Обґрунтування параметрів технології зміцнення покрівлі на сполученнях лав з виробками, що повторно використовуються

Размещено на http://www.allbest.ru/

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ

ДОНБАСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

АВТОРЕФЕРАТ

дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук

ОБҐРУНТУВАННЯ ПАРАМЕТРІВ ТЕХНОЛОГІЇ ЗМІЦНЕННЯ

ПОКРІВЛІ НА СПОЛУЧЕННЯХ ЛАВ З ВИРОБКАМИ,

ЩО ПОВТОРНО ВИКОРИСТОВУЮТЬСЯ

Спеціальність 05.15.02 - «Підземна розробка родовищ корисних копалин»

КАСЬЯН СергІй Іванович

Алчевськ - 2008

Дисертацією є рукопис

Робота виконана в Донбаському державному технічному університеті Міністерства освіти і науки України (м. Алчевськ).

Науковий керівник - доктор технічних наук, професор Клішин Микола Кузьмич, професор кафедри розробки родовищ корисних копалин Донбаського державного технічного університету Міністерства освіти і науки України (м. Алчевськ)

Офіційні опоненти: доктор технічних наук, професор Касьян Микола Миколайович, завідувач кафедри розробки родовищ корисних копалин Донецького національного технічного університету Міністерства освіти і науки України (м. Донецьк)

кандидат технічних наук Мусієнко Сергій Петрович, старший науковий співробітник відділу механіки гірських порід Інституту геотехнічної механіки ім. М.С. Полякова НАН України (м. Дніпропетровськ)

Захист відбудеться « 5 » грудня 2008 р. о 14 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради К 12.076.01 при Донбаському державному технічному університеті Міністерства освіти і науки України за адресою: 94204, Луганська область, м. Алчевськ, пр. Леніна, 16.

З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Донбаського державного технічного університету Міністерства освіти і науки України за адресою: 94204, Луганська область, м. Алчевськ, пр. Леніна, 16.

Автореферат розісланий « 5 » листопада 2008 р.

Вчений секретар спеціалізованої вченої ради, к.т.н. Є.С. Смекалін

АНОТАЦІЯ

Касьян С.І. Обґрунтування параметрів технології зміцнення покрівлі на сполученнях лав з виробками, що повторно використовуються. - Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за фахом 05.15.02 - Підземна розробка родовищ корисних копалин. - Донбаський державний технічний університет, Алчевськ, 2008.

Дисертація присвячена обґрунтуванню параметрів технології зміцнення покрівлі на сполученнях лав з виробками, що повторно використовуються. Проведено аналіз досліджень з питань зміцнення нестійких покрівель. Проаналізовано способи охорони прилеглих до лав виробок на шахтах Луганської області й ДВЕК, узагальнено параметри вивалів з покрівлі в лавах і сполученнях лав з виробками. Встановлено залежності деформації покрівлі від потужності пласта, міцності порід та глибини розробки на сполученнях лав з виробками, що повторно використовуються.

Чисельним методом скінченних елементів встановлено зони втрати стійкості, вивчено вплив засобів зміцнення покрівлі на напружено-деформований стан масиву порід навколо сполучень лав з виробками.

Розроблено нову технологію, три схеми зміцнення покрівлі на сполученнях лав з виробками, що повторно використовуються, та обґрунтовано необхідні параметри технології. Нову схема хімічного анкерування опробувано на шахті «Княгинінська» ДП «Донбасантрацит».

Основний зміст роботи відображений у 13 статтях та доповідях на міжнародних і вітчизняних науково-технічних конференціях та в одному патенті.

Ключові слова: зміцнення порід, вивал, деформація покрівлі, хімічне анкерування, сполучення лави з виробкою, що повторно використовується.

АННОТАЦИЯ

Касьян С.И. Обоснование параметров технологии упрочнения кровли на сопряжениях лав с повторно используемыми выработками. - Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.15.02 - Подземная разработка месторождений полезных ископаемых. - Донбасский государственный технический университет, Алчевск, 2008.

Диссертация посвящена решению актуальной научно-практической задачи, заключающейся в обосновании параметров технологии упрочнения кровли на сопряжениях лав с повторно используемыми выработками путем учета свойств массива пород для повышения безопасности и эффективности работы лав.

Проведен анализ исследований по вопросу упрочнения неустойчивых пород, включающий обобщение исследований параметров вывалов и измерение деформаций кровли на сопряжениях лав с повторно используемыми выработками, а также изучение напряженно-деформированного состояния массива в окрестности сопряжений лав с выработками методом конечных элементов.

Проанализированы способы охраны примыкающих к лавам выработок на шахтах Луганской области и ДУЭК, обобщены параметры вывалов из кровли в лавах и на сопряжениях лав с выработками и установлено, что 37 % всех примыкающих к лавам выработок охраняется для повторного использования искусственными ограждениями и технологическими целиками.

В шахтных условиях измерены деформации кровли на сопряжениях лав с повторно используемыми выработками при выемки угля отбойными молотками и аналитически установлены зависимости деформаций от мощности пласта, прочности пород и глубины разработки.

Численным методом конечных элементов установлено, что для объекта исследования вертикальные, горизонтальные и эквивалентные напряжения в массиве пород у выработки перед второй лавой на 65 % больше, чем перед первой лавой. При упрочнение кровли анкерованием эквивалентные напряжения в кровле на сопряжении лавы с повторно используемой выработкой больше предела средней прочности кровли на растяжение, за исключением зон влияния анкеров равных 0,35 м. Определено, что в кровле над печью сосредоточены растягивающие горизонтальные напряжения до 3,2 МПа, вертикальные напряжения в окрестности печи сжимающие, а эквивалентные растягивающие напряжения к кровле над печью достигают величин 3,6 МПа, что является зоной потери устойчивости для пород с прочностью на растяжение 3 - 4 МПа, поэтому в этих местах необходимо упрочнение кровли.

Разработана новая технология, три схемы упрочнения кровли на сопряжениях лав с повторно используемыми выработками и определены необходимые параметры технологии. Новая схема химического анкерования опробована на шахте «Княгининская» ГП «Донбассантрацит» для упрочнения пород на сопряжении 1-го восточного уклона с 1-й бис восточной лавой.

Основное содержание работы отражено в 13 статьях и докладах на международных и отечественных научно-технических конференциях, а также в одном патенте.

