Геомеханическое обоснование параметров предельно устойчивых ленточных угольных целиков при интенсивной разработке пологих и наклонных пластов

• Автор: Чувелева, Елена Анатольевна
• Шифр специальности: 05.15.11
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Кемерово
• Количество страниц: 189 с.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

1. АНАЛИЗ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ СХЕМ РАЗРАБОТКИ

ПОЛОГИХ И НАКЛОННЫХ ПЛАСТОВ И

ЗАКОНОМЕРНОСТЕЙ ПРОЦЕССОВ ДЕФОРМИРОВАНИЯ

ЛЕНТОЧНЫХ УГОЛЬНЫХ ЦЕЛИКОВ.

1.1. Анализ технологических схем выемочных участков с межучастковыми ленточными угольными
целиками
1.2. Анализ геомеханических процессов в углепородном массиве при управлении горным давлением неизвлекаемыми ленточными угольными целиками.

1.3. Анализ методов определения параметров ленточных угольных целиков.

1.4. Выводы, цель и задачи исследований.

2. РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ ИССЛЕДОВАНИЙ И
ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ ПРЕДЕЛЬНО УСТОЙЧИВЫХ
ЛЕНТОЧНЫХ УГОЛЬНЫХ ЦЕЛИКОВ
2.1. Разработка методики исследований закономерностей изменения геомеханических параметров угольных целиков
2.2. Разработка методики корректировки схем дискретизации исследуемой области в массиве горных пород по
результатам физического моделирования.
2.3. Разработка методики обеспечения адекватности физической модели реальным условиям анизотропного углепородного массива
2.4. Программное обеспечение для исследований физической
модели на ЭВМ и расчета параметров предельно
устойчивых ленточных угольных целиков.
2.5. Выводы
ОБЕСПЕЧЕНИЕ ПОДОБИЯ ФИЗИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ
РЕАЛЬНЫМ УСЛОВИЯМ АНИЗОТРОПНОГО
УГЛЕПОРОДНОГО МАССИВА
3.1. Выбор критериев подобия и разработка физической модели участка исследований в анизотропном углепородном массиве
3.2. Ранжирование горногеологических факторов и
геометрических параметров целиков и выработанного пространства по результатам физического моделирования.
3.3. Обеспечение адекватности физической модели реальным условиям анизотропного углепородного массива.
3.4. Исследование физической модели на ЭВМ и сокращение схемы дискретизации области в массиве горных пород
3.5. Оценка адекватности физической модели реальным условиям анизотропного углепородного массива.
3.6. Выводы
УСТАНОВЛЕНИЕ ЗАКОНОМЕРНОСТЕЙ ИЗМЕНЕНИЯ
ГЕОМЕХАНИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ЛЕНТОЧНЫХ УГОЛЬНЫХ ЦЕЛИКОВ.
4.1. Выбор базового варианта технологической схемы для изучения закономерностей изменения геомеханических параметров ленточных угольных целиков.
4.2. Исследование влияния глубины ведения горных работ на распределение напряжений и деформаций в ленточных угольных целиках.
4.3. Исследование влияния мощности отрабатываемого пласта на распределение напряжений и деформаций в ленточных угольных целиках
4.4. Исследование влияния угла падения отрабатываемого
пласта на распределение напряжений и деформаций в ленточных угольных целиках.
4.5. Исследование влияния структуры строения
отрабатываемого пласта на распределение напряжений и деформаций в ленточных угольных целиках
4.6. Исследование влияния ширины ленточных угольных
целиков на изменение их напряженнодеформированного состояния
4.7. Выводы
5. РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ ГЕОМЕХАНИЧЕСКОГО
ОБОСНОВАНИЯ ПАРАМЕТРОВ ПРЕДЕЛЬНО УСТОЙЧИВЫХ ЛЕНТОЧНЫХ УГОЛЬНЫХ ЦЕЛИКОВ.
5.1. Установление многофакторной регрессионной зависимости изменения напряжений и деформаций в ленточных угольных целиках.
5.2. Пример реализации методики обоснования параметров
предельно устойчивых ленточных угольных целиков
5.3. Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
ЛИТЕРАТУРА


