пик,предназначаемых для разрушения угольного массива и одновременно для поддержания щита с целью создания призабойного пространства. По концам щит имел предохранительные фартуки. Промышленные испытания показали, что вследствие неравномерного движения щита и неравномерных нагрузок неукрепленные рельсы смещались к почве пласта, а оставшиеся на месте не выдерживали нагрузок и прогибались. После опускания щита на 7 м опытные работы были прекращены. Было установлено, что данная конструкция не обладает эластичностью и плохо приспосабливается к неровностям забоя. Для реализации идеи в г. Н.А. Чинакэла были сосредоточены в КузНИУИ. Проектной группой были разработаны конструкции щитов, состоящие из отдельных секций длиной 5 м, соединенных между собой гибкой канатной связью. Каждая секция состояла из металлического каркаса и деревянного накатника, связанных между собой стяжными болтами. Эти конструкции и явились прототипами современных щитов. В настоящее время щитовая система разработки занимает первое место по объему добываемого угля в ПрокопьевскоКиселевском районе Кузбасса. Из рис. Это в значительной степени объясняется возросшим горным давлением в связи с переходом горных работ на нижние горизонты, повлекшим за собой увеличение аварийности щитовой системы разработки табл. Из табл. При этом аварий
ность щитовой системы разработки в основном происходила в период самообрушения зависших труднообрушаемых пород основной кровли. Рис. Удельное участие щитовой системы разработки в общей добыче угля в по Прокопьевску голь
Таблица 1. Количество аварий в щитовых столбах в зависимости от глубины работ по данным шахт Зиминна,им. Чинакала, Г. И.Грицко, А. М.Ковачевича, В. Т.Д8юбенко, Е. Я.Махно, В. Ф.Крылова, А. А.Сурначеза, в. Евсееза, Н. И.Линденау, А. В.Лебедева, В. Т.Ф. Горбачева, . Н.Зарубина, Н. В.Маревич, Л. П.Томашевского,И. Б.Милованова, В. Е.Борисова, В. А.Шемякина, Ы. И.Овинова, В,. Ивашкевича, С. И.Запреева, Л. А.Щербакова, Б. В.Дьякова, Л. В.Зворыгина, И. А.Файнера и др. У. г. Совершенствование щитовой системы разработки ведется в двух направлениях с одной стороны, разрабатываются более совершенные конструкции щитовых перекрытий, позволяющие расширить область ее применения по мощности и углу падения пласта . На рис.