ДонНТУ
RU
UA
EN
Магістри ДонНТУ| ДонНТУ |
RU |
UA |
EN |
Магістри ДонНТУ |
Аналіз смертельного травматизму від обвалень за минуле десятиліття (1991 – 2001г.г.) Дозволив констатувати, що склав він у середньому за рік 63 випадку та був більше 20% від смертельного травматизму в галузі. Приблизно 65 – 66% травматизму припадає на очисні вибої (лави). На забої підготовчих виробок і протягом діючих підготовчих виробок припадає відповідно 22 – 23% і 12 – 15%. Останні відбуваються в основному при перекріплення. З усієї кількості нещасних випадків, що відбуваються в лавах, близько 30% припадає на так звані кінцеві ділянки (ніші, з'єднання). До них відносимо ширину вентиляційних, конвейєрних (відкаточних) штреків (ходки) і приблизно десятиметрову довжину лав. Причини обвалень тут суттєво відрізняються. На сполученнях підготовчих виробок (конвеєрних, відкаточних) з очисних вибоїв при застосуванні стовпових систем розробки породи нерідко обвалюються в результаті значних відслонень покрівлі через зняття біля вікна лави великої кількості ніжок крепі, несвоєчасного та неякісного їх відновлення, Наявності зруйнованих порід над кріпленням виробок та ін На сполученні вентиляційних підготовчих виробок з лавами особливе значення в багатьох випадках набуває так званий фактор часу. Принципово іншим бути напружено – деформований стан вугілля і вміщають його порід в околиці ніш, що примикають до масиву вугілля при застосуванні суцільних систем розробки.
Цілком очевидним є і висновок про те, що різниця безпосередніх причин травматизму від обвалень порід обов'язково вимагає і застосування різних способів запобігання обвалень.
Останній висновок повністю справедливий і для розробки способів запобігання травматизму безпосередньо в лавах. Найбільш кардинальним і технологічним рішенням запобігання травматизму в лавах, звичайно, є застосування відповідних конкретних гірничо – геологічними умовами комплексів (кріплень). Безпека, технологічність, трудомісткість робіт на кінцевих ділянках лав, при проведенні та збереженні підготовчих виробок, безумовно, залежить як від застосовуваних способів охорони виробок, так і від коштів, способів їх кріплення. Широко використовуються в даний час рамні кріплення при наближенні лав деформуються, як правило, надзвичайно нерівномірно, втрачають стійкість, потребують великих витрат на виконання небезпечних робіт, спрямованих на ремонт виробок.
Досить переконливо, на нашу думку, раніше було доведено, що в таких умовах не слід виходити з напруженості маси вищерозміщених порід і вдаватися до використання (застосування) високонаукових термінів типу напружено – деформований стан, зони підвищеного гірничого тиску, концентрація напруг і т.д. і т.п. все стає досить просто і зрозуміло, якщо уважно розглянути, вивчити, розібратися у природному, природного сутності проявів гірського тиску. Вона не відповідає уявленням, усталеними та прийнятими фахівцями – аналітиками в останні не менш ніж 50 років. Але вона одночасно і на противагу класичним аналітичних розв'язків цілком підтверджується конкретними численними випадками практики. Протягом багатьох років у багатьох країнах світу, в тому числі в Україні велися дослідження, спрямовані на збереження стійкості виробок, запобігання травматизму за рахунок нагнітання в породний масив, що вміщає гірські вироблення, що скріплюють смол (розчинів). Названа різновид гірничої науки безпосередньо не відноситься до теми монографії, тому питання це, звичайно, детально не розглядаємо. Але одночасно з цим повинні висловити розуміння практичної корисності названих рішень і готовність використання рекомендацій УкрНДМІ, які стали нормативними в Україні, якщо вони відповідають вимогам (умовам) конкретних гірничо – геологічних та гірничо – технологічних умов.
