Электронная библиотека Веда
Цели библиотеки
Скачать бесплатно
Доставка литературы
Доставка диссертаций
Размещение литературы
Контактные данные
Я ищу:
Библиотечный каталог российских и украинских диссертаций

Вы находитесь:
Диссертационные работы России
Технические науки
Подземная разработка месторождений полезных ископаемых

Диссертационная работа:

Айдарова Мария. Повышение эффективности поддержания слоевых выработок при отработке мощных пластов на глубоких горизонтах (на примере шахт промышленного участка Карагандинского бассейна) : ил РГБ ОД 61:85-5/2493

смотреть содержание
смотреть введение
Содержание к работе:

Стр.

ВВЕДЕНИЕ 4

1. АНАЛИЗ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ УСЛОВИЙ И СПОСОБОВ
ПОДДЕРЖАНИЯ СЛОЕВЫХ ВЫРАБОТОК 6

  1. Горно-геологические и горнотехнические условия слоевой разработки мощных пластов 8

  2. Особенности поддержания слоевых выработок 12

  3. Условия поддержания слоевых выработок на шахтах Карагандинского бассейна 17

Выводы 24-

IA. Цель и задачи исследований 25

2. ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЯВЛЕНИЙ ГОРНОГО ДАВЛЕНИЯ В СЛОЕВЫХ
ВЫРАБОТКАХ 28

2.1. Исследования проявлений горного давления в слоевых
выработках на участке № 3 шахты им.Костенко 22

,2.1.1. Общее состояние слоевых выработок 22

2.1.2. Результаты исследований проявления горного давления с помощью комплексных замерных станций .... 27

2.2. Исследования проявлений горного давления в слоевых
выработках на участке № 2 шахты им.Костенко 21

  1. Результаты исследований проявления горного давления в слоевых выработках вне зоны влияния очистных работ *?\

  2. Результаты исследований проявления горного давления в зоне влияния очистных работ 58

2.3. Исследования проявлений горного давления на

участке 2ІБ шахты "Стахановская" 62

  1. Условия поддержания нижних слоевых выработок . . . 62

  2. Результаты исследований проявления горного давления в зоне влияния очистных работ 62

2.А. Влияние опережения линии очистного забоя верхнего

слоя на устойчивость выработок 65

Стр.

2.5. Исследование устойчивости слоевых выработок при

применении временной усиливающей крепи 74

2.5.1. Исследования режима работы гидростоечной крепи

в зоне влияния очистных работ 74-

2.5.2. Влияние несущей способности крепи на устойчи
вость слоевых выработок 78

Выводы 88

3. ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЯВЛЕНИЙ ГОРНОГО ДАВЛЕНИЯ НА МОДЕЛЯХ

ИЗ ЭКВИВАЛЕНТНЫХ МАТЕРИАЛОВ 90

  1. Особенности построения и отработки моделей

  2. Результаты исследований на моделях 96

Выводы /Of

4. ПРОГНОЗИРОВАНИЕ СМЕЩЕНИЙ ВМЕЩАЮЩИХ ПОРОД СЛОЕВЫХ
ВЫРАБОТОК

4.1. Исследования напряженно-деформированного состоя
ния массива в окрестности слоевых выработок ... .108

4.1.1. Методические предпосылки к постановке задачи

и обоснованию расчетной схемы 108

4.1.2. Напряженно-деформированное состояние прикон-
турного массива слоевых выработок ИЗ

4.2. Метод прогнозирования смещений вмещающих пород
слоевых выработок 126

Выводы 1Я

5. ОПЫТНО-ПРОМЫШЛЕННОЕ ВНЕДРЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ

И ЕГО ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ 04

  1. Горнотехнические условия и результаты проведения шахтных работ 1^4

  2. Расчет экономической эффективности 141

ЗАКЛЮЧЕНИЕ 147

ЛИТЕРАТУРА 149

ПРИЛОЖЕНИЕ 161

Введение к работе:

В соответствии с "Основными направлениями экономического и социального развития СССР на I98I-I985 годы и на период до 1990 года" планируется обеспечить в XI пятилетке добычу угля по стране в количестве 770-800 млн.тонн.

Важную роль в решении поставленных задач, наряду с широким внедрением комплексной механизации и автоматизации производственных процессов, играет современное воспроизводство фронта очистных работ, улучшение состояния выработок, что требует применения прогрессивных методов их проведения и поддержания.

На шахтах Карагандинского бассейна ежегодно проводится более 300 км пластовых выработок, подвергающихся влиянию очистных работ, что составляет более 80% годового объема проходки горных выработок. В период эксплуатации условия их поддержания остаются неудовлетворительными, вследствие чего ежегодный объем перекрепления пластовых выработок составляет по ПО "Карагандауголь" до 170 км. Значительную их часть составляют слоевые выработки при отработке мощных пластов, т.к. около 50% добычи угля на шахтах Карагандинского бассейна приходится на эти пласты.

Принятая по бассейну двухслоевая система разработки мощных пластов длинными столбами по простиранию и падению с длиной столба до II00-I200 м обусловливает значительную протяженность слоевых выработок, и при расположении их на глубине 500 м и более требует больших затрат на поддержание. Стоимость поддержания слоевых выработок составляет 27-69 руб. на 1000 тонн добычи.

