Проанализированы существующие в настоящее время разработки по охране выемочных штреков, изложены методические разработки, а также результаты экспериментальных и теоретических исследований геомеханических процессов, происходящих вблизи выемочных штреков в массиве неустойчивых пород. Выполнено геомеханическое обоснование параметров способов и средств охраны данных штреков, обеспечивающих повторное их использование, а также надежное поддержание кровли на сопряжениях штрех-лава в условиях шахт Западного района Донбасса, отрабатывающих пласты в породах 3-й и 4-й категорий устойчивости.

Рассмотрена устойчивость состояния равновесия упругопластического несжимаемого массива в окрестности незакрепленной горизонтальной выработки на основе трехмерной линеаризованной теории устойчивости. Результаты вычисления критических нагрузок свидетельствуют о необходимости учета пластических свойств горных пород.

Для планирования строительства карьера на горизонтальных месторождениях предложено поэтапное вскрытие капитальной и разрезной траншей, что обеспечивает максимальную точность расчетов параметров, показателей схем вскрытия и оптимальные сроки строительства карьера.

Освещены технико-экономические аспекты охраны выемочных штреков (ВШ). Проанализированы геомеханические особенности управления горным давлением вокруг ВШ жестко-податливыми охранными конструкциями (ОК), геомеханические модели (ГММ) по расчёту рациональных параметров ОК ВШ. Описан алгоритм повышения устойчивости ВШ, охраняемого литой полосой (ЛП) с разгрузочной полостью (РП). Изучен механизм деформирования пород надугольной толщи вокруг ВШ, охраняемого ЛП с РП. Обоснована ГММ системы породный массив (ПМ) - ВШ - ЛП. Определены закономерности влияния параметров угольного пласта на напряженно-деформированное состояние (НДС) данной системы, влияние структуры пород надугольной толщи на её НДС, изменения разработки угольных пластов на НДС элементов системы, параметров зоны запредельного деформирования пород вокруг ВШ на формирование нагрузки на крепь и ЛП.

Приведены результаты аппаратурных геофизических шахтных исследований по определению геодинамического состояния горного массива за плоскостью забоя горизонтальных выработок.

Проведено исследование структуры затрат времени проходческого цикла в протяженных горизонтальных выработках.

Представлены результаты визуального обследования состояния протяженных выработок, натурные инструментальные наблюдения и лабораторные эксперименты на породных образцах, которые позволили обосновано подойти к изучению потери устойчивости протяженной выработки при пересечении геологического нарушения. Предложены способ и методика определения параметров геологического нарушения.

Разработан состав минерально-цементной смеси на основе отечественного сырья, обладающий высоким значением механической прочности при сжатии в течение 2 - 6 ч твердения после затворения сухой смеси водой, что позволяет его использовать для возведения несущих околоштрековых полос.

Індекс рубрикатора НБУВ: И154

Рубрики:

Проведення горизонтальних виробок

Шифр НБУВ: Ж22412/а Пошук видання у каталогах НБУВ 

Індекс рубрикатора НБУВ: И154

Рубрики:

Проведення горизонтальних виробок

Шифр НБУВ: Ж22412/а Пошук видання у каталогах НБУВ 

Указано, что при значительном износе проходческого оборудования и в связи с усложнившимися условиями его обновления представляет интерес вопрос о возможности управления темпами проходческих работ с помощью менее затратных средств. Разработано программное обеспечение на языке Java и выполнен анализ степени влияния на скорость проходки горизонтальных выработок ряда факторов буровзрывных работ.

Производства, связанные с добычей железорудного сырья относятся к числу наиболее стабильно функционирующих предприятий страны, источником критически важных валютных поступлений от экспорта, что определяет их значимость. Задачу реконструкции горных предприятий в условиях больших глубин разработки необходимо сопровождать активными усилиями в направлении научно-технического обеспечения производства, создания программных продуктов с целью автоматизации исследований и оперативной выработки необходимых рекомендаций. Разработаны алгоритм и компьютерная программа на языке Java. Указано, что влияние различных факторов на структуру затрат времени проходческого цикла при фиксированной его продолжительности и темпы проходки протяженных горизонтальных выработок проявляется следующее: на указанные параметры определяющее влияние оказывает крепость пород, в которых осуществляется строительство выработки; даже при весьма различном сочетании других факторов, в крепких и весьма крепких породах наблюдается устойчивая тенденция к выраженному доминированию затрат времени на бурение шпуров в забое выработки. Степень воздействия производительности оборудования для уборки породы на параметры проходческого цикла по сравнению с приведенными выше факторами следует оценить как менее значимую. Результаты исследований могут быть использованы при управлении темпами проходческих работ для обеспечения своевременной реконструкции шахт.