Найістотніше елемент новизни що пропонується для використання рішення, полягає в тому, що рекомендації УкрНДМІ не містять регламентації застосування зміцнення в часі, Патент ДонНТУ [5] відносить застосування способу не на часі безпосереднього проведення виробок, коли масив практично непроникна, А до часу минулого, через 150 – 180 діб. Після проведення виробок, коли вугільнопородного масив розшарувалося і цілком може зміцнюватися,«склеюватися» за рахунок подачі розчинів, наприклад, епоксидних смол в площині розшарувань. Тут можливе застосування будь – яких схем буріння шпурів, через які може нагнітатися в масив скріпляє рідина (розчини). Названий підхід вирішення проблеми збереження стійкості виробок майже виключно відноситься до кінцевих ділянок лав, що прилягають до виробленого простору або з раніше проведеними підготовчим виробкам. Протягом багатьох років (не менше п'ятдесяти – шістдесяти) традиційно як в СРСР, в тому числі Україні, так і у всіх інших вугледобувних країнах світу питання стійкості (охрани0 підготовчих виробок розглядалися і вирішувалися з позицій здатності порід, що вміщають ці виробки, чинити опір гірничого тиску. При цьому під ним (гірським тиском) розумілася гравітаційна напруженість вуглепородного масиву, обумовлена вищерозміщеного товщею. Для специфічних умов не виключалося тектонічні напруги.
Принципова схема рішення задач, як теоретичних, так і мають прикладне значення, полягала в тому, що розглядалася вироблення, навколо якої в результаті її проведення в напруженому масиві формувалася (виникали) області різної напруженості. Стійкість вироблення визначалася співвідношенням напруженості і міцнісних, деформаційних (у тому числі реологічних) властивостей порід, що вміщають вироблення. З урахуванням названих чинників вирішувалися питання конструкцій кріплення та матеріалів для них. І хоча такий підхід відповідав класичним положенням механіки суцільних середовищ, природу (причини) багатьох випадків руйнування виробок він задовільно не пояснював. Зокрема, це стосувалося до зміни (поліпшення) стійкості одиночних підготовчих виробок після перекріплення .
З класичних позицій механіки гірських порід такі результати практично можна пояснити, так як фізико – механічні властивості порід; форма виробок, що визначає вигляд і концентрацію напружень; глибина розробки, що обумовлює вихідну напруженість вуглепородного масиву, залишалися незмінними. На підставі тих наукових положень, які характеризують виникнення і розвиток ДГВ при розвантаженні, запропонували наступним чином вплинути (змінить) спрямованість розвитку деформацій у міру наближення і видалення очисних робіт до конкретної ділянки відкатувального штреку. Припустили, що наявність компенсаційної траншеї (1) глибиною h = 1,2 м, яка утворювалася буровибуховим способом одночасно з проведенням відкатувального штреку, зменшить величину деформацій глинистого сланцю з боку його підошви в напрямку вироблення.
Освіта компенсаційних ніш глибиною l = 0,7 м, що проводилися через кожні 3 м відбійним молотком по мірі посування штреку, призначалося для зменшення деформування того ж глинистого сланцю в напрямку тієї ж виробки, але з боку її підошви і стінки (малюн. 6.15). Спосіб застосовували при відпрацюванні запасів пласта Мачуха гор.360м до досягнення кордону шахтного поля протягом 205 м відкатувального штреку. На всьому його протязі виробітку не перекреплялась жодного разу [7]. Раніше наведені результати прямих вимірювань ДГВ 1 і ІІ простяганню дозволили стверджувати, що різниця між ними може становити приблизно порядок. Щоб з найбільшою практичної корисністю використовувати виявлену особливість деформування шаруватих середовищ - осадового масиву, необхідно змінити міститься на малюн. 6.15 орієнтування компенсаційних ніш і траншей. Таке рішення міститься в патенті ДонНТУ, описаному в [5]. Воно реалізує науково-обгрунтована вимога до такого розташуванню компенсаційних виїмок, при якому найбільші деформації, перпендикулярні площинах нашарувань, максимально можливо були б спрямовані в компенсаційні (розвантажувальні) порожнини (ріс.6.16). Зруйновану породу з останніх прибирати можна лише в допустимому мінімальних обсягах. У частині їх, що залишилася незаповненою, слід розміщувати швидкотверднучі піних [1]
