№61-06

До питання підвищення ефективності роботи очисних виробок на пологих пластах

Я.Т. Шаварський1

1Компанія «Jarad», Сосніце, Польща

Coll.res.pap.nat.min.univ. 2020, 61:66-77

https://doi.org/10.33271/crpnmu/61.066

Full text (PDF)

АНОТАЦІЯ

Мета. На основі проведеного аналізу встановлено залежності, що враховують напруженість гірського масиву з метою встановлення раціональних параметрів секцій механізованого кріплення при роботі двох спарених лав.

Методика дослідження полягає в аналізі, систематизації наявного досвіду концентрації очисних робіт на шахтах, що розробляють вугілля із пластів потужністю до 1,5 м;  залежно від гірничо-геологічних та гірничо-технічних умов відпрацювання вугільного пласта проводиться створення імітаційної моделі високонапруженого гірського масиву з використанням пакету прикладних програм «SolidWorks 2019». На основі отриманих приведених напружень сформовано геомеханічну модель напруженості гірського масиву для реальних умов спарених лав по пласту n7н однієї із шахт ДП «Львіввугілля». Дані результати дають можливість встановити основні принципи управляння гірським тиском та навантаження на кріплення механізованих комплексів, що у свою чергу дозволяє ефективно відпрацьовувати запаси вугілля на відповідному техніко-технологічному та економічному рівнях.

Результати дослідження. Розглянуто сучасний стан та можливості концентрації очисних робіт на шахтах України; методи, системні інформаційні продукти та підходи щодо встановлення напружень у гірському масиві. Розроблено модель поводження гірського масиву при відпрацюванні ділянки шахтного поля спареними очисними вибоями. Встановлено основні деформаційні характеристики поводження гірського масиву залежно від гірничо-геологічних умов залягання та гірничотехнічних параметрів процесу видобування вугілля. Запропоновано напрямки удосконалення техніко-технологічного забезпечення та особливості виконання кріплення в очисних вибоях.

Наукова новизна. Відображено системні зв’язки між окремими джерелами напруженості для вибору доцільних способів управління гірським тиском при відпрацюванні вугілля із пластів до 1,5 м спареними очисними вибоями у конкретних гірничо-геологічних умовах шахти ДП «Львіввугілля».

Практичне значення. За допомогою пакету прикладних інформаційних програм «SolidWorks 2019» створено імітаційну модель ділянки шахтного поля з двома спареними лавами, проведено оцінку напружено-деформованого стану гірського масиву, що дало змогу запропонувати раціональні параметри ведення гірничих робіт і ефективно управляти гірським тиском для гірничо-геологічних умов ділянки однієї із шахт Львівсько-Волинського вугільного басейну.

Ключові слова: вугільний пласт, спарена лава, методи обробки даних, пакет інформаційних прикладних програм, імітаційна модель, оцінка напружено-деформованого стану гірського масиву.

Перелік посилань:

