Зміст

                
• Введення.
• 1. Актуальність теми
• 2. Стан питання підтримки підготовчих виработак. Засоби і способи їх охорони.
• 3. Досвід застосування жорстких охоронних споруд для підтримки підготовчих виработак.                 
• 5. Висновок.
• Список літератури

Введення .

     Аналіз сучасних тенденцій підземної розробки вугільних пластів України дозволяє зробити висновок про те , що зі збільшенням глибини ведення гірничих робіт все більшого поширення знаходять схеми відпрацювання виїмкових дільниць з підтриманням підготовчих виробок слідом за очисним вибоєм . Разом з тим , це пов'язане з проблемою забезпечення їх експлуатаційного стану позаду лави в зонах впливу очисних робіт і усталеного гірського тиску , а також необхідністю розробки ефективних способів і засобів охорони виїмкових виробок , зокрема способів охорони з використанням рядовий породи і обмежуючих поверхонь .

1 . Актуальність теми .

     Застосування способів охорони з використанням рядовий породи і обмежуючих поверхонь дозволяє істотно зменшити трудові витрати за рахунок зменшення обсягів закладається породи при одночасному зменшенні витрат на підтримку виробок внаслідок збільшення несучої здатності зведених конструкцій .

     При детальному вивченні сучасних засобів охорони можна прийти до висновку , що охоронне споруда , не залежно від ступеня його податливості , з часом починає працювати як штамп , в тому числі і способів охорони з використанням рядовий породи і обмежуючих поверхонь . Дана обставина вимагає розробки заходів з нейтралізації даного ефекту щодо стійкості виїмкових вироблення , а саме визначення параметрів охоронного споруди , при яких сили, що виникають від дії навантаження на охоронне споруда , не будуть спрямовані в бік виробки.

2 . Стан питання підтримки підготовчих виработак . Засоби і способи їх охорони.

     Подальша розробка вугільних родовищ обумовлює перехід гірничих робіт на великі глибини , а це , в свою чергу , веде до погіршення стійкості підготовчих виробок.

     У зв'язку зі збільшенням глибини розробки шахти стали переходити зі стовпової на комбіновану систему розробки з проведенням конвеєрного ходка ( штреку ) слідом за очисним вибоєм . Основна причина такої тенденції - погіршення стану підготовчих і висока трудомісткість їх підтримки в масиві.

     Згідно з дослідженнями в районах Донбасу [ 1,2 ] існують якісь залежності між стійкістю підготовчих виробок і рядом важливих факторів , основним з яких є рівень напруженості бічних порід. Тому розробка нових технологічних рішень по охороні і підтримці підготовчих виробок в першу чергу повинна бути спрямована на нейтралізацію цього основного фактора , тобто на зменшення концентрації напружень в оточуючих вироблення породах.

     За ознакою розташування способи охорони виїмкових виробок поділяються на способи проведення виробок :

     ̶ по пласту вугілля з нижньої , верхньої або нижньої і верхньої підриванням ;

     ̶ по породах на деякій відстані від поклади корисної копалини ( польові виробітку) ;

     ̶ в зонах знижених напруг ( в підробленої або надработанной товщі ; по обвалення і ущільненим породам ; поблизу до виробленого простору або впрісечку до нього).

     Польові виробки проводяться по стійким породам в грунті пласта з метою поліпшення умов експлуатації. З'єднуються вони з пластовими виробками або з очисними гезенків , скатами , квершлагами . Застосовувати польову підготовку варто при слабостійких вміщають пласт породах і при значному терміні експлуатації [ 3 ] .

     М.П. Зборщика [ 4 , 5 ] було запропоновано до застосування спосіб охорони виробок , заснований на проведенні їх по обвалення порід покрівлі. Досвід застосування способу вказує про його ефективність лише при суцільній системі розробки.

