Обоснование параметров способа охраны выработок жесткими сооружениями с компенсационными полостями Автореферат

Перший розділ роботи "Стан питання охорони підготовчих виробок. Цілі і задачі досліджень" присвячений аналізу застосовуваних систем розробки, а також способів охорони підготовчих виробок. Виконаний аналіз показав, що в 91% випадків виникає необхідність підтримання виробок слідом за проходом лави. Ефективна робота виїмкових дільниць багато в чому визначається станом підготовчих виробок, який залежить від способів їх охорони. Аналіз застосовуваних у Донецько-Макіївському регіоні способів охорони показав, що в 83% випадках виробки підтримуються слідом за проходом лави, на кордоні виробки і виробленого простору охоронними спорудами стрічкового типу. До них відносяться: бутова смуга - 47%, БЖБТ - 20%, напівблоки - 7%, вугільні цілики - 3%, газобетонні блоки - 3% і лита смуга - 3%. У 17% випадків охорона виробок проводиться дискретними опорами (бутокостри - 10%, костри - 7%). У 33% випадків застосовуються жорсткі охоронні споруди (БЖБТ, лита смуга, напівблоки, цілики), в 67% випадків застосовуються податливі охоронні споруди (бутова смуга, газобетонні блоки, костри, бутокостри). Застосування податливих охоронних споруд пов'язано з втратою перерізу виробки за рахунок зсувів покрівлі при її ущільненні. А застосування жорстких охоронних споруд пов'язано з втратою перерізу виробки за рахунок зсувів підошви, зумовлених видавлюванням порід з-під жорсткої охоронної споруди.

Питанням підтримки і охорони підготовчих виробок присвяченні роботи багатьох науково-дослідних і навчальних інститутів (ДонВУГІ, ДонНТУ, ІГТМ ім. М. С. Полякова, ІГС ім. О. О. Скочинського, УкрНДМІ, ВНДІМІ, СхыдНДІ, Санкт-Петербурзький. Держ. гірн. ін-т ім. Г. В. Плеханова, Комунарськ. гірн.-металург. ін-т., НГУ, та ін) а також окремих вітчизняних та зарубіжних вчених (Назимко В.В., Канін В. А , Сургай Н. С, Бабіюк Г. В., Верзілов М. М., Горбаньов С. С., Аверін Г. А., Морозов І. Т., Бурма І. І., Хазіпов І. В., Касьян М.М., Кошелев К. В., Борисов А. А., Якобі О.А., Максимов А. П., Фомін Є. В., Заславський Ю. З., Селезень А. Л., Городничев В. М., Алишев Н. А., Некрасовський Я. Е., Диманштейн, А. С., Долоткін Ю. Н., Генріх Ф., Рябцев О. В., Черняк І. Л., Литвинський Г. Г., Ільїн А. І., Іванов А. Г., Борзих А. Ф., Медяник В. Ю., Ланге Г., Зборщик М. П., Гапєєв С. М. та ін.) Ними розроблені та запропоновані різні способи охорони виробок.

Загальним недоліком більшості застосовуваних способів охорони є зведення охоронних споруд стрічковим типом, яке провокує видавлювання порід з під жорсткої охоронної споруди в порожнину виробки.

На наш погляд, повторне використання виробок повинно здійснюватися на базі використання жорстких охоронних споруд, але при цьому, необхідна розробка нових концепцій і підходів щодо їх конструкцій і механізму роботи. Одним з варіантів усунення цього недоліку може бути залишення в смузі охоронної споруд компенсаційних порожнин, які крім функції перерозподілу напружень в підошві виробки під охоронною спорудою, забезпечать, в разі руйнування підошви, необхідний простір для видавлювання породи. При цьому залишається не вивченим питання механізму роботи жорстких охоронних споруд, що зводяться в поєднанні з компенсаційними порожнинами.

Виходячи з вищезгаданого, були сформульовані мета і задачі досліджень.

У другому розділі «Дослідження особливостей геомеханічних процесів, що відбуваються під жорсткою охоронною спорудою» був проведений вибір і обґрунтування методів дослідження для встановлення та уточнення особливостей і закономірностей видавлювання порід, що підстилають жорстку охоронну споруду, яка стоїть окремо, при її навантаженні.