Ключевые слова: упрочнение пород, вывал, деформация кровли, химическое анкерование, сопряжение лавы с повторно используемой выработкой.

Annotation

Kasyan S.I. Substantiation of the parameters of roof hardening technology on junctions between longwall faces and reused workings. - Manuscript.

Thesis for a candidate's degree on a speciality 05.15.02 - Underground mining of minerals deposits. - The Donbass State Technical University, Alchevsk, 2008.

The dissertation is devoted to the substantiation of the parameters of roof hardening technology on junctions between longwall faces and reused workings. The analysis of the investigations of unstable rock hardening is carried out. The methods of protection of workings adjoining to longwall faces in mines of the Lugansk region and DСEK are analysed and parameters of inrushes from the roof in longwall faces and on junctions between longwall faces and workings are generalized. The dependences of roof deformation upon seam thickness, rock strength and mining depth are determined according to the results of investigations on junctions between longwall faces and reused workings.

The stability loss zones are ascertained with the help of numerical method and the influence of roof hardening means on the stressed and deformed conditions of the rock mass in the neighbourhood of junctions between longwall faces and reused workings is studied.

The new technology and three schemes of roof hardening on junctions between longwall faces and reused workings are developed and the necessary parameters of this technology are determined. The new scheme of chemical anchoring is tested in the «Knyaginskaya» mine of the SE «Donbassantratsit».

The main contents of the work is represented in 13 articles and reports at the international and domestic scientific conferences and in one patent.

Key words: rock hardening, inrush, roof deformation, chemical anchoring, junctions between longwall faces and reused workings.

Загальна характеристика роботи

Актуальність теми. Більш ніж третина підготовчих виробок на вугільних шахтах підтримується для повторного використання. Стійкість гірничих виробок, які знаходяться на межі з виробленим простором, має дуже велике значення для розширення обсягів видобутку вугілля та підвищення безпеки очисних робіт. На підтримування цих виробок витрачаються значні матеріальні й трудові ресурси, але при цьому не завжди досягається позитивний результат. Не менш важливим завданням є забезпечення стійкості покрівлі на сполученні лави з виробкою, особливо, виробкою, що використовується повторно. У цих умовах традиційні способи зміцнення покрівлі (хімічне анкерування, нагнітання хімічних речовин на основі поліуретанових, магнезіальних та карбамідних смол) не застосовуються.

Існуючі методики розрахунку параметрів технології зміцнення призначені для протяжних ділянок лав або для сполучень лав із транспортними виробками. Крім того, не визначено дотепер зв'язок між параметрами технології зміцнення покрівлі та напружено-деформованим станом і властивостями масиву гірських порід у зоні впливу очисних робіт. Саме тому необхідно надати належну увагу обґрунтуванню параметрів існуючих технологій зміцнення покрівлі й розробленню нових засобів, що використовуються в умовах вентиляційних виробок, де ускладнюється доставка матеріалів, електропостачання та безпека ведення робіт. У зв'язку з цим обґрунтування параметрів технології зміцнення покрівлі на сполученні лави з виробкою під час повторного її використання є актуальним завданням, яке має важливе наукове й практичне значення для вуглевидобувної галузі, вирішенню якого присвячена дисертація.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дисертаційна робота виконана в межах держбюджетних тем: № 113-ДБ «Розробка наукових основ зміцнення покрівлі очисних вибоїв», № держреєстрації 0102U002971; № 147-ДБ «Розробка технології комбінованого зміцнення покрівлі в лавах і обґрунтування її параметрів», № держреєстрації 0105U000938, у яких автор брав участь як виконавець.

Метою дисертаційної роботи є обґрунтування параметрів технології зміцнення покрівлі на сполученнях лав з виробками, які повторно використовуються, з урахуванням властивостей масиву порід, що забезпечить підвищення безпеки та ефективності роботи лав.

Для досягнення мети роботи були поставлені та вирішені наступні завдання:

1. Проаналізовано досвід зміцнення масиву гірських порід і його властивості.

2. Вивчені гірничо-геологічні умови й способи охорони виробок, що примикають до лав, на шахтах Луганської області та Донецької вугільної енергетичної компанії (ДВЕК).

3. Проведені шахтні дослідження процесу деформування покрівлі на сполученнях лав з виробками, що повторно використовуються.

4. Досліджений напружено-деформований стан покрівлі на сполученнях лав з виробками.

5. Обґрунтовані параметри технології зміцнення покрівлі хімічним анкеруванням на сполученнях лав з виробками, що повторно використовуються.

Ідея роботи полягає у використанні закономірностей розподілу напружень навколо очисних виробок і міцнісних та деформаційних властивостей масиву порід у зоні впливу очисних робіт для обґрунтування параметрів технології зміцнення покрівлі на сполучені лави з виробкою, що повторно використовується.

Об'єкт дослідження - технологія зміцнення покрівлі на сполученнях лав з виробками, що повторно використовуються.

Предмет дослідження - параметри технології зміцнення покрівлі на сполученнях лав з виробками, що повторно використовуються.

Методи досліджень. Під час виконання роботи застосовано комплексний метод дослідження, який складається з аналізу й узагальнення літературних і патентних джерел, шахтних досліджень деформації поверхні покрівлі на кінцевих ділянках лав, тріщинної пустотності покрівлі сейсмоакустичним методом, моделювання напружено-деформованого стану масиву гірських порід методом скінченних елементів, математично-статистичного оброблення даних, лабораторних досліджень під час визначення міцності зразків порід і скріпляючих речовин та метод для визначення економічного ефекту від застосування нової схеми зміцнення.

Наукові положення, що виносяться на захист:

1. У ніші на сполученні лави з виробкою, що повторно використовується, на деформації покрівлі, які орієнтовані перпендикулярно до очисного вибою, найбільше впливає потужність пласта й міцність порід, залежність яких описується показниковим рівнянням регресії (з коефіцієнтом кореляції R = 0,94), а на деформації покрівлі, котрі орієнтовані паралельно вибою - глибина розробки та міцність порід, залежність яких краще всього описується лінійним рівнянням регресії (R = 0,88), що дозволяє обґрунтувати просторове розташування анкерів і вибрати деформаційні властивості скріпляючої речовини.

2. Розміри зон впливу анкерів у покрівлі пласта на сполученні лави з виробкою, що повторно використовується, де змінюються внаслідок їхнього встановлення компоненти тензора напружень уздовж очисного вибою, не залежать від відстані до вибою, а величини еквівалентних напружень збільшуються по мірі наближення до лави за рахунок нерівномірного зростання опорного тиску, що дозволяє визначити відстань між анкерами.

