На основании результатов лабораторных исследований предложен малозатратный и эффективный способ охраны выемочных выработок.

На основании результатов расчетов с использованием положений механики грунтов и моделирования методом конечных элементов обоснована возможность применения МКЭ при исследовании напряженно-деформированного состояния окружающего массива и установлении механизма выдавливания подстилающих пород из-под охранных сооружений.

Предложен эффективный ресурсосберегающий способ охраны подготовительных выработок обособленными бутовыми опорами. Проведены исследования напряженно-деформированного состояния разрушенных пород внутри этих опор. Определены параметры формирования грузонесущих конструкций внутри них. На основании результатов лабораторного и численного моделирований установлена эффективность применения обособленных армированных породных опор в качестве средств охраны.

Предложен эффективный ресурсосберегающий способ охраны подготовительных выработок отдельностоящими породными стойками с оставлением между ними компенсационных полостей. Обоснованы параметры данного способа на основании результатов проведенных лабораторных исследований. Установлено, что его внедрение позволит существенно уменьшить необходимый объем породы, обеспечить устойчивость пород кровли за счет уменьшения податливости охранной конструкции до 22 % и уменьшить смещения пород почвы выработки за счет оставления компенсационных полостей.

Рассмотрены существующие мероприятия по обеспечению эксплуатационного и безаварийного состояния выемочных выработок. Проанализированы основные тенденции по их усовершенствованию при отработке угольных пластов в сложных горно-геологических условиях.

Предложен эффективный ресурсосберегающий способ охраны подготовительных выработок, который предусматривает использование рядовой породы и ограничивающих элементов. Обоснованы параметры данного способа на основании результатов проведенных лабораторных исследований. Доказано, что его внедрение позволит существенно уменьшить необходимый объем породы для выкладки охранной конструкции по сравнению с традиционной бутовой полосой и обеспечить податливость до 8 %.

Рассмотрены причины травмирования горнорабочих вследствие обвалов и обрушений пород непосредственной кровли при выполнении операций в рамках производственного процесса "Выемка угля в очистном забое". Предложена методика прогноза зон активных обрушений пород на концевых участках лав для профилактики травматизма при ведении очистных работ. На основании результатов инструментальных наблюдений за сдвижением горных пород на концевых участках лав, определения глубины разрушения краевой части пласта установлена зависимость смещений пород кровли по кромке вынимаемого пласта от основных влияющих факторов. Дальнейшее развитие полученных результатов, а также учет параметров крепления концевых участков лав позволили получить выражения по определению: фактической ширины призабойного пространства; глубины разрушения краевой части пласта; смещений кровли на концевых участках лав; границы зоны возможного обрушения пород его призабойной части.

Рассмотрен эффективный ресурсосберегающий способ охраны подготовительных выработок, предполагающий сооружение породных опор и оставление между ними компенсационных полостей. На основании результатов лабораторных исследований, с привлечением положений механики грунтов, установлены параметры этого способа, при которых податливость охранной конструкции не будет превышать 17 %. Применение способа охраны позволит обеспечить эксплуатационное и безопасное состояние подготовительных выработок, охраняемых позади лавы, в том числе, в условиях слабых подстилающих пород почвы.