     У більшості випадків при існуючих способах підтримки виробок зберегти їх в робочому стані не вдається , і для обслуговування наступного стовпа проводяться нові - впрісечку до старих [ 6 ] . Проведення виробок впрісечку до виробленого простору [7-9] є перспективним способом. При такій технології вироблення проводиться в заздалегідь ослабленому масиві в умовах обвалення консолей порід безпосередньої і основної покрівлі . Основними причинами, що стримують застосування цього способу , є: необхідність зміни порядку підготовки виїмкових полів та труднощі реалізації при складній гіпсометрії пласта , а також мала ефективність при застосуванні у важких гірничо- геологічних умовах.

     Проведення пластових виробок є найбільш поширеною порівняно з іншими способами. Розташування вироблення щодо вугільного пласта приймається залежно від фізико -механічних властивостей вміщуючих порід і типу застосовуваної кріплення. Вироблення , що примикають до очисних забою , доцільно проводити з підриванням порід грунту пласта , не порушуючи цілісності порід покрівлі. При малої потужності обдимають порід ( до 2м ) вироблення рекомендується проводити з нижньої підриванням , з повною виїмкою Пучай шару [ 10 ] . При застосуванні аркового кріплення допускається підриванням порід покрівлі на величину 0,5-1,0 м. Велика бомба його можлива при міцних породах покрівлі.

 

     Жорсткі охоронні споруди повсюдно застосовуються в умовах шахт Донбасу і , часто , показують свою ефективність. Тому , перш ніж розглядати заходи щодо розширення області застосування цих способів охорони варто вивчити досвід їх застосування .

     На шахтах Донбасу пологі пласти середньої потужності зазвичай розробляють стовповими системами з погашенням штреків слідом за підніманням очисних вибоїв . При цьому застосовується возвратноточная схема провітрювання. Зворотний порядок відпрацювання в межах поверху або ярусу обумовлений в основному труднощами підтримці штреків позаду очисного вибою. Таке традиційне ведення гірничих робіт часто не дозволяє досягти високого навантаження на лаву за обмежень по чиннику провітрювання. Тому змушені застосовувати прямоточне провітрювання виїмкових дільниць . Проблема підтримки і збереження стійкості виробок позаду очисного забою актуальна не тільки з позицій можливості їх повторного використання , а й для забезпечення прямоточного провітрювання.

3 . Досвід застосування жорстких охоронних споруд для підтримки підготовчих виработак .

     Аналізуючи способи охорони виробок жорсткими елементами , варто відзначити , що вони застосовуються досить часто , але в силу того , що жорсткі елементи в них працюють як штамп , то спостерігається вдавлення останніх в підстилають породи і , як наслідок , видавлювання порід грунту в порожнину вироблення і інтенсивні деформації порід покрівлі.

     Для забезпечення стійкості жорстких конструкцій на слабких підстилаючих породах необхідно передбачати зміну їх конструкції , при якій забезпечувалася б спільна робота опори і підстилаючих порід у формуванні грузонесущей конструкції для створення стійкого підстави здатного протистояти вазі нависають порід і забезпечити експлуатаційний стан виробки.

     Для формування технологій за основу , можливо , прийняти деякі підходи , прийняті в механіці грунтів , щодо забезпечення стійкості основ і фундаментів на слабких грунтах .

     Під впливом сил , що прикладаються до жорсткого штампу , під останнім виникають напруги , які збільшуються із збільшенням величини пригрузки (рис. 3.1).

Малюнок 3.1- Схема зміни епюри напружень в підстилаючих грунтах від дії жорсткого штампа

     Під великими напруженнями виникають пластичні деформації (відбувається перерозподіл напруг) так як матеріал в цьому місці буде володіти більшою піддатливістю . Епюра напружень під штампом почне змінюватися ( майже до трикутної епюри ) .

     Зони пластичних деформацій виникають в крайніх точках навантаження ( рис. 3.2). Потім збільшуємо навантаження Р , залишаючи q - const , -зони пластичних деформацій  будуть розвиватися.