3. Утримання від обвалення нестійкої покрівлі та сприйняття вертикальних зусиль досягається встановленням стяжки, зусилля в якій унаслідок зсуву покрівлі залежить від потужності шару нестійких порід та їхнього модуля пружності, при цьому зі збільшенням потужності шару до 1,0 м зусилля зростають, а далі знижуються, що дозволяє визначити параметри анкерного кріплення за запропонованою технологією.

Наукова новизна отриманих результатів полягає в наступному:

- уперше на сполученні лави з виробкою, що повторно використовується, встановлені кількісні співвідношення, які пов'язують відносні деформації покрівлі із потужністю пласта, міцністю порід та глибиною розробки;

- уперше доведено, що для ефективного зміцнення покрівлі хімічним анкеруванням необхідно враховувати зону впливу анкера й механізм роботи тріщинуватих шарів покрівлі;

- уперше отримано зв'язок між зусиллям у стяжці та впливаючими чинниками (модуль пружності порід та потужність шару нестійкої покрівлі).

Наукове значення дисертації полягає у встановленні особливостей змінювання напружено-деформованого стану масиву порід навколо сполучень лав з виробками, що повторно використовуються, і його зв'язку із технологічними параметрами.

Практичне значення роботи.

1. Розроблена технологія зміцнення покрівлі хімічним анкеруванням на сполученнях лав з виробками, що повторно використовуються, за допомогою одного анкера, стяжки й металевої плити, яка приклеєна до стояка (верхняка) аркового кріплення або на бічну поверхню виробки.

2. Обґрунтовані параметри хімічного анкерування, що опробувані на сполученні лави з виробкою.

3. Розроблена методика застосування технології комбінованого зміцнення покрівлі в очисних вибоях, яка реалізована у вигляді методичних вказівок для шахт державного підприємства (ДП) «Луганськвугілля».

Обґрунтованість і вірогідність наукових положень, одержаних результатів, висновків і рекомендацій підтверджується використовуванням стандартизованих методів досліджень, достатнім обсягом натурних спостережень, адекватністю розробленої математичної моделі масиву порід, задовільною збіжністю результатів моделювання й шахтних досліджень, позитивними результатами шахтних випробувань нового способу зміцнення покрівлі на сполученні лави з виробкою.

Апробація результатів дисертації. Основні результати роботи обговорювалися та отримали схвалення на: науково-технічних конференціях ДонДТУ (Алчевськ, 2005 - 2007 рр.); міжнародному форумі молодих вчених «Проблемы недропользования» (Санкт-Петербурзький державний гірничий інститут (технічний університет), Санкт-Петербург, 2007 р.); V международна научна практична конференция «Ставайки съвременна наука - 2007» (Інтернет-конференція ТОВ «Руснаучкнига» разом з вид. «Наука и образование», Дніпропетровськ, Україна); II-й міжнародній науково-практичній конференції «Геотехнология и управление производством XXI века» (ДонНТУ, 2007 р.); III международна научна практична конференция «Умение и нововъведения - 2007» (Інтернет-конференція ТОВ «Руснаучкнига» разом з вид. «Наука и образование», Дніпропетровськ, Україна); II miedzynarodowej naukowi-praktycznej konferencji «Perspektywiczne opracowania nauki i techniki - 2007» (Інтернет-конференція ТОВ «Руснаучкнига» разом з вид. «Наука и образование», Дніпропетровськ, Україна). Розроблено «Методичне керівництво по застосуванню технології комбінованого зміцнення покрівлі в очисних вибоях на шахтах ДП Луганськвугілля».

Особистий внесок автора полягає у формулюванні мети та визначенні завдань досліджень, дослідженні параметрів вивалів в лавах і на сполученнях лав з виробками, що повторно використовуються, проведенні шахтних вимірів деформацій і сейсмоакустичних властивостей покрівлі, розробленні способу зміцнення нестійкої покрівлі від обвалювання, розробленні чисельних моделей масиву гірських порід й обґрунтуванні параметрів технології зміцнення, в організації й проведенні шахтних випробувань нового способу хімічного анкерування.

Публікації. За темою дисертації опубліковано 10 наукових робіт у фахових виданнях, затверджених ВАК України. Отриманий декларативний патент на корисну модель. Опубліковано без співавторів 4 роботи.

Структура й обсяг дисертації. Дисертаційна робота складається із вступу, чотирьох розділів і висновку, викладених на 122 сторінках машинописного тексту, у тому числі 64 рисунки, 18 таблиць; переліку використаних джерел із 132 найменувань на 14 сторінках та 10 додатків на 30 сторінках; загальний обсяг роботи - 166 сторінок.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

У першому розділі «Аналіз досвіду зміцнення масиву гірських порід та вивченості його властивостей» проведений аналіз сучасного стану технології зміцнення гірських порід і вивченості їхніх властивостей. Для зміцнення нестійкої покрівлі вугільних пластів у лавах та на сполученнях лав з виробками в наш час широко застосовуються хімічне анкерування й нагнітання скріпляючих речовин.

Значний внесок у розроблення технологій зміцнення внесли І.Т. Бутенко, В.В. Васильєв, В.В. Давидов, В.Г. Ільюшенко, В.В. Кара, В.І. Левченко й інші. Обґрунтуванню параметрів і дослідженню властивостей зміцнених масивів присвячені наукові дослідження вчених Донецького, Дніпропетровського, Донбаського й інших ВНЗ та НДІ: М.І. Большинського, В.І. Бондаренка, С.Ф. Власова, І.Ю. Заславського, М.П. Зборщика, М.М. Касьяна, В.А. Каніна, М.К. Клішина, К.В. Кошельова О.М. Кузьменка, В.В. Назімка, І.Ю. Потапкіна. Ними встановлені механізми деформування порід навколо підготовчих виробок і динаміка деформацій, досліджений ефект саморозклинювання порід, вплив зім'яття покрівлі та підошви на стан виробок, а також способи забезпечення їх стійкості.