Особенно в тяжелых условиях находятся выработки нижнего слоя при одновременной отработке двух слоев с незначительным опережением верхнего слоя, так как они подвергаются двухкратному влиянию очистных работ: при отработке верхнего слоя и при подходе лавы

нижнего слоя. Почва большинства выработок нижнего слоя чаще всего представлена слабыми, склонными к пучению породами, в которых развиваются большие деформации при нахождении выработок на значительной глубине в зоне влияния очистных работ. Применяемые типы крепей не создают необходимого сопротивления развитию деформаций горных пород, вследствие чего производятся 2-3 кратная подрывка почвы и многократное перекрепление выработок. Трудозатраты и стоимость поддержания нижних слоевых выработок в 2 раза выше, чем соответствующие показатели для выработок верхнего слоя. Поэтому вопросы совершенствования способов поддержания слоевых выработок с пелью повышения их устойчивости и уменьшения затрат на поддержание являются актуальными как для Карагандинского бассейна, так и для отрасли в целом.

Анализ применяемых способов поддержания слоевых выработок показал, что важной причиной их неудовлетворительного состояния в условиях Карагандинского бассейна является несоответствие параметров применяемой крепи, а также параметров технологии разработки мощных пластов горно-геологическим и горнотехническим условиям эксплуатации этих выработок.

В связи с. этим основной задачей настоящей работы является повышение эффективности поддержания слоевых выработок при двух-слоевой отработке мощного пласта в тяжелых горно-геологических условиях с целью увеличения их устойчивости и снижения затрат на поддержание.

К защите представлены следующие основные положения:

закономерность проявления горного давления в слоевых выработках и влияние на них горнотехнических факторов;

закономерность изменения напряженного состояния массива при сложной конфигурации очистной выемки, и его влияния на слоевую выработку;

прогнозирование смещений пород в слоевых выработках;

рекомендации по повышению устойчивости и эффективности поддержания слоевых выработок.

Для решения поставленных задач в работе произведено обобщение теоретических исследований и производственных опытов, использованы современные комплексные методы натурных и лабораторных исследований, аналитический метод с применением ЭВМ, методы математической статистики обработки результатов.

Работа выполнялась в течение 1976-1982 годов в отраслевой лаборатории "Новые методы и средства разработки пластов со сложными условиями" ПО "Карагандауголь" при Карагандинском ордена Трудового Красного Знамени политехническом институте в соответствии с координационным планом МУП СССР.

В результате выполненной работы установлены закономерности проявления горного давления в слоевых выработках в зависимости от параметров технологии выемки мощных пластов, позволяющие оптимизировать величину опережения верхнего слоя по фактору устойчивости нижних слоевых выработок. Установлена закономерность изменения напряженного состояния массива в зависимости от геометрии очистного забоя и выработанного пространства, обеспечивающая прогнозирование смещений пород в слоевых выработках. Предложен способ повышения эффективности использования гидростоечной крепи за счет применения металлических уширенных опор, установлен режим работы крепи. Разработаны рекомендации по внедрению эффективного способа поддержания слоевых выработок.

Основные положения представленной работы докладывались на Всесоюзном научно-техническом совещании "Совершенствование способов подготовки и систем разработки мощных пологих пластов на базе комплексной механизации" (г.Караганда, 5-7 октября 1977 года), на

УП Всесоюзной конференции по механике горных пород (г.Днепропетровск, 29 сентября-1 октября 1981 года), на ІУ Всесоюзном семи -наре "Аналитические методы и применение ЭВМ в механике горных пород" (г.Новосибирск, 6-8 апреля 1982 г.), на УШ Всесоюзном семинаре по исследованию горного давления и способов охраны капитальных и подготовительных выработок (г.Якутск, 14-15 сентября 1982 года), на техническом совете шахты им.Костенко, на научно-технических конференциях и семинарах кафедр "Разработки месторождений полезных ископаемых" и "Строительства подземных сооружений и шахт" КПТИ (1977-1983 г.г.).

Разработанные рекомендации внедрены на шахте им.Костенко объединения "Карагандауголь" при отработке пласта к-^, в резуль -тате чего повышена устойчивость слоевых выработок, улучшены условия их поддержания, уменьшился объем подрывки на 61% и расход материалов лесных на 80%. Фактический экономический эффект от практической реализации предложенных рекомендаций составил по шахте 63,5 тыс.рублей, т.е. в среднем 4-1,1 рубля на 1000 тонн добычи.

Рекомендации по внедрению эффективного способа поддержания слоевых выработок могут быть использованы на шахтах, разрабатывающих мощные пласты одновременно двумя слоями.

Подобные работы
Закусин Геннадий Александрович
Повышение эффективности разработки наклонных залежей средней мощности железорудных месторождений
Кизилов Николай Петрович
Разработка способа поддержания выемочных выработок бесстоечной распорной крепью
Ле Дык Хоа 0
Обоснование и выбор параметров способов поддержания подземных горных выработок в условиях угольных месторождений СРВ
Руденко Николай Константинович
Обоснование основных параметров технологических схем отработки пластов с труднообрушаемыми кровлями (на примере Ворошиловградского угольного района)
Садовенко Иван Александрович
Механизм водопроявления в очистных выработках и обоснование способов снижения его влияния на технологию выемки угля (на примере шахт Западного Донбасса)
Лобков Николай Иванович
Определение основных параметров управления кровлей при разработке пластов в сложных условиях глубоких шахт Донбасса (на примере Шахтерско-Торезского района)
Терентьев Борис Дмитриевич
Повышение надежности и безопасности отработки запасов выемочных участков угольных шахт
Стась Галина Викторовна
Методика расчета количества воздуха для очистных и подготовительных участков шахт подмосковного бассейна по радоновыделению
Кузнецов Анатолий Анатольевич
Оценка газовой ситуации и повышение эффективности проветривания протяженных подготовительных выработок шахт Подмосковного бассейна
Плотников Евгений Анатольевич
Обеспечение безопасности при отработке ударо- и выбросоопасных угольных пластов в зонах влияния разрывных нарушений и передовых выработок

© Научная электронная библиотека «Веда», 2003-2013.
info@lib.ua-ru.net