Обґрунтування параметрів і розробка технології комбінованого способу підтримки виробок, що використовуються повторно

У результаті теоретичних, лабораторних і промислово-експерименталь-них досліджень установлені закономірності геомеханічних процесів біля підготовчих виробок, механізм деформування геотехнічної системи „базове кріплення-породний масив-охоронна конструкція”. На базі дослідження напружено-деформованого стану системи обґрунтовані параметри розташування та зведення литих смуг залежно від умов їх навантаження. Для формування смуг запропонована мінеральна суміш, яка запатентована. Розроблено технологічний регламент охорони виїмкових виробок та технологію зведення литих смуг різної конструкції із матеріалів, що твердіють, який затверджено на рівні галузі, та передано ВАТ „Дондіпрошахт” для проектування гірничих робіт. Запропоновані технологічні рішення впроваджено на шахті „Красноармійська-Західна №1”. Фактичний економічний ефект досяг 4,8 млн. грн. Основний зміст роботи відображено в монографії, 11 статтях, доповідях на міжнародних симпозіумах і конференціях і патенті на винахід.

Ключові слова: геомеханічні процеси, виїмкові штреки, повторне використання, литі смуги, охорона виробок.

АННОТАЦИЯ

Байсаров Л.В. “Обоснование параметров и разработка технологии комбинированного способа поддержания повторно используемых выработок”. - Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.15.02 - "Подземная разработка месторождений полезных ископаемых". Национальный горный университет, Днепропетровск, 2004.

Диссертация посвящена вопросам обоснования параметров и разработке комбинированного способа поддержания выемочных повторно используемых выработок в условиях интенсивного проявления горного давления. Решение задачи достигается применением иерархически многоуровневых охранных конструкций, которые имеют базовое крепление (рама, анкер) и регламентированное возведение литых жестких полос из твердеющих материалов. За счёт совершенствования конструкции и схем принудительного взаимодействия полос с породным массивом обеспечивается поликомпенсация смещений пород у выработки и требуемая несущая способность литой полосы, адекватная ожидаемым нагрузкам.

В результате теоретических, лабораторных и промышленно-эксперимен-тальных исследований установлены закономерности геомеханических процессов, протекающих вокруг подготовительных выработок, механизм деформирования геотехнической системы “базовое крепление-породный массив-охранная конструкция”. Установлен экспоненциальный характер потери сечений выемочных штреков в зависимости от времени и линейный закон нарастания смещений пород в выработки в зависимости от расстояния до лавы. Выделены шесть основных зон проявления горного давления по длине очистных работ двух лав. Показано, что коэффициент асимметрии нагрузок при рамных крепях достигает 2-3 и понижается при применении литых околоштрековых полос. На базе исследования напряженно-деформированного состояния породного массива и полосы обоснованы параметры расположения и возведения литых полос в зависимости от условий нагружения.

Для формирования полос предложена минеральная смесь, которая защищена патентом. Установлено, что прочность твердеющих материалов из неё описывается экспоненциальной зависимостью, а текущая её величина удовлетворительно описывается формулой Б.Г. Скрамтаева. Разработан технологический регламент охраны выемочных штреков и технологии возведения литых полос различной конструкции с применением гидронасосов и пневматических установок, который утверждён на уровне отрасли и передан ОАО “Донгипрошахт” для проектирования горных работ. Разработанные технологические решения внедрены на шахте “Красноармейская-Западная №1”. Их реализация обеспечила сохранение сечения штреков на уровне 12 м2 (77% от проектного), долговременную их устойчивость для повторного использования, снижение расхода металла до 420 кг на погонном метре выработки. При этом возведение литой полосы из предложенной смеси обеспечило экономию средств до 200-300 грн/м3 готовой полосы. Фактический экономический эффект составил 4,8 млн. грн. Основное содержание работы отражено в монографии, 11 статьях, докладах на международных симпозиумах и семинарах, и изложено в патенте на изобретение

Ключевые слова: геомеханические процессы, выемочные штреки, повторное использование, литые полосы, охрана выработок.

ABSTRACT

Baysarov L.V. “Parameters' ground and the combined method technology development of support of repeatedly used working”. Manuscript.

This thesis is standing for a scientific degree of technical science candidate according to speciality 05.15.02- “Underground development of mineral resources deposits”. National Mining University. Dnepropetrovsk city, 2004.

The thesis is devoted both to the problems of parameters' ground and to the development of the combined method of support of repeatedly used getting workings in the conditions of the intensive rock pressure. This task solving is achieved by multi-levels protective constructions usage, having base support as well as by regulated erection of casted rigid stripes made of solidified materials. At the expense of both construction perfection and schemes of forced stripes interaction with rock mass, the poly-compensation of rock shifts at the working as well as required carrier ability of casted stripe, corresponding to the expected load is provided.

As a result of theoretical, laboratory, industrial and experimental researches both the behaviour of geo-mechanical processes having taken place around the development workings and geo-technical system deforming mechanism “base support-rock mass-protective structure” were determined. On the basis of the research of the intense-deformation system state, the parameters of location and erection of casted stripes depending on their loading conditions were grounded. To form such stripes the mineral mixture( which was covered by the patent) was suggested. The technological regulations of both getting drift protection and casted stripes , made of solidified materials erection of different design were developed and approved by the certain branch level. SRI “Dongyproshacht” has been chosen for underground work design. The suggested technological solutions were invented at the “Krasnoarmeiskaya -Zapadnaya № 1” Mine. Practically economical effect is 4,8 mln. grvn. The main content of work is presented in the monograph, eleven research articles and reports at the international symposiums and conferences and it was also summarized in the invention patent.

Key words: geo-mechanical processes, getting drifts, casted stripes, repeated usage, working protection.

Размещено на Allbest.ru