На підставі проведеного аналізу сучасного стану технології зміцнення гірських порід та вивченості їхніх властивостей зроблені наступні висновки:

- кількісна оцінка тріщинуватості, фільтрацій, сейсмоакустичних властивостей отримана для протяжних ділянок лав та сполучень лав із транспортними виробками; відзначено, що довжина зони інтенсивної тріщинуватості навколо виробки, що повторно використовується, досягає 2 м;

- недостатньо досліджені деформації покрівлі в площині напластування пласта й відсутні на сполученнях лав з виробками, що повторно використовуються;

- зміцнення покрівлі нагнітанням скріпляючих речовин, хімічним анкеруванням застосовують в основному на сполученнях лав з відкаточними виробками;

- протяжність виробок, що повторно використовуються, становить 28 % від загальної протяжності виробок, що примикають до лав.

Через нерівномірне опускання окремих ділянок покрівлі, тривалого часу підтримування виробок, що повторно використовуються, неодноразової дії підвищених напружень у зонах впливу двох лав, вугільний пласт і покрівля не тільки зруйновані, але й ущільнені, що необхідно враховувати під час досліджень властивостей покрівлі, аналізу результатів вирішення задач для обґрунтування параметрів технології зміцнення нестійкої покрівлі на сполученнях лав з виробками, що повторно використовуються.

Другий розділ «Шахтні дослідження особливостей деформування покрівлі на сполученнях лав з виробками, що повторно використовуються» присвячений вивченню існуючих способів охорони виробок, що примикають до лав, на шахтах Луганської області й ДВЕК, узагальненню параметрів вивалів із покрівлі в лавах і на сполученнях лав з виробками, а також натурним дослідженням деформацій і сейсмоакустичних властивостей покрівель.

На семи шахтах ДП Луганської області й ДВЕК в експлуатації знаходиться 164,9 км виробок, що примикають до лав. У них використовують наступні способи охорони: підтримування в масиві й ліквідація виробки за лавою (48,4 %); проведення виробки вприсічку (0,7 %); оформлення виробки за лавою (13,9 %); охорона виробок штучними огорожами та технологічними ціликами для повторного використання (37 %); із них технологічними ціликами - 13,4 %; бутокострами - 16,9 %; блоками залізобетонних тумб - 6,7 %. Установлено, що 55,4 % вентиляційних виробок сполучаються з лавою; 24,6 % відокремлені від лави ціликами, а 20 % виробок проводяться за лавою.

Інтенсивність сейсмоакустичних хвиль вимірювалася на шахті ім. ХIX з'їзду КПРС навколо сполучень 7-ї західної уклонної лави пласта l₁ з вентиляційною та транспортною виробками. За результатами вимірювань навколо вентиляційної та транспортної виробки відмінностей не виявлено, а оскільки дослідження сейсмоакустичних хвиль навколо транспортної виробки вже проведені, подальші дослідження були направлені на вивчення деформацій покрівлі на сполученнях лав з вентиляційними виробками.

Вивали в лавах відбуваються за різною міцністю покрівлі на ділянках геологічних порушень та нестійкої покрівлі на пластах усіх марок вугілля. На сполученнях лав з виробками ДП «Луганськвугілля» та ДП «Ровенькиантрацит» за 10 років зафіксовано 277 вивалів з довжиною вивала від 0,6 м до 6 м й висотою вивала від 0,4 м до 7,5 м. Установлено, що для 74 % ділянок нестійкої покрівлі, для яких її потужність максимальна або менша максимальної на 30 - 60 %, з урахуванням структури покрівлі, необхідно застосовувати поєднання декількох способів зміцнення.

Дослідження деформацій покрівлі на протяжних і кінцевих ділянках лав проведені в 7 лавах шахт ДП «Краснодонвугілля», «Луганськвугілля», «Донбасантрацит» за потужності пласта (m) від 1,0 м до 1,85 м; міцності покрівлі на стиснення (у) від 25 МПа до 100 МПа й глибині розробки (H) від 395 м до 860 м.

Окремо проаналізовані масиви результатів вимірів деформацій на сполученнях лав з транспортними та вентиляційними виробками. На сполученнях лав з транспортними виробками відносні деформації покрівлі (переміщення віднесені до довжини бази) перпендикулярно до очисного вибою досягали 1,62?10^-3, паралельно - величини 2,64?10^-3. Впливаючими чинниками є міцність порід на стиснення (у) для деформацій покрівлі перпендикулярно до очисного вибою та глибина розробки (H) для деформацій паралельно очисному вибою:

е = (1,81 - 0,026у) ? 10^-3; (1)

R = 0,72; R² = 0,51; F = 3,14; = 0,17.

е_|| = (- 3,35 + 0,008Н) ? 10^-3; (2)

R = 0,89; R² = 0,80; F = 12,0; = 0,04,

де е - відносні деформації покрівлі перпендикулярно до очисного вибою;

е_|| - відносні деформації покрівлі паралельно до очисного вибою;

R - коефіцієнт кореляції;

R² - коефіцієнт детермінації;

F - значення критерію Фішера;

- рівень надійності критерію Фішера.

На сполученнях лав з вентиляційними виробками відносні деформації покрівлі перпендикулярно до очисного вибою під час виймання вугілля комбайном становили 0,04?10^-3, паралельно -0,02?10^-3; під час пересовування механізованого кріплення відносні деформації покрівлі перпендикулярно до очисного вибою становили 0,14?10^-3, паралельно досягали величини 0,16?10^-3.

В результаті обробки даних вимірювань на 6 сполученнях лав з вентиляційними виробками встановлено, що при вірогідності 0,71 - 0,77 впливаючим чинником є міцність порід на стиснення для деформацій покрівлі перпендикулярно й паралельно очисному вибою:

е = (0,26 - 0,003у) ? 10^-3; (3)

R = 0,52; R² = 0,26; F = 1,46; = 0,29.

е_|| = (1,55 - 0,025у) ? 10^-3; (4)

R = 0,49; R² = 0,23; F = 1,25; = 0,32.

Залежності деформацій покрівлі при коефіцієнті кореляції 0,49 - 0,52 не придатні для прогнозу деформацій. Деформації покрівлі в нішах, довжина яких досягає 9 м, незначні, вони не залежать від процесу виймання вугілля комбайном, а визначаються процесом посадки покрівлі під час пересовування секції кріплення. Оскільки вивали з покрівлі відбуваються під час виймання вугілля, деформації покрівлі виміряли під час виймання вугілля в нішах відбійними молотками.

