Кольчик Іван Євгенович. Вдосконалення прогнозу малоамплітудних диз'юнктивних та плікативних порушень при проведенні пластових гірничих виробок

brief description

Кольчик Іван Євгенович. Вдосконалення прогнозу малоамплітудних диз'юнктивних та плікативних порушень при проведенні пластових гірничих виробок : дис... канд. техн. наук: 05.15.11 / НАН України; Інститут фізики гірничих процесів. - Донецьк, 2006

Кольчик І.Є. Вдосконалення прогнозу малоамплітудних диз’юнктивних та плікативних порушень при проведенні пластових гірничих виробок. Рукопис.
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.15.11 Фізичні процеси гірничого виробництва. Інститут фізики гірничих процесів НАН України, Донецьк, 2005.
Дисертація присвячена питанням прогнозу малоамплітудних диз’юнктивних та плікативних, що супроводжуються потовщенням пласта, порушень при проведенні пластових підготовчих виробок.
Доведено, що зі зменшенням відстані від вибою виробки до порушення, зменшується протяжність розвантаженої зони, а також зростають напруження в порушенні, що обумовлено затисканням вугільного пласта в зоні з різким збільшенням його товщини.
Встановлено, що за величиною видавлювання пласта у виробку, а також за змінюванням величини приросту максимальних значень початкової швидкості газовиділення в шпур можливо визначити відстань до порушення, а також амплітуду зміщення (величину потовщення) пласта в цьому порушенні при наближенні до нього вибою виробки на відстань, що не перевищує протяжності розвантаженої зони на непорушеній дільниці пласта.

Дисертація є закінченою науково-дослідницькою роботою, в якій отримано нове рішення актуальної наукової задачі з вдосконалення прогнозу малоамплітудних диз’юнктивних та плікативних, що супроводжуються потовщенням пласта, порушень при проведенні пластових підготовчих виробок шляхом встановлення закономірностей змінювання приросту максимальних значень початкової швидкості газовиділення в шпур від відстані до порушення та амплітуди зміщення (величини потовщення) пласта, що дає змогу підвищити безпеку робіт, скоротити простої підготовчих вибоїв та знизити собівартість проведення 1 п.м виробки.
Основні наукові результати і висновки, які одержані при виконанні роботи, полягають в наступному:
1. Абсолютно надійного та простого у виконанні методу прогнозу малоамплітудних диз’юнктивних та плікативних порушень при проведенні гірничих виробок на цей час не існує;
2. Наявність потовщень та малоамплітудних диз’юнктивних порушень у привибійній частині пласта призводить до утворення в області порушення зони з підвищеною концентрацією напружень, що обумовлено затисканням пласта;
3. Зі зменшенням відстані від вибою виробки до порушення в зоні концентрації напружень максимальні вертикальні та горизонтальні напруження зростають в 1,8 та 1,7 рази, відповідно. При цьому збільшується протяжність зони опорного тиску у 4 рази, та зменшується протяжність розвантаженої зони у 2 рази. При наближенні виробки до малоамплітудного диз’юнктивного порушення величина напружень в порушенні у 1,3 1,5 разів менша, ніж при наближенні до двобічного потовщення пласта;
4. Зі зменшенням відстані від вибою виробки до потовщення чи малоамплітудного диз’юнктивного порушення пласта з 5,2 до 0,5 м, прямопропорційно зростає приріст максимальних значень початкової швидкості газовиділення в шпур з 0,05 до 1,9 л/хвил.;
5. Встановлено, що із змінюванням величини відношення амплітуди зміщення пласта до його потужності з 0,05 до 0,76, відбувається прямопропорційне зростання приросту максимальних значень початкової швидкості газовиділення в шпур з 0 до 1,6 л/хвил.;
6. Вперше встановлено, що можливе прогнозування відстані до потовщення чи малоамплітудного диз’юнктивного порушення пласта за приростом максимальних значень початкової швидкості газовиділення в шпур (І) при виконанні умови Ікр.minІ Ікр. max;
7. Вперше встановлено, що можливе прогнозування величини потовщення чи амплітуди зміщення пласта за приростом максимальних значень початкової швидкості газовиділення в шпур при величині відношення розрахункової відстані до порушення до довжини шпура, що не перевищує;
8. При наближенні виробки до малоамплітудного диз’юнктивного порушення чи потовщення пласта глибина заходки не повинна перевищувати 20 % від відстані до порушення. Якщо глибина заходки перевищує 20 % від відстані до порушення, то перед її виїмкою необхідно виконання противикидних заходів.
9. Базуючись на отриманих результатах розроблено рекомендації з визначення параметрів порушення та відстані до потовщень і малоамплітудних диз’юнктивних порушень пласта, які прийняті до впровадження на шахтах ОП „Красноармійськвугілля” та впроваджені на ВАТ „Вугільна компанія” шахта „Красноармійська - Західна № 1”.
10. Розрахунковий економічний ефект від впровадження рекомендацій складає 15 30 тис. грн./рік по одній виробці, що проводиться в умовах шахти „Красноармійська - Західна № 1”.