Разработано соответствующее программное обеспечение и исследовано влияние крепости пород на скорость проходки горизонтальных выработок и формирующие ее факторы. Отмечено, что коэффициент крепости пород оказывает выраженное воздействие на число шпуров в забое выработки, удельный расход взравного вещества (ВВ), общую массу заряда, что способно влиять на темпы проходки выработки, он также во многом определяет эксплуатационную производительность средств бурения и, следовательно, скорость ведения работ, что особенно наглядно в весьма крепких породах, где высока доля затрат времени проходческого цикла на бурение шпуров. Указано, в частности, что при возрастании скорости проходки выработки с 25 м/мес до 50 м/мес, т.е. в 2 раза, требуемая для обеспечения такой скорости эксплуатационная производительность бурового оборудования должна увеличиться более интенсивно, в зависимости от условий, в 3,55 - 3,67 раза. Установлено также, что производительности средств погрузки оказывает в горизонтальных выработках менее сильное влияние на скорость проходки выработки. При двукратном возрастании производительности погрузочного оборудования скорость проходки выработки растет только в 1,09 - 1,19 раза.

Цель работы - на основании разработки программного обеспечения исследовать влияние факторов взрыва на скорость строительства протяженных горизонтальных выработок: коэффициента работоспособности взрывчатых веществ (ВВ), коэффициента заполнения шпуров, применения контурного взрывания. Реализован комплексный подход, включающий обобщение и анализ литературных источников, теоретические исследования, базирующиеся на методах математического моделирования, применение языка программирования Java. Разработано программное обеспечение для проведения исследований. Исследованы организационно-технологические параметры проходки протяженных горизонтальных выработок для различных условий. Установлен характер изменения темпов проведения горных выработок при меняющихся значениях коэффициента работоспособности ВВ, коэффициента заполнения шпуров, структуры пород, а также при использовании контурного взрывания для выработок различного сечения. Установлено, что в общем виде зависимость скорости проходки выработки от коэффициента работоспособности ВВ и заполнения шпуров характеризуется линейными функциями. Установлена также зависимость параметров размещения оконтуривающих и предконтурных шпуров от коэффициента крепости пород для условий с f = 10 - 20. При этом показано, что расстояние между шпурами и линия наименьшего сопротивления в зависимости от коэффициента крепости пород, соответственно, описываются логарифмической и степенной функциями. Показаны результаты исследования влияния контурного взрывания на темпы проходки выработок при различных условиях: скорость проходки выработок при контурном взрывании снизится в 1,1 - 1,24 раза, при этом более интенсивное падение скорости проходки при повышении f можно объяснить снижением производительности бурового оборудования.

Висвітлено питання наукового обгрунтування систематизації бурових виконавчих органів тунелепрохідницьких машин суцільного руйнування. Наведено можливі варіанти конструктивних схем бурового виконавчого органу та відповідні їм рівняння руху ріжучого інструменту. Визначено набір та граничні значення параметрів загального випадку бурового виконавчого органу, що призводять до виникнення розглянутих конструктивних схем. Розроблено класифікаційну структуру, що являє собою систематизацію усіх можливих конструктивних схем бурового виконавчого органу.

Purpose. Selection and substantiation of a methodical approach to building an opening technology and developing horizontal and sloping brown coal and manganese layer with capacity of 1,5 - 10 m, lying in the soft overburden with the full filling out space overburden, improving remediation and reducing costs of transportation of overburden pile. Methodology. Research tasks are performed by the methods of critical analysis and synthesis of scientific papers and experience of quarries to set goals and formulate opinions; by the analytical method while substantiating parameters of mine workings and piles; as well as by the graphic-analytical method for visual images flowsheet and its parameters. Findings. The technology of horizontal opening and working fields, based on the allocation of mines to transport overburden and minerals within the quarry field is developed. Flowsheet parameters that provide interaction drop and piling of fronts to accommodate the overburden are grounded. The possibilities are shown offered by technology to fully use of the capacity produced by open pit and reduce transport costs. Originality. Opening processes of a horizontal bed of minerals are grounded which, unlike the known ones, involve changing the location of temporary trenches, namely their periodic movement with conveyor lines in a quarry that allows completing backfill gob. Analytical dependence of the conveyor trench on the lower tier moldboard angle of slope spreader working platform is established that will allow implementing full accommodation overburden rock ledges to pile tiers. Practical value. The developed technology takes into account eco-oriented imperative to work out horizontal and sloping brown coal and manganese bed with capacity from 1,5 to 10 m, namely the requirement for its development without the formation of the outer blade and complete filling out space overburden. In practice, the technology will increase the area of land to restore, improve conditions for the mine technical reclamation and accelerate the maturities of the restored lands to agriculture.