  1. Півняк, Г.Г., Бешта, О.С., Шашенко, О.М., Кузьменко, О.М., Фальштинський, В.С., Табаченко, М.М., Солодянкін, О.В., & Балахонцев, О.В. (2010). Тенденції розвитку технологій та систем енергозбереження при видобуванні енергетичної сировини.Національний гірничий університет.
  2. Дичковський, Р.О.(2009). Високомеханізоване виймання тонких вугільних пластів в зонах структурних змін гірського масиву Львівсько-Волинського басейну. Національний гірничий університет.
  3. Abramkin, N.I., Dorodnyi, A.V., & Bukharbaiev, I.U. (2019). Analysis of the integrated technology of high-performance development of reserves of excavation sites of coal mines. Ugol, (1-2019(1114)), 40-45.
    http://doi.org/10.18796/0041-5790-2019-1-40-45
  4. Prusek, S., Lubosik, Z., Rajwa, S., Walentek, A., & Wrana, A. (2017). Geotechnical monitoring of rock mass and support behaviour around the UCG georeactor: Two case studies in Polish coal mining industry. International Conference on Ground Control in Mining, 321-328.
  5. Півняк, Г.Г., Бешта, О.С., Пілов, П.І, Кузьменко, О.М., Шкрабець, Ф.П., Табаченко, М.М., Фальштинський, В.С., Саллі, С.В., Остапчук, О.В., Пілова, К.П., Ковров, О.С., Авдющенко, А.С., & Чуріканова О.Ю. (2011). Екологічна та економічна складові використання геотехнічних систем України. Національний гірничий університет.
  6. Falshtynskyi, V.S., Dychkovskyi, R.O., Saik, P.B., Lozynskyi, V.H., & Cabana, E.C. (2017). Formation of thermal fields by the energy-chemical complex of coal gasification. Naukovyi Visnyk Natsionalnoho Hirnychoho Universytetu, (5), 36-42.
  7. Hoek E. (1987). Practical Rock Engineering.Institution of Mining and Metallurgy.
  8. Pivnyak, G., Dychkovskyi, R., Smirnov, A., & Cherednichenko, Y. (2013). Some aspects on the software simulation implementation in thin coal seams mining. Energy Efficiency Improvement of Geotechnical Systems, 1-10.
    https://doi.org/10.1201/b16355-2
  9. Dychkovskyi, R., Falshtynskyi, V., Ruskykh, V., Cabana, E., & Kosobokov, O. (2018). A modern vision of simulation modelling in mining and near mining activity. E3S Web of Conferences, (60), 00014.
    https://doi.org/10.1051/e3sconf/20186000014
  10. Falshtynskyi V, Dychkovskyi R, Lozynskyi V, Saik P. (2015). Analytical, laboratory and bench test researches of underground coal gasification technology in National Mining University. New Developments in Mining Engineering, 97-106.
  11. Pivnyak, G., Dychkovskyi, R., Bobyliov, O., Cabana, E. C., & Smoliński, A. (2018). Mathematical and Geomechanical Model in Physical and Chemical Processes of Underground Coal Gasification. Solid State Phenomena, 277, 1–16.
    https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/ssp.277.1
  12. Дичковський, Р.О. (2013). Наукові засади синтезу технологій відобування вугілля із тонких та надтонких пластів у слабометаморфізованих породах працювання. Національний гірничий університет.
  13. Pivnyak, G.G., & Shashenko, O.M. (2015). Innovations and safety for coal mines in Ukraine. Naukovyi Visnyk Natsionalnoho Hirnychoho Universytetu, (6), 118-121.
  14. Dychkovskyi, R., Vladyko, O., Maltsev, D., & Cáceres Cabana, E. (2018). Some aspects of the compatibility of mineral mining technologies. Rudarsko Geolosko Naftni Zbornik, 33(4), 73-82.
    https://doi.org/10.17794/rgn.2018.4.7
  15. Lozynskyi, V., Dychkovskyi, R., Saik, P., Falshtynskyi, V. (2018). Coal Seam Gasification in Faulting Zones (Heat and Mass Balance Study). Solid State Phenomena, (277), 66-79.
    https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/SSP.277.66
  16. Falshtynskyi, V., Lozynskyi, V., Saik, P., Dychkovskyi, R., & Tabachenko, M. (2016). Substantiating parameters of stratification cavities formation in the roof rocks during underground coal gasification. Mining of Mineral Deposits, 10(1), 16–24.
    https://doi.org/10.15407/mining10.01.016
  17. Dychkovskyi, R., Avdiushchenko, A., Lozynskyi V. (2017) Some Economic Indicators of Coal Mining from Thin Seams. Trans Tech Publication Ltd: Advanced Engineering Forum: Sustainable Development of Industrial Regions, 13-21.Retrieved from
    https://www.scientific.net/AEF.22.13
  18. Dychkovskyi, R.O., Lozynskyi, V.H., Saik, P.B., Dubiei, Y.V., Cáceres Cabana, E., & Shavarskyi, I.T. (2019). Technological, lithological and economic aspects of data geometrization in coal mining.Naukovyi Visnyk Natsionalnoho Hirnychoho Universytetu, (5), 22-28.
    https://doi.org/10.29202/nvngu/2019-5/4
  19. Dychkovskyi, R., Shavarskyi, Ia., Saik, P., Lozynskyi, V., Falshtynskyi, V., & Cabana, E. (2020). Research into stress-strain state of the rock mass condition in the process of the operation of double-unit longwalls. Mining of Mineral Deposits, 14(2), 85-94.
    https://doi.org/10.33271/mining14.02.085
  20. КД 12.01.201-98 «Технологические схемы разработки пологих пластов на шахтах Украины, Додаток А(1998).
  21. Shavarskyi, I. (2020). The issue of ensuring the sustainability of preparatory  workings in the development of coal seams by double-unite wallfaces. Journalof Donetsk Mining Institute, (1), 128–139.
    https://doi.org/10.31474/1999-981x-2020-1-128-139