Геомеханічне обгрунтування стійкості виїмкових виробок при інтенсивній відробці вугільних пластів

28. Деклараційний патент України № 62603 А Е21Д 11/00/ Спосіб охорони підготовчих гірничих виробок / А.Д. Алєксєєв, Є.І. Кольчик, В.М. Ревва, Г.П. Старіков, М.І. Лобков, І.Є. Кольчик, А.І. Демченко, Н.І. Волошина. - № 2003043359; Заявл. 15.04.03; Опубл. 15.12.03. - Бюл. № 12. - 4 с.

29. Крепь для охраны подготовительных выработок. А.с. 1064004 СССР, МКИ Е Д 11/08 / В.Д. Мороз, Е.И. Кольчик, И.С. Костюк (СССР) - № 3519564/22-03; Заявл. 30.07.82; Опубл. 30.12.83; Бюл. № 48. - 2 с: ил.

Додаткові публікації:

30. Носач А.К., Кольчик Е.И., Несторенко В.Н., Исаенков А.А. Влияние скорости подвигания лавы на метановыделение в очистном забое // Известия Донецкого горного института. - 2002. - № 2. - С. 32 - 33.

31. Кольчик Е.И., Носач В.А., Кольчик И.Е. Решение некоторых технологических задач при проектировании шахт // Материалы научно-практической конференции "Наука-жизнь-производство". - Красноармейск: КФ ДонНТУ. - 2001. - С. 26 - 28.

32. Носач А.К., Кольчик Е.И., Касьян Н.Н., Исаенков А.А. Поддержание кровли в очистных забоях // Материалы научно-практической конференции "Наука - жизнь - производство".- Красноармейск: КФ ДонНТУ. - 2001. - С. 8 - 9.

33. Рязанцев Н.А., Кольчик Е.И., Носач А.К., Король И.Я. Большие пластические деформации как основная причина внезапных выбросов угля, породы и газа // Сборник трудов региональной научно-практической конференции "Наука-жизнь-производство".- Красноармейск: ДонГТУ. - 1996. - С. 9 - 11.

34. Лобков Н.И., Кольчик Е.И., Ревва В.Н., Порубай В.В. Геодинамическое обоснование формирования опорного давления впереди очистного забоя // Материалы научно-практической конференции "Пути повышения безопасности горных работ в угольной отрасли".- Макеевка: МакНИИ.- 2004. - С. 157 - 160.

35. Ревва В.Н., Гладкая Е.В., Лобков Н.И., Кольчик Е.И. Воздействие увлажнения на механические свойства углей // Научно-практическая конференция "Пути повышения безопасности горных работ в угольной отрасли". - Макеевка: МакНИИ.- 2004. - С. 174 - 176.

36. Кольчик Е.И., Мороз О.К., Кольчик И.Е., Касьян Р.Н. К вопросу о выборе оптимального сечения подготовительных выработок // Материалы международной конференции "Проблемы механики горнометаллургического комплекса". - Днепропетровск: Навчальна книга. - 2002. - С. 137 - 139.

37. Кольчик Е.И., Ревва В.Н., Голубев Е.И., Молодецкий А.В. Повышение устойчивости выемочных выработок // Материалы региональной научно-практической конференции "Геотехнології і охорона праці у гірничий промисловості". - Красноармійськ: КІІ ДонНТУ. - 2007. - С. 13-17.

38. Способ определения состояния горного массива. А.с. 1048117. СССР. МКИ Е 21 С 39/00 / В.Ф. Андрушко, Е.И. Кольчик. - № 3445524; Заявл. 28.05.82; Опубл. 15.10.83. - Бюл. № 38. - 2 с.: ил.

39. Способ охраны выработок. А.с. 1481419. СССР. МКИ⁵ Е 21 Д 13/02 / Н.Н. Касьян, А.Ф. Морозов, О.Ю. Кузьмич, Е.И. Кольчик. - № 4074526; Заявл. 04.06.86; Опубл. 23.05.89; Бюл. № 19. - 3 с.: ил.