З урахуванням попередніх досліджень вимірювання деформацій покрівлі від виймання вугілля у верхній ніші відбійними молотками проведені в 7 лавах шахт ДП «Луганськвугілля», «Донбасантрацит» та «Антрацит» при потужності пласта від 0,85 м до 1,7 м; міцності покрівлі на стиснення від 30 МПа до 60 МПа та глибині розробки від 490 м до 1060 м.

У зв'язку з тим, що деформації покрівлі в нішах мали складний характер (розтягувальні й стискальні), розглянуто шість масивів даних, включаючи: кінцеві, розтягувальні й стискальні деформації покрівлі перпендикулярно й паралельно очисному вибою. Для кожного із шести масивів даних були розраховані лінійні й показникові рівняння парних регресій за різних поєднаннях досліджуваних чинників (m, H, у) й результативних ознаків (е). Після визначення рівнянь парних регресій були розраховані рівняння множинних лінійних і показникових регресій від впливу одночасно двох і більше чинників:

; (5)

R = 0,94; R² = 0,89; F = 14,8.

; (6)

R = 0,88; R² = 0,78; F = 7,1; = 0,05.

Таким чином встановлено, що на сполученнях лав з виробками, що повторно використовуються, впливаючими чинниками на деформації перпендикулярно до очисного вибою під час виймання вугілля в нішах відбійними молотками є: межа міцності покрівлі на стиснення, у разі збільшення якої від 30 МПа до 60 МПа відносні деформації зменшуються в 4,5 раза від 0,21·10^-3 до 0,046·10^-3 та потужність пласта, при збільшенні якої від 0,85 м до 1,7 м відносні деформації збільшуються від 0,052·10^-3 до 0,641·10^-3, тобто у 12 разів, причому значне зростання деформацій спостерігається при потужності пласта більше 1,3 м. Найбільший вплив на деформації паралельно очисному вибою чинить глибина розробки, під час збільшення якої від 490 м до 1060 м відносні деформації збільшуються від 0,039·10^-3 до 0,21·10^-3, тобто в 5,3 раза; та межа міцності покрівлі на стиснення, при збільшенні якої від 30 МПа до 60 МПа відносні деформації зменшуються від 0,107·10^-3 до 0,038·10^-3, тобто в 2,8 раза.

Результати показали, що перпендикулярно до вибою лави переважають розтягувальні деформації, паралельно вибою лави - стискальні.

В третьому розділі «Дослідження напружено-деформованого стану покрівлі на сполученнях лав з виробками» з використанням МКЕ розроблена математична модель вуглепородного масиву для умов відпрацювання пласта l₁ на шахті ім. XIX з'їзду КПРС ДП «Луганськвугілля», яка містить підготовчу виробку шириною 5 м, заввишки 3,4 м та дві лави по обидві сторони від виробки, відстань між якими дорівнює 505 м. За першою лавою виробка охороняється двома рядами залізо-бетонних тумб і надалі використовується як вентиляційна для другої лави. Розміри моделі: уздовж виробки 1105 м, уздовж лав 395 м, від поверхні до граничних елементів моделі 926 м, до пласта 580 м. Модель складається з 52818 універсальних просторових ізопараметричних шестивузлових і восьмивузлових скінченних елементів.

У ході моделювання вирішена задача про розподіл напружень і деформацій у пружному деформованому масиві. Установлено, що вертикальні, горизонтальні та еквівалентні напруження в масиві порід навколо виробки перед другою лавою на 65 % більші, ніж перед першою лавою.

Руйнування гірських порід на сполученнях лав з виробками досліджено під час вирішення задачі пружного нелінійно деформованого масиву для ділянок, розміри яких визначені з урахуванням зон утрати стійкості. Виділені області з 9843 об'ємними елементами, а граничним вузлам зменшених моделей задані переміщення по трьох напрямах (ОХ, ОY, ОZ), які були отримані під час вирішення задачі із загальної моделі. Навантаження моделі проводилося 5 кроками по 20 % від максимального навантаження кожний. Розрахунки здійснювалися окремо під час впливу випереджаючої та відстаючої лав.

У результаті аналізу процесу руйнування було встановлено, що навколо виробки, що повторно використовується, руйнування відбуваються спочатку у вугільному пласту, а потім руйнування переходять в покрівлю пласта й частково в підошву, причому з переважальним руйнуванням основного матеріалу від стиснення, результатом чого є підвищені деформації елементів й утворення тріщин паралельно виробці. По мірі навантаження моделі змінюється вид руйнування і, зазвичай, після третього кроку виникає руйнування елемента в результаті перевищення в ньому межі міцності на стиснення.

Оскільки визначено, що в процесі навантаження елементи зазнають різного роду руйнування, у тому числі тріщиноутворення, а раніше складені моделі не враховували тріщинуватість порід, виникла необхідність скласти моделі з тріщинуватим масивом.

Для дослідження впливу ширини тріщин (2мм; 10 мм), типу анкерів (клинові анкери та анкери, закріплені по всій довжині шпура, тобто хімічне анкерування) і різновидів скріпляючих речовин (поліуретанових - з модулем пружності 20 МПа; карбамідних - 200 МПа; магнезіальних - 3000 МПа) було проведено моделювання за 18 різними моделями МКЕ.

Так під час дослідження впливу розкриття тріщин на напружений стан навколо підготовчої виробки виявлено, що на величини еквівалентних напружень розкриття незаповнених тріщин не впливає. При заповнених тріщинах їхня ширина впливає на величини напружень таким чином: при заповнювачі тріщин, який імітує пустоту (Е=1МПа), і поліуретановому заповнювачі (Е=20 МПа) величини напружень у моделях з 2-х мм тріщинами менші ніж напруження в моделях з 10-ти мм тріщинами на 10 - 35 %, а при карбамідному та магнезіальному заповнювачах (200 МПа, 3000 МПа) спостерігається протилежна залежність, тобто в моделях з 2-х мм тріщинами величини напружень більші, ніж напруження в моделях з 10-ти мм тріщинами на 5 - 45 %.

При зміцненні покрівлі анкеруванням установлено, що на відстані 0,2 м від виробки максимальні еквівалентні напруження в покрівлі становлять 6,6 МПа, на відстані 1,2 м вони збільшуються до 13,4 МПа, при 2,2 метровому віддаленні від виробки еквівалентні напруження зменшуються до 8,9 МПа, що більше межі середньої міцності покрівлі на розтягування.

