Разработка методов прогнозирования смещений пород для определения условий безремонтного поддержания горных выработок податливой крепью с упрочнением массива на шахтах Карагандинского бассейна

• Автор: Яковлев, Виктор Петрович
• Шифр специальности: 05.15.11
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1983
• Место защиты: Караганда
• Количество страниц: 224 c. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ

1. УСЛОВИЯ ПРОВЕДЕНИЯ И СОСТОЯНИЕ КАПИТАЛЬНЫХ

ВЫРАБОТОК НА ШАХТАХ КАРАГАНДИНСКОГО БАССЕЙНА .

1.1. Геологические условия .

1.2. Горнотехнические условия

1.3. Состояние горных выработок

2. ИЗУЧЕННОСТЬ ПРОЯВЛЕНИИ ГОРНОГО ДАВЛЕНИЯ И ЗАДАЧИ

ИССЛЕДОВАНИЙ

2.1. Анализ и оценка изученности проявлений горного давления и методов прогнозирования смещений пород .
2.2. Анализ и оценка изученности влияния упрочнения анкерами на проявления горного давле

1 ния и смещения пород . .

2.3. Анализ и оиенка изученности влияния цементации на проявления горного давления и
смещения пород .
2.4. Задачи и методы исследований
3. ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЯВЛЕНИЙ ГОРНОГО ДАВЛЕНИЯ В
КАПИТАЛЬНЫХ ВЫРАБОТКАХ. . .
3.1. Методика шахтных исследований .
3.2. Результаты исследований проявлений горного давления в капитальных выработках вне зоны влияния .
3.3. Анализ результатов наблюдений и определение зависимости смещений пород от влияющих факторов вне зоны влияния очистных работ . .
3.4. Влияние геологических и горнотехнических факторов на размеры зон нарушения сплошности
пород в окрестности горных выработок . . .
3.5. Смещения пород в выработках, испытывающих влияние очистных работ
4. ИССЛЕДОВАНИЯ ВЛИЯНИЯ МЕХАНИЧЕСКОГО И ФИЗИКОХИМИЧЕСКОГО СПОСОБОВ УПРОЧНЕНИЯ МАССИВА ГОРНЫХ ПОРОД НА ПРОЯВЛЕНИЯ ГОРНОГО ДАВЛЕНИЯ.
.
3
4.1. Методика исследований влияния упрочнения массива горных пород на проявления горного давления.
4.2. Методика расчета оптимальной длины анкеров . . .
4.3. Результаты исследований влияния упрочнения пород анкерованием на проявления горного
давления
4.4. Результаты исследований влияния упрочнения пород иементашей на проявления горного
давления
4.5. Анализ и оценка результатов исследований влияния упрочнения массива горных пород анкерованием и цементацией на проявления
горного давления
5. ОПРЕДЕЛЕНИЕ УСЛОВИЙ И ОБЕСПЕЧИВАЮЩИХ БЕЗРЕМОНТНОЕ ПОДДЕРЖАНИЕ ГОРНЫХ ВЫРАБОТОК . . . 0.
5.1. Определение области безремонтного поддержания горных выработок с помощью крепи АП3 . . .
5.2. Оценка экономической эффективности рекомендаций по упрочнению массива горных пород . . .
5.3. Задачи дальнейших исследований .
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА


Постоянная бетонная или железобетонная крепи возводятся с отставанием от забоя на - м. Крепь АП-3, используемая в таких случаях как временная, при возведении постоянной крепи демонтируется или, при слабых вмещающих породах, заливается бетоном образуя вместе с ним -железобетонную крепь. Довольно полное представление об объеме проводимых в бассейне горных выработок, их протяженности и удельном весе различных видов крепи в общем объеме крепления дают приводил«е таблицы 1. Таблица 1. Проведение выработок в бассейне за - г. I ! I ! Относительно постоянный объем проведения горных выработок объясняется развитием в бассейне в последние года системы разработки длинными столбами по падению, при которой в значительной степени (до 0 м) увеличивается высота этана, а следовательно, сокращается количество горизонтов для подготовки к эксплуатации шахтного поля, требующих сооружения околоствольных дворов и протяженных магистральных выработок. В табл. Таблица 1. Наименование выработок. Транспортные штреки 9. Из табл. В то же время протяженность выработок, закрепленных крепью Ш-З ежегодно увеличивается. Таким образом, металлическая крепь Ш-З не только занимает преобладающее положение при креплении горных выработок, но участие этого вида крепи постоянно увеличивается и за пятилетие протяженность поддерживаемых капитальных и основных подготовительных выработок, закрепленных крепью Ш-З, возросла на 1,4 км. Даже при проведении выработок околоствольных дворов, где сборная железобетонная, монолитные бетонная и железобетонная крепи находят, обычно, наибольшее применение - металлическая крепь Ш-З занимает более $. Незамкнутая пятизвенная металлическая податливая крепь АП-5 ' распространения пока не получила. В настоящее время крепью АП-5 закреплено всего 0 м горных выработок на шахтах им. Горбачева, им. Октябрьской революции и "Стахановская". Таблица 1*4. Цюно-ная ллтн. ЙТТ о нал* литн. АТТ о ная литн. Я1 ! Участки выработок, закрепленные этой крепью - экспериментальные и в процессе эксплуатации будут испытывать влияние очистных работ по собственному пласту. Что касается применения анкерного крепления, то прочность пород Карагандинского бассейна в максимальном большинстве случаев не позволяет использовать . Использование анкеров в комбинации с металлической податливой крепью АП-3, а в некоторых, редких случаях, и применение анкерной крепи в качестве самостоятельной характеризуется приводимой табл. Таблица 1. Закреплено, км ! Годы анкерной ! Как видно из таблицы, по бассейну ежегодно крепится анкерами в сочетании с металлической податливой крепью АП-3 из спец-профиля СШ около км горных выработок. Применяется анкерование в основном в полевых штреках проводимых в прочных для условий Карагандинского бассейна породах, как средство предотвращающее деформации крепи при ведении буровзрывных работ. Состояние горных выработок. В -г. Всего было обследовано более горных еыработок. Некоторые характерные примеры состояния горных выработок в зависимости от горно-геологических и горнотехнических условий их проведения приведены в приложении I. В приложении рассматриваются выработки не испытывающие влияния очистных работ. Данные обследования дают основание заключить, что горше выработки поддерживаемые в слабых по прочности породах и закрепленные крепью АП-3 при расположении их вне зоны влияния очистных работ, в большинстве случаев, требуют только подрывки почвы. На рис. Костенко, в которой несмотря на значительное уменьшение сечения, в результате проявлений горного давления, необходима только подрывка почвы без перекрепления выработки. В то же время незамкнутые жесткие, монолитные бетонные и железобетонные крепи в условиях слабых по прочности пород бассейна не могут противостоять проявлениям горного давления и разрушаются. Убедительным доказательством деформирования жесткой крепи гожет служить представленный на рис. Карагандинская", пройденный на глубине 4 м от поверхности в песчаниках, аргиллитах и по углю с пределом прочности на сжатие, соответственно, -, П- и 8 Ша. Рис. Деформирование крепи и пород в околоствольном дворе горизонта + м шахты им. РисЛ.