Гидрогеомеханические процессы в водонасыщенных рыхлых отложениях при ведении подземных работ на угольных месторождениях : На примере освоения новых месторождений Подмосковного буроугольного бассейна

• Автор: Панчуков, Николай Павлович
• Шифр специальности: 05.15.11
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1999
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 156 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ.

ВВЕДЕНИЕ
1. ИЗУЧЕННОСТЬ ГИДРОГЕОМЕХАНИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ПРИ ПОДЗЕМНОЙ РАЗРАБОТКЕ БУРОУГОЛЬНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ
1.1. Состояние изученности гидрогеомеханических процессов
1.2. Краткий анализ методов исследования гидрогеомеханических процессов
1.3. Цели и задачи исследований
2. ГОРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ ВЕДЕНИЯ ОЧИСТНЫХ РАБОТ НА ШАХТАХ ПОДМОСКОВНОГО БУРОУГОЛЬНОГО БАССЕЙНА
2.1. Геологическое строение и гидрогеологические условия разработки месторождений Подмосковного буроугольного бассейна (ПУБ)
2.2. Гидрогеомеханические процессы при ведении очистных работ на примере месторождений Подмосковного буроугольного бассейна
3. АНАЛИЗ И ОБОБЩЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ ГИДРОГЕОМЕХАНИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ПРИ ВЕДЕНИИ ОЧИСТНЫХ РАБОТ НА НОВЫХ ШАХТАХ ОАО ’’ТУЛАУГОЛЬ”
3.1. Анализ закономерностей сдвижения земной поверхности на новых шахтах ПУБ
3.2. Исследование процессов деформирования слоистого надугольного массива при ведении очистных работ
3.3. Оценка влияния очистных работ на режим подземных

3.4. Эксперимент по изучению гидрогеомеханических процессов при ведении очистных работ в лаве
3.5. ВЫВОДЫ
4. РАЗРАБОТКА МЕТОДОВ ЧИСЛЕННОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ ГИДРОГЕОМЕХАНИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ
4.1.Схематизация гидрогеомеханических условий ведения очистных работ на шахтах Подмосковного буроугольного бассейна
4.2. Изучение на численных моделях гидрогеомеханических процессов
4.3 Результаты изучения гидрогеомеханических процессов на численных моделях
5. ГИДРОГЕОМЕХАНИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ИНЖЕНЕРНЫХ МЕРОПРИЯТИЙ ПО ОБЕСПЕЧЕНИЮ ЭФФЕКТИВНЫХ И БЕЗОПАСНЫХ УСЛОВИЙ ПОДЗЕМНЫХ РАЗРАБОТОК
5.1. Особенности формирования прорывоопасных условий при ведении очистных работ на новых шахтах Подмосковного угольного бассейна
5.2. Использование восстающих скважин при осушении та-русско-окских известняков
5.3. Влияние технологических параметров ведения очистных работ на возникновение прорывоопасных условий
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА
ВВЕДЕНИЕ.

Уголь является важным сырьём для получения электроэнергии. Наряду с этим увеличивается использования бурого угля как сырья для химической промышленности [1].
В последние годы в топливно-энергетическом балансе нашей страны роль твёрдого топлива значительно уменьшилась, и эта тенденция, возможно, сохранится на перспективу. Вместе с тем необходимо отметить что рост объёмов добычи углей связан с уменьшением его себестоимости. Одним из факторов ведущих к удорожанию угля являются простои и потери при ведении горных работ в сложных горногеологических условиях.
В горнодобывающих странах мира накоплен большой научный и технический потенциал в борьбе с осложняющими факторами ведения горных работ, которые не только вызывают резкое удорожание каждой тонны полезного ископаемого, но иногда делают его добычу невозможной. Разработка качественных и количественных планов развития горных работ ведётся с учётом геологической, гидрогеологической и геомеханической обстановки месторождений. Выявление и построение на планах горных работ зон повышенного горного давления, зон опасных по прорывам воды и др.
Решая задачи повышения эффективности добычи угля при постоянном улучшении условий и безопасности труда, повышения извлечения запасов и уменьшения вредного влияния горных работ на окружающую среду, необходимо понимание физических процессов и явлений в углевмещающем массиве.
Напряженное состояние водонасыщенных массивов углевмещающих пород существенно зависит от гидростатического взвешивания и гидродинамического давления. При изменении соотношения этих силовых факторов получает развитие гидрогеомеханический процесс, который сопровождается изменением напряжений и деформациями обводненных породных массивов [2,3,4,5,6]. При строительстве и эксплуатации шахт совместное проявление

В этом случае максимальное оседание при отходе 50м составило 0,6м на расстоянии 20м от задней стенки монтажной камеры. Можно считать, что оседание для лавы длиной 50м составит так же 0,6м. Расчётное максимальное оседание с учётом уплотнения во времени возрастёт. Для учёта фактора времени расчётную величину оседания следует разделить на 0,7 [15]. В результате получим значение прогнозной максимальной величины оседания земной поверхности 0,9м. Прогнозная высота полости расслоения составит 1,0м.
При прогнозе деформаций земной поверхности практически не используются расчетные схемы, непосредственно учитывающие напряженное состояние массива. По этой причине невозможно количественно оценить влияние нейтральных напряжений на закономерности процесса сдвижения массивов горных пород. Для таких оценок необходим переход на качественно новый уровень анализа и прогноза геомеханических процессов, развивающихся при очистных горных работах. В частности, целесообразен переход к численному моделированию напряженно- деформированного состояния подрабатываемых неоднородных массивов с учетом эффективных и нейтральных напряжений. Сдерживающим моментом является сложность расчетных схем и дефицит информации о прочностных параметрах структурированных массивов. Ведение подготовительных и очистных работ осложняется прорывами воды и водонасыщенных рыхлых пород из напорных водоносных пластов, залегающих в кровле или подошве горных выработок.
Прорывы являются сложными гидрогеомеханическими процессами, характер которых зависит от конкретных горно-геологических условий. Потенциальная возможность прорывов, как локальных явлений, обусловлена неоднородностью массива горных пород по прочностным и структурным характеристикам, наличием зон высоких гидростатических давлений в подрабатываемых или надрабатываемых водоносных пластах. На фоне неблагоприятных природных условий прорывы нередко возникают либо при несоответствии принятой технологии этим условиям на локальных участках, либо