Обеспечение устойчивого состояния угольных целиков минимальной ширины связано с изучением и установлением закономерностей геомеханических процессов в зоне влияния очистных работ отрабатываемого пласта, характера изменения геомеханических параметров угольных целиков в зависимости от широкого спектра влияющих горногеологических и горнотехнических факторов. ОАО Шахта Есаульская ЛОУК Кузнецкуголь. Сибирского государственного индустриального университета при изучении дисциплин специальности Подземная разработка месторождений полезных ископаемых. Апробация работы. Основные положения диссертации докладывались и получили одобрение на Первом международном научном . Международного научного конгресса студентов, аспирантов и молодых ученых Молодежь и наука третье тысячелетие Томск, г. Студенческой научнопрактической конференции Студент и научнотехнический прогресс Новокузнецк, г. Международных научнопрактических конференциях Нетрадиционные и интенсивные технологии разработки месторождений полезных ископаемых Новокузнецк, г. Перспективы развития горнодобывающей промышленности Новокузнецк, г. Энергетическая безопасность России. Новые подходы к развитию угольной промышленности Кемерово, г. Публикации. Основные положения диссертации опубликованы в научных трудах автора. Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав и заключения, изложенных на 9 страницах машинописного текста, набранного на компьютере. Включает рисунков и 9 таблиц. Список литературы включает 9 наименований. В данном разделе диссертационной работы проведен анализ технологических схем отработки пластов пологого и наклонного падения на шахтах России и за рубежом. Установлено, что в сложных горногеологических условиях наиболее эффективны многоштрековые технологические схемы, предусматривающие безремонтное поддержание оконтуривающих подготовительных выработок неизвлекаемыми межучастковыми ленточными угольными целиками. Выполнен анализ физических процессов в анизотропном углепородном массиве при управлении горным давлением угольными целиками. Обоснована актуальность оценки напряженнодеформированного состояния и определения минимальной ширины предельно устойчивых ленточных угольных целиков путем применения современных научнообоснованных методов. Научные и практические основы технологии подземной угледобычи развиваются на протяжении последних 0 лет. В концентрированном виде технология представлена в фундаментальных работах отечественных ученых К. П. Бетанели, Б. И. Бокия, Борисова, Б. Ф. Братченко, Ф. П. Бублика, Бурчакова, Б. В.Власенко, В. И. Вылегжанина, Н. К. Гринько, Г. И. Грицко, Докукина, П. В. Егорова, М. П.Зборщика, Г. А. Иванова, К. И. Иванова, А. Игнатьева, А. П. Карпинского, I. Килячкова, Кузмича, Ю. Н. Кузнецова, С. М. Линькова, С. М. Липковича, Малкина, Н. В, Мельникова, О. В. Михеева, В. И. Муратова, Мучника, В. Д.Никитина, М. М Протодьяконова, Е. И. Рогова, К. В. Руппенейта, Скочинского, В. Д. Слесарева, А. П. Судоплатова, М. И. Устинова, В. Н. Фрянова, Л. Д. Шевякова, Е. И. Шемякина, В. Д. Ялевского и др. Предложены различные варианты технологических схем подготовки и отработки угольных пластов пологого и наклонного падения длинными комплексномеханизированными очистными забоями. Анализ их фундаментальных трудов показал, что принципиально, технологические схемы выемочных участков отличаются способами охраны и поддержания оконтуривающих подготовительных выработок, определяющими схемы их проведения, схемы проветривания очистных забоев и др. В нормативных документах , , , , 0 в качестве основных приняты бесцеликовые технологические схемы разработки пологих и наклонных угольных пластов. Их применение эффективно в благоприятных горногеологических условиях, что определяется возможностями увеличения полноты выемки угля , , , , 5 и сохранения для повторного использования оконтуривающих подготовительных выработок , , , 4, 8, 7, 0, 5. Это подтверждается опытом работы угольных шахт России , , , 3 и стран мира США, Австралия, Великобритания, Германия и др. В настоящее время в России вскрытых запасов характеризуется сложными горногеологическим условиями , связанными с увеличением глубины ведения горных работ более м.