40. Способ упрочнения пород. А.с. 973852. СССР. МКИ Е 21 F 5/02 / М.П. Зборщик, Н.Н. Касьян, Е.И. Кольчик, А.Ф. Морозов. - № 3227362; Заявл. 29.12.80; Опубл. 15.11.82. - Бюл. № 42. - 2 с.: ил.

Особистий внесок автора в роботи, опубліковані у співавторстві:

[1] - розділи 1.2; 3.1; 3.2; [2] - складання технологічних карт та розділів 3 та 4; [4] - постановка задачі, формулювання висновків, встановлення емпіричної залежності; [6] - постановка задачі, формулювання висновків; [7 - 11] - постановка задачі, обробка результатів досліджень, формулювання висновків; [13] - натурні спостереження, постановка задачі, формулювання висновків; [16] - постановка задачі, експериментальні спостереження, обробка результатів, формулювання висновків; [18] - постановка задачі, формулювання висновків; [20, 21, 30 - 37] - лабораторні дослідження, обробка результатів, формулювання висновків; [3, 22, 23, 25, 26] - експериментальні дослідження, постановка задачі, формулювання висновків; [27 - 29, 38 - 40] - складання опису заявки та формули винаходу.

АНОТАЦІЯ

Кольчик Є.І. Геомеханічне обґрунтування стійкості виїмкових виробок при інтенсивній відробці вугільних пластів. - Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора технічних наук за спеціальністю 05.15.02. - Підземна розробка родовищ корисних копалин. - Інститут фізики гірничих процесів НАН України, Донецьк, 2007.

Дисертація присвячена проблемі забезпечення стійкості виїмкових виробок при інтенсивній відробці вугільних пластів з малоамлітудною диз'юнктивною порушеністю.

Встановлені закономірності зміни швидкості зміщень порід у зоні тимчасового опорного тиску та зоні інтенсивних зміщень порід від швидкості посування очисного вибою при наявності у покрівлі пласта потужних монолітних пісковиків.

Доведено, що величина зміщень порід у виїмкових виробках прямопропорційно залежить від протяжності зони непружних деформацій та відносної міцності порід, які вміщують виробку. Зі зміною швидкості посування очисного вибою з 1,07 до 8,1 м/добу в зоні тимчасового опорного тиску конвергенція порід покрівлі з підошвою збільшується в 1,8 рази, а в зоні інтенсивного зміщення порід - в 1,64 рази.

Встановлено, що при наявності в покрівлі пласта, що розробляється потужних монолітних пісковиків, та за відсутності в межах виїмкової дільниці диз'юнктивних порушень, попереду зони тимчасового тиску з'являється розвантажена зона. У цій зоні висота виробки збільшується, а над нею піднімається земна поверхня.

Встановлено, що при створенні уздовж периметра перетину виробки диз'юнктивним порушенням, у зруйнованих породах порушення, зміцненого кільця та зміцнених смуг, які поділяють зруйнований масив на клини, зміщення порід зменшуються у 1,7 - 2,4 рази. Найбільший вплив на стійкість зруйнованих порід спостерігається при куті відхилення зміцненої смуги від вісі клину на величину б = 36 - 54⁰.

Розроблений технологічний регламент забезпечення стійкості виїмкових виробок при інтенсивній відробці вугільних пластів, рекомендації та технологія забезпечення стійкості виробок в умовах малоамплітудної диз'юнктивної порушеності.

Ключові слова: гірничий масив; гірничі виробки; розвантажена зона; зона непружних деформацій; зміщення порід; малоамплітудне диз'юнктивне порушення; швидкість зміщень порід; зона опорного тиску; зона інтенсивного зміщення порід.

АННОТАЦИЯ

Кольчик Е.И. Геомеханическое обоснование устойчивости выемочных выработок при интенсивной отработке угольных пластов. - Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени доктора технических наук по специальности 05.15.02 - Подземная разработка месторождений полезных ископаемых. - Институт физики горных процессов НАН Украины, Донецк, 2007.

