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.

Приведены результаты исследований механоэлектрических эффектов наиболее распространенных типов горных пород, описан характер их зависимости от основных физических свойств и напряженно-деформированного состояния. Освещены теоретические и аппаратурно-методические разработки, как основы метода горной геофизики, базирующегося на механоэлектрических эффектах пород. Приведены примеры конкретного применения механоэлектрического метода для решения горно-геологических задач.

Рассмотрены актуальные проблемы геомеханики углеродного массива при высоких скоростях подвигания фронта очистных работ. Представлены результаты методических разработок в области изучения поведения системы "углеродный массив - выработки добычного участка - крепь и охранные конструкции", а также установленные с их помощью основные закономерности формирования зон неупругих деформаций вблизи выемочных штреков и взаимодействия в системе "крепь - массив" с учетом фактора "скорость подвигания лавы". Приведены аналитические решения, связывающие характеристики напряженно-деформированного состояния массива с параметрами лавы и скоростью ее подвигания. Изложены способы крепления и охраны выработок и даны результаты их практического использования при интенсивной технологии отработки пологих угольных пластов.

Рассмотрена проблема аномальных проявлений газа в процессе угледобычи. Проанализированы основные направления и результаты исследований в области физики и химии образования метана в угольных пластах, его фазовых состояний и механизмов выделений. Описаны основные методические приемы и приведены материалы изучения угольного вещества на атомарно-молекулярном уровне. Предложен ряд физико-химических моделей и механизмов метанообразования, а также аномальных газопроявлений, позволяющих объяснить большинство феноменов в поведении угледобывающей системы, которые не нашли отражение и не были объяснены с позиций традиционных "энергетических" теорий.

The results of researches of the atomic-molecular coal's substance structure with different degrees of metamorphism using electronic microscopy, X-ray diffraction analysis, and nuclear magnetic resonance are adduced. The interpretation of the results from positions of the process of methane's generation in coal layers is offered.

Наведено результати термодинамічних та атомарно-молекулярних досліджень вугільної речовини вугілля різного ступеня метаморфізму. На базі одержаних результатів, аналізу та узагальнення різних фізичних і хімічних гіпотез утворення метану запропоновано фізико-хімічну модель генерації метану вугільним пластом у процесі його руйнації шляхом технологічного впливу.

Установлена целесообразность использования метода ударного импульса для оценки прочности горных пород непосредственно на месте залегания. Обоснован вариант метода с определением длительности ударного импульса. Представлены сведения о новом средстве контроля.

Изложена комплексная методика оценки состояния крепи вертикальных стволов, которая включает ее визуальный осмотр и виброакустический контроль. Исследована реакция секции крепи на ударное воздействие. Определен информативный параметр виброакустического метода. Предложены критерии оценки состояния крепи по данным комплексного контроля. Приведен пример использования методики на железорудном комбинате.

Цель работы - обоснование выбора информативного параметра для виброакустического контроля качества закрепления железобетонного анкера в массиве, теоретический анализ колебательных процессов в системе "анкер - закрепляющий слой - массив", определение параметров затухания колебаний при различной степени защемления анкера, выбор времени релаксации колебаний в качестве информативного параметра. Теоретически показано существование двух форм продольных колебаний анкера в упруго-вязком закрепляющем слое. Установлено, что информативной является низкочастотная часть спектра. Получено аналитическое выражение связи времени релаксации низшей частоты колебаний со степенью защемления анкера. Даны сведения об устройстве для виброакустического контроля, позволяющего определять время релаксации в натурных условиях. Приведен пример практического использования разработки в шахте по добыче железной руды. Впервые получены аналитические зависимости для описания затухающих колебаний анкера в упруго-вязкой среде. Теоретически и экспериментально доказана возможность оперативной оценки качества установки железобетонных анкеров с использованием неразрушающего виброакустического контроля.