Геомеханическое обоснование кинематических параметров механизированных крепей для крутых и крутонаклонных пластов Донбасса

• Автор: Питаленко, Евгений Иванович
• Шифр специальности: 05.15.11
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1983
• Место защиты: Ленинград
• Количество страниц: 255 c. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА I. ИЗУЧЕННОСТЬ УСЛОВИЙ ЗАЛЕГАНИЯ УГОЛЬНЫХ ПЛАСТОВ И ПРОЯВЛЕНИЙ ГОРНОГО ДАВЛЕНИЯ ПРИ РАБОТЕ ЩИТОВЫХ АГРЕГАТОВ

1.1. Взаимодействие механизированных крепей щитовых агрегатов с боковыми породами

1.2. Изучение параметров гипсометрии угольных пластов с

целью совершенствования конструкций механизированных средств выемки.

1.3. Относительное смещение боковых пород в плоскости

крутого пласта

1.4. Цель и задачи исследований

ГЛАВА 2. МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ШАХТНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ

2.1. Методика изучения параметров гипсометрии крутых

угольных пластов
2.2. Методика обработки результатов измерений. .
2.3. Методика определения составляющих относительного
смещения боковых пород
ГЛАВА 3. РЕЗУЛЬТАТЫ ШАХТНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ.
3.1. Общие технические сведения о щитовых агрегатах
3.2. Горногеологические условия проведения шахтных
исследований
3.3. Результаты исследований параметров гипсометрии
крутых угольных пластов.
3.4. Исследование проявлений горного давления при работе механизированных крепей агрегатов типа АЩ
3.5. Исследование проявлений горного давления при работе агрегатов типа АНЩ.
3.6. Исследование проявлений горного давления при работе агрегатов типа АДК
3.6.1. Особенности горногеологических условий проведения
исследований, состояние боковых пород
3.6.2. Результаты исследований направленности движения
3.7. Результаты измерения составляющих относительного
смещения боковых пород в плоскости пласта
3.8. Особенности взаимодействия щитовых крепей с неустойчивыми боковыми породами.
ВЫВОДЫ
ГЛАВА 4. АНАЛИЗ РЕЗУЛЬТАТОВ ШАХТНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ УСЛОВИЙ.
ГЕОМЕХАНИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ КИНЕМАТИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ МЕХАНИЗИРОВАННЫХ КРЕПЕЙ.
4.1. Анализ результатов исследований параметров гипсометрии крутых угольных пластов.
4.1.1. Геомеханичеекое обоснование кинематических параметров механизированных крепей.
4.2. Анализ результатов исследований проявлений горного
давления при работе щитовых крепей в сложных условиях.
4.2.1. Коэффщиент затяжки боковых пород.
4.2.2. Шаг выемки и передвижки щитовых крепей.
4.3. Рекомендации по конструктивным и кинематическим
параметрам механизированных крепей щитовых агрегатов и условиям их применения.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА


Характеристиками гипсометрии, определяемыми методами математической статистики, приняты:Н-мощность, У5 - угол наклона, уэ - кривизна, У0 - относительный угол скручивания, Т - период колебаний. В результате обработки данных натурных замеров, определены форцулы математического ожидания этих величин, послужившие для построения локальных математических моделей угольных пластов бассейна. В работах А. А.Рудановского [9-Ш] среди ряда возмущающих факторов, воздействующих на угледобывающие машины, вцделя-ется гипсометрия, или, как именует автор,"колебание рельефа пласта". По представлениям автора - "колебания рельефа пласта представляют собой суперпозицию колебаний различной частоты со случайной амплитудой и фазой". Донбасса* Для исследований были выбраны наиболее типичные пласты В*, и Кд. В результате статистической обработки полученных результатов, автор делает вывод, что "отклонение микрорельефа почвы и кровли от математического ожидания подчиняются нормальному закону распределения". Исследованиями также установлено, что профили кровли подвержены более редким изменениям, чем почвы пластов. Результаты исследований изменчивости гипсометрии угольных пластов и полученные аналитические зависимости легли в основу теории создания средств автоматического управления очистными комбайнами в профиле пласта. На пластах крутого падения Кузбасса и Донбасса К. А.Ардашевым и В. М.Шиком [7] были проведены специальные исследования экзогенной трещиноватости вмещающих пород и параметров элементов залегания угольных пластов на небольших участках. Всего наблюдения были проведены на участках ( в Кузбассе и II - в Донбассе), включая подготовительные и очистные выработки. Частота замеров авторами была выбрана в зависимости от состояния боковых пород и составляла в среднем 5- м. Особое внимание авторы уделили микронарушенности пластов. При проведении наблюдений во всех подготовительных и очистных выработках через определенный интервал производились измерения мощности, углов падения и простирания пласта, а также отмечались разрывные нарушения с определением их залегания и амплитуды перемещения. Результаты измерений, сведенные в единые выборки, послужили исходным материалом для разработки технических требований к механизированным крепям [7] . Наиболее детальное изучение параметров гипсометрии угольных пластов, как видно из приведенных работ, проделано для шахт Подмосковного бассейна и Кузбасса. В свою очередь это позволило создать высокоэффективные очистные комплексы и агрегаты с автоматизированными системами управления, при проектировании которых учтены параметры гипсометрии. Пе проводились. В настоящее время, в связи с задачами, стоящими перед угольной промышленностью в XI пятилетке, большое внимание уделяется созданию высокоэффективных средств механизации, призванных работать в условиях неустойчивых боковых пород и переменной гипсометрии. Применение известных методов изучения гипсометрии, использованных на пластах пологого падения, для условий Центрального района Донбасса нецелесообразно в силу следующих обстоятельств. Недостатком данных методик является необоснованный интервал взятия замеров. Как известно, размеры секций механизированной крепи находятся в пределах 1-2 м. Авторы работ [,,5] , обработав методами математической статистики результаты замеров гипсометрии через интервал 5- м, дают определенные рекомендации по конструированию и условиям применения угледобывающих комбайнов и механизированных крепей и комплексов. В связи с этим следует подчеркнуть несопоставимость данных о параметрах гипсометрии, определенных на интервале 5- м, с рекомендациями для механизированных крепей,геометрические размеры перекрытий которых находятся в пределах 1-2 м. Использование для статистической обработки данных маркшейдерских съемок по профилям выработок недостаточно обосновано, так как съемки проводятся по почве выработок (нивелирование). Естественно, что учесть пучение почвы, искажающее действительную гипсометрию пласта, при разовых замерах невозможно. К тому же подошва выработки не всегда определяет достоверную границу уголь-порода вследствие того, что выработки проходятся с заданным уклоном, т.