Рисунок 3.2 - Схема за освітою зони пластичних деформацій .

     Виникає момент , коли при подальшому навантаженні зони пластичних деформацій зіллються в одній точці. При цьому напруженому стані грунту переважають бічні зміщення частинок і формуються безперервні поверхні ковзання , в результаті товща грунту втрачає стійкість .

     Щоб цього не сталося , як варіант , необхідно змінити параметри штампа. І найпростіше - збільшити його ширину або глибину закладення.

     При збільшенні ширини штампа , збільшується площа додатки пригрузки , а , відповідно, зменшується тиск на грунт. При збільшенні закладення несуча здатність грунту збільшується , причому характер деформування поверхні грунту буде різний (рис. 2.3).

     а ) Фундаменти мілкого закладення

     б) Фундаменти середньої глибини закладення.

     в) Фундамент глибокого закладення

     Малюнок 3.3 - Схеми впливу штампа на підстильні грунти при різній величині його закладення (а, б , в)

     Що стосується збільшення ширини охоронного споруди , то це досить поширене захід, але обмежується вартістю реалізації . Глибина ж закладення досі в гірничій науці не розглядалася і, можливо , в певних випадках , незважаючи , може бути з першого погляду , на свою нетехнологічність , буде достатньо ефективна з точки зору стійкості охоронного споруди та підстилаючих порід і економічно вигідна.

     Тому в даній роботі пропонуємо розглянути можливість і доцільність закладення жорсткого охоронного споруди відносно поверхні підстилаючих порід.

Висновок .

     На підставі проведеного аналізу сформульовані завдання подальших досліджень .

     На підставі уявлень про видавлюванні подстилающих охоронні споруди порід з-під штампа була запропонована технологія охорони гірничих виробок на основі застосування жорстких охоронних споруд для умов слабких порід грунту , яка грунтується на закладенні цієї споруди відносно поверхні підстилаючих порід грунту , що дозволяє забезпечити їх стійкість

.

Список літератури

        1. Морозов И.Т., Пономаренко П.И. Перспективы применения сплошной системы разработки в Донбассе // Уголь Украины. – 1997.– №12. – С. 8-10.

        2. Тупиков Б.Т., Андриенко В.М. Оценка технологии поддержания участковых выработок, проводимых вслед за очистным забоем // Уголь Украины. – 1997.– №12. – С.10-13.

        3. Дорохов Д.В. и др. Технология подземной разработки пластовых месторождений полезных ископаемых. – ДонГТУ. – Донецк – 1997.– 368с.

        4. Баймухаметов С.К., Есмагамбетов Х.Б., Спроге А.О. Совершенствование способа поддержания выемочных выработок за лавой при бесцеликовой технологии отработки пластов в Карагандинском бассейне // Уголь. – 1989. – №12. – С. 14-15.

        5. Терентьев Б.Д., Кушнаренко Г.Л., Хамин И.А. Опыт сохранения выемочных штреков для повторного их использования // Уголь. – 1991. – №9. – С. 3-6.

        6. Фомин Е.В., Шапошников В.И., Цыплаков Б.В. Исследования проявлений горного давления при сохранении выработки для повторного использования // Уголь. – 1993. – №11. – С. 19-22.

        7. Егоров А.П., Середенко М.И., Жаров А.И. Управление горным давлением в сохраняемых для повторного использования выработках // Уголь. – 1993. – №10. – С. 11-14.

        8. Кириенко М.И. Повторное использование выемочных штреков // Уголь Украины. – 1980. – №2. – С. 13.

        9. Горное дело: Терминологический словарь / Г.Д. Лидин, Л.Д. Воронина, Д.Р. Каплунов и др. – 4-е изд., перераб. и доп. – М.: Недра, 1990. – 694 с.

        10. Зборщик М.П. Охрана и расположение выработок в обрушенных породах // Разработка месторождений полезных ископаемых. - Вып. 45. - К.: Техніка. – 1976. - С. 3-11.