Після зміцнення нагнітанням скріпляючих речовин величини розтягувальних еквівалентних напружень перед лінією очисного вибою другої лави не перевищують 3,4 МПа, що менше межі міцності порід на розтягування і, відповідно, вивалоутворення порід не буде. Причому з'ясовано, що при зменшенні модуля пружності скріпляючих речовин зменшуються еквівалентні напруження в покрівлі, тобто більш дієвим буде застосування карбамідних або поліуретанових речовин.

Для детального вивчення напружено-деформованого стану ділянки масиву навколо виробки, що повторно використовується, складені моделі (МКЕ) з детальним розбиттям елементів поблизу другої лави, кожна з яких складається з 104000 об'ємних елементів і являє собою гірський масив, будову якого описано раніше. Вирішено 5 задач: а) - гірський масив без тріщин і без анкерів; б) - тріщинуватий гірський масив з тріщинами 2 мм уздовж виробки, без анкерів; в) - тріщинуватий гірський масив з тріщинами 2 мм уздовж виробки з двома рядами анкерів із виробки над вугільним пластом із кроком установлення анкерів 1 м; г) - тріщинуватий гірський масив із тріщинами 2 мм уздовж виробки з двома рядами анкерів із виробки над вугільним пластом із кроком установлення анкерів 0,4 - 0,6 м; д) - тріщинуватий гірський масив із тріщинами 2 мм уздовж виробки з двома рядами анкерів із виробки над вугільним пластом із кроком установлення анкерів 1 м та заповненими тріщинами карбамідними речовинами (Е=200 МПа).

Після вирішення задач установлено, що анкерування тріщинуватого масиву приводить до підвищеного, нерівномірного навантаження на анкер. Але в місцях установлення анкерів розтягувальні еквівалентні напруження зменшилися на 15 - 18 % на лінії очисного вибою порівняно з моделями без анкерів. Виявлені зони впливу анкерів, тобто зони, у якіх еквівалентні напруження при анкеруванні відмінні від еквівалентних напружень без анкерів, яка становить 0,35 м.

Модель масиву, у якій нижче вентиляційної виробки розташований технологічний цілик, розроблена для вивчення напружено-деформованого стану в покрівлі печі, що сполучає виробку з лавою. Визначено, що в покрівлі над піччю зосереджені розтягувальні горизонтальні напруження до 3,2 МПа, вертикальні напруження навколо печі стискальні. Еквівалентні розтягувальні напруження в покрівлі над піччю досягають величин 3,6 МПа, що є зоною втрати стійкості для порід з міцністю на розтягування 3 - 4 МПа, відповідно в цих місцях необхідне зміцнення покрівлі.

У четвертому розділі «Обґрунтування параметрів технології зміцнення покрівлі на сполученнях лав з виробками, що повторно використовуються» розроблено три схеми зміцнення: завчасне зміцнення, тобто зміцнення після проходження першої лави з боку масиву вугілля на ділянці нестійкої покрівлі; оперативне зміцнення, за якого бурять шпури й анкери встановлюють безпосередньо перед другою лавою; і зміцнення покрівлі над піччю одним або двома хімічними анкерами. В усіх варіантах зміцнення технологія однакова.

Безпосередньо в місці нестійкої покрівлі (2) над вугільним пластом у напрямі перпендикулярно до осі виробки бурять шпур і вставляють у нього анкер (1); анкери закріплюють по всій довжині шпурів скріпляючою речовиною; кінці анкерів, що виступають, з'єднують стяжкою (3) з металевою плитою (4), яка приклеєна до стояка (верхняка) аркового кріплення виробки (5) або на бічну поверхню виробки до необвалюваного шару порід швидкозатверджуючим синтетичним клеєм (6), що порівняно з існуючими способами дозволяє за рахунок приклеювання стяжки, яка заміняє верхній анкер, зменшити трудомісткість виконання робіт і витрати матеріалу, а також розширити область застосування технології зміцнення при вивалах заввишки від 0,3 м до 0,6 м та більше 2 м, при яких типові схеми не застосовуються.

Для визначення впливу потужності та пружних властивостей нестійкої покрівлі на зусилля в стяжці анкерного кріплення в програмному комплексі «Ліра» складені та вирішені 24 задачі методом скінченних елементів у режимі МОНТАЖ. При цьому проводилось поетапне виймання вугільного пласта та послідовне установлення анкерів для зміцнення нестійкої покрівлі з виробки, що повторно використовується. Анкери встановлювалися за новою схемою: один анкер над пластом завдовжки 2 м й стяжка приклеєна до стійкого шару покрівлі. Моделювалася тріщинувата покрівля залежно від ступеня тріщинуватості з модулями пружності (E) від 200 МПа до 3285 МПа, тобто від сипкого середовища до тріщинуватого скельного масиву. Також моделювалось змінення потужності нестійкої покрівлі (h) (від 0,4 м до 2,4 м). У результаті вирішення задач отримані графіки змінення зусиль у стяжці від потужності та модуля пружності нестійкої покрівлі (рис. 4).

Обробка даних дозволила отримати лінійне рівняння множинної регресії, для діапазонів: h від 0,4 м до 2,4 м та E від 200 МПа до 3285 МПа

N_общ = 17,4 - 0,57h - 0,0026E, кН, (7)

R = 0,92; R² = 0,84; F = 56,8; б = 3,4?10^-9,

де h - потужність нестійкої покрівлі, м;

Е - модуль пружності нестійкої покрівлі, МПа;

R² - коефіцієнт детермінації;

R - коефіцієнт кореляції;

F - критерій Фішера;

б - рівень значущості критерію Фішера.

Через складний характер деформації масиву окремо досліджено вплив потужності нестійкої покрівлі та модуля пружності на ділянках за потужності від 0,4 м до 1,0 м та від 1,0 м до 2,4 м. У результаті досліджень отримані множинні рівняння регресій:

- за потужності нестійкої покрівлі від 0,4 м до 1,0 м

N_0,4-1,0 = 16,6 + 2,28h - 0,0033E, кН, (8)

R = 0,96; R² = 0,93; F = 109,3; б = 1,97?10^-10;

- за потужності нестійкої покрівлі від 1,0 м до 2,4 м

N_{1,0 -2,4} = 18,2 - 1,4h - 0,0022E, кН, (9)

R = 0,96; R² = 0,93; F = 85; б = 3,42?10^-8.