Диссертация посвящена проблеме обеспечения устойчивости выемочных выработок при интенсивной отработке угольных пластов с мелкоамплитудной дизъюнктивной нарушенностью.

Выполнен анализ влияющих на устойчивость горных выработок факторов. Установлены закономерности изменения скорости смещений пород в зоне временного опорного давления и в зоне интенсивного смещения пород от скорости подвигания очистного забоя. Установлены закономерности формирования зоны неупругих деформаций от протяженности разгруженной зоны и от относительной прочности пород. Доказано, что величина смещений пород в выемочных выработках прямопропорционально зависит от протяженности зоны неупругих деформаций и относительной прочности пород. С изменением скорости подвигания очистного забоя с 1,07 до 8,1 м/сут в зоне временного опорного давления конвергенция пород кровли с почвой увеличивается в 1,8 раза, а в зоне интенсивного смещения пород - в 1,64 раза.

Установлены закономерности изменения протяженности зоны временного опорного давления и зоны интенсивного смещения пород от скорости подвигания очистного забоя и комплекса горно-геологических факторов.

Установлено, что при наличии в кровле разрабатываемого пласта, не подверженного геологической нарушенности, мощных породных слоев впереди зоны временного опорного давления образуется разгруженная зона. В этой зоне смещения пород боков выработки прекращаются, а высота выработки увеличивается. Над разгруженной зоной происходит поднятие земной поверхности.

Установлено влияние мелкоамплитудных нарушений на величину и скорость смещений пород. В зоне влияния этих нарушений скорость конвергенции пород увеличивается в 1,35 - 1,5 раза.

Наличие в выемочном поле мелкоамплитудной дизъюнктивной нарушенности является ограничением для развития зоны временного опорного давления. В зоне влияния очистных работ у дизъюнктивных нарушений смещения пород в выемочных выработках увеличиваются в 1,5 - 1,8 раза.

Установлено, что при создании по периметру сечения выработки в разрушенных породах упрочненного кольца и упрочненных полос, делящих вмещающий выработку массив на клинья, происходит уменьшение величины смещений пород в 1,7 - 2,4 раза. Наибольший отпор в разрушенных породах происходит при угле отклонения упрочненной полосы от оси клина на величину б = 36 - 54⁰.

Разработан технологический регламент обеспечения устойчивости выемочных выработок при интенсивной отработке угольных пластов, рекомендации и технология обеспечения устойчивости выработок в условиях мелкоамплитудной дизъюнктивной нарушенности.

Ключевые слова: горный массив; горные выработки; разгруженная зона; зона неупругих деформаций; смещения пород; мелкоамплитудное дизъюнктивное нарушение; скорость смещения пород; зона опорного давления; зона интенсивного смещения пород.

ANNOTATION

Kolchik E.I. - Geomechanical substantiation of extractive excavation stability at intensive coal bed working off. - Manuscript.

Speciality Doctoral dissertation 05.15.02 - Underground working out of mineral deposits" - Institute for Phisics of Mining Processes National Academy of Sciences of Ukraine, Donetsk, 2007.

The dissertation is devoted to the problem of providing of extractive working stability at intensive coal layers working off with fine - amplitude disjunctive fault.

We have determined the regularities of rock shift rate changes in the zone of temporary support pressure and in the zone of in intensive shift from the rate of cleaning pit face advance. When thick rock layers lie in the layer roof.

We have determined, how fine amplitude disjunctive changes influence. Rock shift value and rate in different upheet zones of mine workings.

We have proved, that during the process of strengthened zones development along the working section perimeter in destructed rocks. We observe 1,7 - 2,4 times decrease of rock shift value.

Above mentioned zones divide the massif into wedges.

The strongest resistance in destructed rock occurs when the defection angle of the strengthened zone from the wedge axe at б = 36 - 54⁰ value.

Key words: rock massif, mine workings, unloaded zones rock shifts, fine - amplitude disjunctive changes, support pressure zones, intensive rock shift zone, elastic deformation zone.

Размещено на Allbest.ru