№68-06

Методологічні принципи та рекомендації з розробки інноваційних технологій підтримки виробок, що повторно використовуються, на шахтах Західного Донбасу

В.Г. Снігур1

1ШУ «ім. Героїв Космосу» ПрАТ «ДТЕК Павлоградвугілля», Павлоград, Україна

Coll.res.pap.nat.min.univ. 2022, 68:67-80

https://doi.org/10.33271/crpnmu/68.067

Full text (PDF)

АНОТАЦІЯ

Мета. Обґрунтування методологічних принципів ресурсозберігаючого підвищення стійкості виробок, що повторно використовуються, у слабометаморфізованому вуглевміщуючому масиві шляхом оптимізації деформаційно-силових характеристик кріпильних конструкцій відповідно до геомеханічних умов їх підтримки.

Методика дослідження. Використано комплексний метод, що включає аналіз геомеханічних процесів, режимів взаємодії гірських масивів з кріпильними конструкціями та методик їх оптимізації, експериментальні шахтні дослідження, обґрунтування методичних походів до експериментальної перевірки на ступінь відповідності результатів аналітичних розробок.

Результати дослідження. Отримано новий методичний принцип виконання шахтних досліджень з виділенням трьох основних особливостей та реалізацією під час проведення широкомасштабних вимірів. На конкретних прикладах доведена можливість досягнення деформаційно-силової характеристики кріпильних конструкцій оптимальним значенням навантаження та зміщення за допомогою аналізу та впливних факторів. Виділено сприятливі умови помірної інтенсивності, складні гірничо-геологічні умови та показники, що їх характеризують.

Наукова новизна. Обґрунтовано і розраховано оптимізаційні схеми взаємодії кріпильних систем з масивом гірських порід при яких мінімізується інтенсивність проявів гірського тиску. Проведено багатофакторні обчислювальні експерименти для різних областей доцільного застосування конкретних кріпильних конструкцій.

Практичне значення. Проведено порівняльний аналіз достовірності аналітичних досліджень щодо сукупності результатів шахтних вимірювань у діючих виробках, а також на основі технічної документації маркшейдерських зйомок на вже відпрацьованих виїмкових ділянках з метою вибору раціональних параметрів кріплення виїмкових виробок, що повторно використовуються, залежно від гірничо-геологічних умов їх підтримки.

Ключові слова: гірський масив, кріпильна система, виробка, що повторно використовується, оптимізаційні принципи, напружено-деформований стан.

Перелік посилань

1.         

  1. Word Coal. (2020). WCA comments on IEA Energy Technology Perspectives Report.
    https://www.worldcoal.com/coal/14092020/wca-comments-on-iea-energy-technology-perspectives-report/
  2. Statisticheskiy yezhegodnik mirovoy energetiki. (2020). Vnutrennee potreblenie kamennogo uglya i lignita.
    https://yearbook.enerdata.ru/coal-lignite/coal-world-consumption-data.html
  3. Kovalevska, I., Zhuravkov, M., Chervatiuk, V., Husiev, O., &Snihur, V. (2019). Generalization of trends in the influence of geomechanics factors on the choice of operation modes for the fastening system in the preparatory mine workings. Mining of Mineral Deposits, 13(3), 1-11.
    https://doi.org/10.33271/mining13.03.001
  4. Lozynskyi, V., Saik, P., Petlovanyi, M., Sai, K., &Malanchyk, Z. (2018). Analytical Research of the Stress-Deformed State in the Rock Massif Around Faulting. International. Journal of Engineering Research in Africa, (35), 77-88.
    https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/JERA.35.77
  5. Bondarenko,V., Kovalevska, I. Symanovych, G., Sotskov, V., &Barabash, M. (2018). Geomechanics of interference between the operation modes of mine working support elements attheir loading. Mining Science, (25), 219-235.
    https://doi.org/10.5277/msc182515
  6. Barabash, M., Salieiev, I., &Symanovych, H. (2021). Technical and technological aspects of the coal mine closure based on the geomechanical component assessment. Mining of Mineral Deposits, 15(3), 7-15.
    https://doi.org/10.33271/mining15.03.007
  7. Małkowski, P., Niedbalski, Z., Majcherczyk, T., & Bednarek, Ł. (2020). Underground monitoring as the best way of roadways support design validation in a long time period. Mining of Mineral Deposits, 14(3), 1-14.
    https://doi.org/10.33271/mining14.03.001
  8. Симанович,Г.А. (1993). Управление режимами взаимодействия породного массива с крепью горных выработок на основе регулирования ее деформационно-силовой характеристикой. Дисс. на соискание учен. степени доктора техн. наук. Спец.: 05.15.02; 05.15.11. ИГТМ НАН Украины.
  9. Ковалевская,И.А. (2004). Геомеханика управления устойчивостью пространственной системы «массив – упрочненные породы – крепь подземных выработок». Дисс. на соисканиеучен. степени доктора техн. наук. Спец.: 05.15.11. НГУ
  10. СОУ 10.1.00185790.011:2007. (2008). Підготовчі виробки на пологих пластах. Вибір кріплення, способів і засобів охорони. Стандарт Мінвуглепрому України. Видавництво ДонВУГІ.
  11. Bondarenko V., Symanovych, H., Kicki J., Barabash, M., Salieiev, I. (2019). The influence of rigidity of the collapsed roof rocks in the mined-out space on the state of the preparatory mine workings. Mining of Mineral Deposits, 13(2), 27-33.
    https://doi.org/10.33271/mining13.02.027
  12. Kovalevska, I., Barabash, M., & Snihur, V. (2018). Development of a research methodology and analysis of the stress state of a parting under the joint and downward mining of coal seams. Mining of Mineral Deposits, 12(1), 76-84.
    https://doi.org/10.15407/mining12.01.076
  13. Fomychov, V., Fomychova, L., Khorolskyi, A., Mamaikin, O. & Pochepov, V. (2020). Determining optimal border parameters to design a reused mine working. ARPNJournalofEngineeringandAppliedSciences, 15(24), 3039–3049
  14. Общие методические положения комплексного исследования проблем горной геомеханики. (1970). Горное давление, сдвижение горных пород и методика маркшейдерских работ. ВНИМИ.
  15. Бондаренко, В.И., Ковалевская, И.А., Симанович, Г.А., Барабаш, М.В., Снигур, В.Г., & Гусев, А.С. (2017). Комбинированные анкерные системы для повторного использования горных выработок.ЛизуновПресс.
  16. НПАОП 10.0-1.01-10. (2010). Правила безпеки у вугільних шахтах. Редакція журналу «Охорона праці».