Індекс рубрикатора НБУВ: И154,5 + И132

Рубрики:

Проведення горизонтальних виробок

Буріння шпурів

Шифр НБУВ: Ж60802 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Приведен краткий обзор типов техногенных объектов, приведена их краткая классификация. Определено, что создание георесурсов необходимо осуществлять в процессе эксплуатации месторождения. Рассмотрен способ формирования техногенного месторождения. Способ предусматривает закладку горизонтальных тоннелей и вертикальных колодцев при формировании техногенного месторождения. Оценено влияние характера геометрической формы контура выработки на характер деформирования и разрушения породного массива. Рассмотрена круглая и арочная форма сечения выработки. Решение задачи проводилось с помощью метода конечных элементов. Решение реализовано программным комплексом PLAXIS в связи с невозможностью аналитического решения. Комплекс представляет собой пакет вычислительных программ для конечно-элементного расчета напряженно-деформированного состояния сооружений, фундаментов и оснований. Рассмотренная задача решалась как статическая, для упрощения расчетов была принята модель Кулона-Мора для изотропного грунта. В ходе расчета получены значения напряженно-деформированного состояния на контуре обделки туннеля. Расчеты показали, что толщина крепи туннеля в 300 мм проходит проверку по несущей способности для обоих вариантов сечения конструкции. Установлено, что для арочного варианта обделки выработки преобладают значительные деформации в подошве, что приведет к вспучиванию подошвы выработки. Сделан вывод, что круглое сечение обделки туннеля более предпочтительно как с точки технологически-конструктивных, так и деформационных особенностей. Более детальные результаты исследований позволит получить динамический анализ устойчивости контура выработки и использование нелинейных моделей с анизотропным грунтом. Такие расчеты могут являться предметом дальнейших исследований в выбранном направлении.

Індекс рубрикатора НБУВ: И133 + И154

Рубрики:

Підривні роботи

Проведення горизонтальних виробок

Шифр НБУВ: Ж72501 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Цель работы - исследование проявлений горного давления в пластовых подготовительных выработках при различных способах охраны с учетом жесткости охранных сооружений. В исследованиях были использованы комплексный подход, включающий анализ и обобщение теоретических и экспериментальных исследований по данной проблеме, натурный эксперимент по изучению устойчивости пластовых штреков при различных способах охраны и обработку экспериментальных данных. В соответствии с результатами выполненных исследований отмечено, что для обеспечения эксплуатационного состояния пластовых подготовительных выработок в сложных горно-геологических условиях, когда должно соблюдаться требование эффективного поддержания боковых пород позади очистного забоя, целесообразно применение податливых охранных сооружений. При определении величины смещений боковых пород в пластовых подготовительных выработках при охране податливыми сооружениями, их жесткость при постоянной нагрузке, может считаться переменной во времени, до момента полного сжатия опоры. В случае применения для охраны пластовых выработок целиков угля, изменение жесткости последних происходит по линейному закону, но с учетом угла падения разрабатываемого пласта. Установлено, что в зонах активного влияния горного давления между конвергенцией боковых пород и изменением жесткости охранных сооружений, не существует однозначной зависимости, а степень ее изменения обуславливается фактором времени, величиной внешней силы и типом охранного сооружения. Эффективность использования последних в конкретных горно-геологических условиях оценивается по изменению устойчивости поддерживаемых подготовительных выработок, но с учетом жесткости охранных сооружений, которая представляет собой величину, характеризующую отношение значения внешней силы к смещению пород кровли разрабатываемого угольного пласта. Для обеспечения эксплуатационного состояния пластовых подготовительных выработок целесообразно применение податливых охранных сооружений.