Дунаєв Анатолій Геннадійович. Обґрунтування параметрів повторно застосованих штреків при бурошнековому вийманні вугільних пластів

Короткий опис

Дунаєв Анатолій Геннадійович. Обґрунтування параметрів повторно застосованих штреків при бурошнековому вийманні вугільних пластів : Дис... канд. наук: 05.15.02 2003

Дунаєв А.Г. «Обґрунтування параметрів охорони штреків, які повторно використовуються при бурошнековому вийманні вугільних пластів». Рукопис.
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.15.02 «Підземна розробка родовищ корисних копалин». Національний гірничий університет, Дніпропетровськ, 2002 р.
Захищаються параметри удосконаленої конструктивно-технологічної схеми охорони виймальних штреків, які повторно використовуються при бурошнековому відпрацьовуванні вугільних пластів, заснованої на зведенні штучних ціликів з матеріалів, що твердіють, перемінної по ширині твердості (податливості). Робота кріплення й охоронних ціликів розглянута як єдина взаємозалежна і взаємовпливаюча система, у якій параметри ціликів є інструментом для формування сприятливого навантаження на кріплення. Сформульовані та обґрунтовані силові і деформаційні критерії, що забезпечують раціональний режим роботи системи «кріплення охоронні елементи». Установлено, що типове аркове кріплення з циркульним склепінням має максимальну несучу здатність при співвідношенні вертикального і бічного навантаження в діапазоні, досягнення якого забезпечується відносною шириною податливої частини цілика в інтерваліпри куті внутрішнього тертя її матеріалу. Отримана залежність рецептури суміші, що твердіє, і кута внутрішнього тертя отверділого каменю. Розроблена комплексна методика розрахунку параметрів системи «кріплення охоронні елементи». Основний зміст роботи відбитий у монографії і 5-ти статтях.

У дисертації, що є завершеною науково-дослідною роботою, дано наукове обґрунтування нової науково-технічної задачі, що має важливе народногосподарське значення, і полягає в розробці і виборі раціональних параметрів кріплення й охорони виймальних штреків штучними смугами змінної жорсткості, що забезпечує ефективне ресурсозбереження при бурошнековому вийманні тонких і дуже тонких вугільних пластів, а також скорочення втрат вугілля за рахунок його видобування із раніше залишених ціликів.
Основні наукові і практичні результати роботи полягають у наступному:
1. Обґрунтована доцільність застосування способу охорони повторно-використовуваних виймальних штреків штучними смугами змінної жорсткості для технології бурошнекового виймання тонких і дуже тонких вугільних пластів.
2. Розроблений й обґрунтований принцип вибору раціональних параметрів конструктивно-технологічної схеми кріплення й охорони виймальних штреків, заснований на розгляді її окремих елементів як єдиної взаємовпливової системи, у якій геометричні і механічні параметри охоронної смуги змінної жорсткості є інструментом для формування сприятливого навантаження на кріплення.
3. Установлено, що аркове податливе кріплення з циркульним склепінням має максимальну несучу здатність при співвідношенні вертикального і бічного навантажень у діапазоні, який практично постійний для більшості типових перерізів виробок.
4. Дослідження деформування податливої частини охоронної смуги із урахуванням поетапного відколу призм ковзання і супутнього перерозподілу навантаження від ваги порід зони обвалення показали, що досягнення раціонального співвідношеннянавантажень на кріплення забезпечується відносною шириною податливої частини смугипри куті внутрішнього тертя її матеріалу30.
5. Регулювання кута внутрішнього тертяподатливої частини охоронної смуги забезпечується введенням необхідної кількості поризатора до піщано-цементної суміші, що твердіє, і зв’язує бутовий камінь. Отримана залежність рецептури суміші, що твердіє, і кута внутрішнього тертяотверділого каменю вказує на його зміни в інтервалі10...30 при введенні поризатора в кількості 1...4% від обсягу портландцементу марки М 400 при піщано-цементному відношенніі водоцементному -.
6. Розроблений метод оцінки розмірів зони розвантажених порід навколо виробок при її охороні смугами змінної жорсткості й епюри навантаження, що формується вагою нестійких порід, указує на реальну можливість безремонтної підтримки виробок при бурошнековому вийманні рамним податливим кріпленням зі спецпрофілю СВП-22...33 зі стандартним кроком установки.
7. Розрахунок параметрів жорсткої (опорної) частини охоронної смуги на міцність показує, що для типових перерізів виробок при розрахунковій ширині податливої частини смуги на глибинах розробкираціональна відносна ширина жорсткої частини коливається в інтерваліпри використанні піщано-цементної суміші, що твердіє, складу,і.
Доведені до практичного використання сформульовані критерії ув'язування деформаційних параметрів кріплення й охоронних смуг змінної жорсткості.
8. За приведеними результатами досліджень створена методика вибору раціональних параметрів системи кріплення - охоронні елементи”, що дозволяє комплексно оцінити ефективність конструктивно-технологічної схеми підтримки виробок штучними охоронними смугами змінної жорсткості при бурошнековому вийманні тонких і дуже тонких вугільних пластів.
9. Основні положення роботи використані в наступній нормативній документації: «Руководство по охране повторно используемых выемочных выработок при бурошнековой отработке угольных пластов» (розглянуте і схвалене на засіданні секції «Вугільна промисловість» НТР Мінпаливенерго України й інституту «Дніпродіпрошахт»); робочій документації паспорта відпрацювання виймальних полів бурошнековими установками на шахті «Добропільська» ДХК «Добропіллявугілля».