Згідно з розрахунками за формулами 8 та 9 зусилля в анкері лінійно залежать від потужності нестійкої покрівлі та модуля пружності, причому при збільшенні потужності нестійкої покрівлі від 0,4 м до 1,0 м зусилля в анкерах збільшуються в породах з модулем пружності 1000 МПа від 12,6 кН до 14,7 кН, а за потужності від 1,0 м до 2,4 м зусилля зменшуються від 14,7 кН до 12,3 кН.

Відстань між анкерами під час руйнування покрівлі з утворенням тришарнірних та складових тришарнірних арок визначається за формулою

, м, (10)

де l_в.а. - зона впливу анкера, м;

а - відстань між тріщинами, м;

n - кількість прогонів.

Розрахункові значення відстаней між анкерами подані в таблиці 1. Для тришарнірної арки кількість прогонів - 2, для складеної тришарнірної арки - 4. Ураховується ширина привибійного простору, ширина захвату комбайна або глибина виймання вугілля в ніші відбійними молотками, відстань від кінця консолі до першої точки контакту з покрівлею, відстань між тріщинами й зона впливу анкерів по довжині виробки, яка складає 0,35 м.

Таблиця 1. Визначення відстані між анкерами

Показники анкерування	Значення показників
	за тришарнірної арки й кількості прогонів 2	за складеної тришарнірної арки й кількості прогонів 4
Відстань між тріщинами, м	0,1	0,2	0,3	0,4	0,1	0,2	0,3	0,4
Мінімальна відстань між анкерами, м	0,55	0,75	0,95	1,15	0,75	1,15	1,55	1,95

На підставі проведених досліджень визначені параметри технології анкерування:

- довжина анкера 2 - 3 м;

- відстань між анкерами 0,75 - 1,95 м;

- кут нахилу анкера щодо площини напластування 0 - 5 град;

- кут між анкером і віссю виробки 80 - 90 град;

- діаметр анкера 0,020 м;

- площа перерізу стяжки 180 мм²;

- мінімальна площа металевої плити 0,016 м²;

- відносні деформації скріпляючих речовин 0,05?10^-3.

Технологія нового способу хімічного анкерування опробувана на шахті «Княгинінська» ДП «Донбасантрацит» для зміцнення порід на сполученні 1-го східного уклону з 1-ю біс східною лавою пласта k₇^н, яка відпрацьовується по підйому.

У результаті досліджень геологічної порушеності покрівлі встановлено, що на сполученнях лав з виробками вивали трапляються в 42 % від кількості всіх вивалів ДП «Ровенькиантрацит» та в 35 % від кількості всіх вивалів ДП «Луганськвугілля». Також установлено, що протяжність виробок, які примикають до лав і проводяться по пластах, у покрівлі яких залягають нестійкі породи, становить 23730 м, тобто 58 % усіх виробок, що повторно використовуються.

Розрахунковий економічний ефект від застосування нової схеми зміцнення нестійкої покрівлі на сполученнях лав з виробками, що повторно використовуються, становить 886 тис. грн.

покрівля пласт виробка лава

ВИСНОВКИ

Дисертаційна робота є завершеною науково-дослідною роботою, у якій вирішене актуальне науково-практичне завдання, що полягає в обґрунтуванні параметрів технології зміцнення покрівлі на сполученнях лав з виробками, що повторно використовуються, з урахуванням напружено-деформованого стану покрівлі та міцнісних і деформаційних властивостей масиву порід, що забезпечує підвищення безпеки й ефективність роботи лав.

Основні наукові та практичні результати й висновки, що отримані під час виконання роботи:

1. Установлено, що на шахтах Луганської області й ДВЕК протяжність виробок, що повторно використовуються, становить 62720 м, або 37 % від протяжності всіх виробок, причому протяжність виробок, що повторно використовуються, з нестійкими покрівлями, які вимагають зміцнення, становить 23730 м. Підтримування виробок здійснюється наступними способами: технологічними ціликами (13,4 %); бутокострами (16,9 %); блоками залізобетонних тумб (6,7 %).

2. За результатами шахтних вимірювань під час виймання вугілля відбійними молотками в нішах встановлені кореляційні залежності деформацій покрівлі на сполученнях лав з виробками, що повторно використовуються. Перпендикулярно до лінії очисного вибою вона представлена показовою залежністю прямою від потужності пласта та оберненою від міцності порід на стиснення, а паралельно лінії очисного вибою залежність лінійна - пряма від глибини розробки та обернена від міцності порід на стиснення.

3. Середні значення відносних деформацій покрівлі на сполученнях лав з виробками, що повторно використовуються, під час виймання вугілля відбійними молотками становлять: е_ЃЫ = 0,170?10^-3, е_|| = 0,105?10^-3, що на порядок більше, ніж під час виймання вугілля комбайном.

4. Отримана емпірична залежність для визначення відстані між анкерами, яка відрізняється тим, що в ній врахована зона впливу анкера та кількість прогонів тришарнірної арки від 2 до 4, що дозволить збільшити відстань між анкерами без зниження надійності зміцнення та зменшити витрати на матеріали.

5. Розроблений спосіб анкерування безпосередньої покрівлі від обвалення, який відрізняється тим, що в місці нестійкої покрівлі над вугільним пластом у напрямі перпендикулярно до осі виробки бурять шпур і вставляють у нього анкер, анкери закріплюють по всій довжині шпурів скріпляючою речовиною, кінці анкерів, що виступають, з'єднують стяжками з металевою плитою, приклеєною до стояка (верхняка) аркового кріплення виробки або на бічну поверхню виробки до необваленого шару порід швидкозатверджуючим синтетичним клеєм, яка порівняно з існуючими способами, дозволяє спростити технологію, зменшити трудомісткість виконання робіт і витрати матеріалу.

6. Установлено, що зусилля в стяжці анкерного кріплення залежать від потужності шару нестійких порід та їхнього модуля пружності, при цьому зі збільшенням потужності шару до 1,0 м зусилля зростають, а далі знижуються, що дозволяє визначити параметри анкерного кріплення за запропонованою технологією.

7. Розроблено три схеми анкерування: завчасне анкерування, оперативне анкерування й анкерування над піччю. Параметри технології зміцнення покрівлі на сполученнях лав з виробками, що повторно використовуються, наступні: відстань між анкерами залежно від інтенсивності тріщинуватості покрівлі за безнішового виймання вугілля з урахуванням відстані між рамами аркового кріплення від 0,8 м до 1,0 м, а в нішах та над вентиляційною піччю від 0,75 м до 1,95 м; мінімальний діаметр анкера 19 мм; мінімальна площа перетину стяжки - 180 мм²; мінімальна площа приклеювання плити до стояка або до бічної поверхні покрівлі - 0,016 м².

