Климов Дмитрий Вячеславович

Институт горного дела и геологии

Кафедра разработки полезных месторождений

Специальность «Разработка полезных местрождений»

Исследование возможности внедрения средств охраны подготовительных выработок, которые предусматривают использование рядовой породы и ограничивающих элементов, и разработка технологических схем

Научный руководитель: к.т.н., доц. Негрей Сергей Григорьевич

Цель, идея и задачи магистерской работы

Актуальность работы

Краткое изложение результатов магистерской работы

Заключение

Литература

Целью магистерской работы является усовершенствование средств охраны выемочных выработок позади лавы породными стойками, с учетом физико-механических свойств разрушенных горных пород.

Идея магистерской работы считается разработка средств охраны горных выработок на основании установленных закономерностей влияния основных физико-механических характеристик породного массива на несущую способность охранного сооружения из рядовой породы.

В данной работе решаются следующие задачи:

1. Анализ способов и средств охраны выработок.

2. Анализ средств охраны горных выработок, учитывающих применение рядовой породы.

3. Анализ физико-механических свойств разрушенного породного массива и установление степени их влияния на несущую способность разрушенного породного массива.

4. Разработка средств охраны горных выработок на основании установленных закономерностей влияния основных физико-механических характеристик породного массива на несущую способность охранного сооружения из рядовой породы.

Одним из условий обеспечения конкурентной способности угля, как одного из основных энергетических источников Украины, является снижение производственных расходов на его добычу, основную часть которых составляют затраты на проведение и поддержание подготовительных выработок. С целью снижения затрат на горноподготовительные работы некоторые шахты перешли на системы разработки с повторным использованием выработок. При этом экономический эффект на один выемочный участок составляет 4–5 млн. грн.

Поддержание выработок со стороны выработанного пространства на этих шахтах осуществляется с помощью литой полосы, стоимость которой на 1 м выработки составляет 1200–1400 грн. Однако для многих шахт, отрабатывающих пласты мощностью 0,7–1,2 м ( при суточной нагрузке до 1000 т), этот способ охраны является экономически нецелесообразным. В таких условиях на шахтах применяются традиционные способы охраны — бутовая полоса, накатные костры, тумбы БЖБ. Стоимость таких охранных сооружений, хотя и ниже в 2–4 раза по сравнению с литой полосой, но является весьма значительной.

На сегодняшний день предложены охранные сооружения, состоящие из конструктивных элементов, которые представляют собой породу, заключенную в оболочку. Результаты лабораторных и шахтных испытаний этих опорных породных конструкций свидетельствуют о их высокой грузонесущей способности. В то же время, вопрос о механизме формирования грузонесущей способности охранных сооружений из породы, помещенной в оболочку, и влияние на нее констуктивных параметров опорных элементов ( размер элемента, прочность материала его оболочки, фракционный состав породы) остается неизученным.

Таким образом, установление механизма формирования грузонесущей способности элементов опорной конструкции, состоящих из породы, заключенной в оболочку, и влияния конструктивных параметров опорных элементов на нагрузочно–деформационную характеристику охранных сооружений является актуальной научно-практической задачей, имеющей важное значение.

В данный момент в магистерской работе сделаны усовершенствование средств охраны выемочных выработок позади лавы породными стойками, с учетом физико–механических свойств разрушенных горных пород, рассмотрен первый а также второй этап структурного моделирования.

1. Касьян Н.Н., Клюев А.П. Новые способы повышения грузонесущей способности разрушенных пород вокруг выработок в условиях глубоких шахт // Горный информационно–аналитических бюллетень. – М.: Изд–во МГГ, 2002. – №3. – С. 76–79.
2. Я. Фармер. Выработки угольных шахт. М.: «Недра», 1990. – 268 с.
3. Черняк И.Л. Предотвращение пучения почвы горных выработок.– М.: «Недра», 1978.– 237с.
4. Цимбаревич П.М. Механика горных пород.– М.: Углетехиздат.– 1948.– 184с
5. Симонова В.В. Исследование состава, структуры и свойств соленых углей Западного Донбасса. Автореф. дисс. канд. хим. наук: Донецк. Ин–т. физ.–хим. и углехим, 1992. – 121 с.
6. С. И. Егоров, Ю. М. Халимендик, Э. П. Курченко и др. "Обобщение опыта крепления и охраны подготовительных выработок". Уголь Украины. Уголь Украины.– 2002.– № 5.
7. Соловьев Г.И., Негрей С.Г. Об особенностях пучения почвы выемочных выработок в условиях шахты «Южнодонбасская» №3 // Известия Донецкого горного института. – 1999. – №3. – С.38–42.
8. Соловьев Г.И., Негрей С.Г., Мороз О.К., Нефедов В.Е. Особенности механизма деформирования почвы выемочной выработки в зоне влияния очистных работ // Материалы VI-ой Международной конференции «Школа геомеханики». Гливице –Устронь. 21-24 октября 2003 г.
9. Касьян Н.Н., Негрей С.Г., Сахно И.Г. Определение рациональной области применения способа механического отпора породам почвы выемочной выработки // Науковий вісник Національного гірничого університету.– Дніпропетровськ.– №5.– 2007.– С. 45&ndash48.
10. Сахно И.Г., Негрей С.Г., Лызенко А.А. Новый подход к анализу напряженно-деформированного состояния разрушенных горных пород // Совершенствование технологии строительства шахт и подземных сооружений. Сб. научн.трудов. Вып.14.– Донецк: «Норд–Пресс», 2008.– С.117–119.