8. Нова схема анкерування була опробувана під час зміцнення покрівлі на сполученні 1-го східного уклону з 1-ю біс східною лавою пласта k₇^н шахти «Княгинінська» ДП «Донбасантрацит»; після зміцнення покрівля була стійка і не обвалювалась.

9. Розроблена методика застосування технології комбінованого зміцнення покрівлі в очисних вибоях реалізована у вигляді методичних вказівок для шахт ДП «Луганськвугілля».

10. Можливий економічний ефект від застосування нової схеми зміцнення покрівлі на сполученнях лав з виробками, що повторно використовуються на 12 пластах ДП «Ровенькиантрацит», «Луганськвугілля», «Донбасантрацит» та ДВЕК становить 886 тис. грн.

ОСНОВНІ ПОЛОЖЕННЯ Й РЕЗУЛЬТАТИ ДИСЕРТАЦІЇ ОПУБЛІКОВАНІ В НАСТУПНИХ РОБОТАХ

1. Касьян С.И. Исследование влияния горно-геологических факторов на деформацию кровли в лавах / С.И. Касьян, О.Л. Кизияров // Сб. науч. тр. - Алчевск: ДГМИ. - 2003. - Вып. №17. - С. 206-212.

2. Клишин Н.К. Деформации кровли в лавах / Н.К. Клишин, К.З. Склепович, С.И. Касьян, О.Л. Кизияров // Уголь Украины: - 2004. - №1. - С. 16-18.

3. Клишин Н.К. Пустотность трещиноватого массива пород на сопряжении лавы с выработкой / Н.К. Клишин, К.З. Склепович, С.И. Касьян, О.Л. Кизияров, А.В. Тоцкий // Сб. науч. тр. - Алчевск: ДГМИ. - 2004. - Вып. №18. - С. 12-20.

4. Касьян С.И. Исследование напряжено-деформированного состояния массива горных пород вокруг повторно используемой выработки / С.И. Касьян // Сб. науч. тр. - Алчевск: ДГМИ. - 2005. - Вып. №19. - С. 123-131.

5. Клишин Н.К. Морфология неустойчивой кровли в лавах / Н.К. Клишин, С.И. Касьян, В.Ф. Пунтус // Сб. науч. тр. - Алчевск: ДонГТУ. - 2005. - Вып. №20. - С. 132-139.

6. Касьян С.И. Исследование напряжённо-деформированного состояния массива горных пород вокруг подготовительной выработки от влияния двух лав / С.И. Касьян // Сб. науч. тр. - Алчевск: ДонГТУ. - 2006. - Вып. №21. - С. 30-40.

7. Касьян С.И. Исследование влияния способов упрочнения горных пород на состояние кровли в окрестности сопряжения повторно используемой выработки с лавой / С.И. Касьян // Сб. науч. тр. - Алчевск: ДонГТУ. - 2006. - Вып. №22. - С. 76-80.

8. Клишин Н.К. Геомеханическое обоснование комбинированных технологий упрочнения кровли в лавах / Н.К. Клишин, К.З. Склепович, С.И. Касьян, О.Л. Кизияров // Сб. науч. тр. - Алчевск: ДонГТУ. - 2007. - Вып. №23. - С. 32-38.

9. Касьян С.И. Деформации кровли на сопряжениях лав с повторно используемыми выработками / Касьян С.И. // Сб. науч. тр. - Алчевск: ДонГТУ. - 2007. - Вып. №25. - С. 116 - 122.

10. Клишин Н.К. Геомеханическое обеспечение очистных работ в сложных условиях / Н.К. Клишин, К.З. Склепович, С.И. Касьян, О.Л. Кизияров // Сб. науч. тр. - Алчевск: ДонГТУ. - 2008. - Вып. №26. - С. 16-23.

11. Пат. 22615 Україна, МПК(2006) Е 21 D 20/00. Спосіб зміцнення безпосередньої покрівлі від обвалювання / Клішин М.К., Касьян С.І., Кізіяров О.Л., Склепович К.З.; власник Донбаський державний технічний університет - № u200612763; Заявл.04.12.06; Опубл. 25.04.07.

12. Клишин Н.К. Деформации кровли в лавах на шахтах Донбасса / Клишин Н.К., Касьян С.И., Кизияров О.Л. // Материали за V международна научна практична конференция «Ставайки съвременна наука - 2007». Том 9. Технологии. Здание и архитектура. (София, «Бял ГРАД-БГ» ООД, 1-15 октомври 2007 година). - София, 2007. - С. 67-70.

13. Клишин Н.К. Анализ напряженно-деформированного состояния массива горных пород в окрестности лавы при разных способах упрочнения кровли / Н.К. Клишин, С.И. Касьян, О.Л. Кизияров // Материали за III международна научна практична конференция «Умение и нововъведения - 2007». Том 10. Технологии. (София, «Бял ГРАД-БГ» ООД, 16-31 октомври 2007 година). - София, 2007. - С. 81-83.

14. Клишин Н.К. Обоснование параметров химического анкерования неустойчивой кровли в лавах / Н.К. Клишин, К.З. Склепович, С.И. Касьян, О.Л. Кизияров // Materialy II miedzynarodowej naukowi-praktycznej konferencji «Perspektywiczne opracowania nauki i techniki - 2007». Тym 10. Techniczne nauki. (Przemysl, «Nauka i studia», 16-30 listopada 2007 roku). - Przemysl, 2007. - С. 101-105.

Внесок автора в роботи, опубліковані в співавторстві:

[1, 2, 12] - виконання шахтних вимірів, встановлення закономірностей деформацій покрівлі від гірсько-геологічних чинників на сполученнях лав з транспортними та вентиляційними виробками; [3] - виконання шахтних вимірів пустотності масиву, отримання закономірностей тріщинуватості від гірсько-геологічних чинників; тріщинуватості та інтенсивності сейсмоакустичних хвиль від пустотності; [5] - збір даних геологічних служб шахт про протяжність та висоту вивалів; [8, 9, 14] - розроблення способу зміцнення нестійкої покрівлі від обвалення; [11, 13] - складання та вирішення задач чисельним методом скінченних елементів, аналіз напружено-деформованого стану покрівлі.

Размещено на Allbest.ru

...