Про стійкість гірничих виробок, що підтримуються армопородними оболонками, в напруженому породному масиві
Мета. Розвиток вугледобувної промисловості Донбасу призводить до переходу гірничих робіт на усе глибші горизонти. Таким чином, проблема розробки способів кріплення та підтримки гірничих виробок в умовах глибоких шахт Донбасу стає все більш актуальною. Методика. Наведено аналіз змін в стані масиву,...
Збережено в:
| Дата: | 2021 |
|---|---|
| Автор: | |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Ukrainian |
| Опубліковано: |
Інститут фізики гірничих процесів НАН України
2021
|
| Назва видання: | Физико-технические проблемы горного производства |
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/180298 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Цитувати: | Про стійкість гірничих виробок, що підтримуються армопородними оболонками, в напруженому породному масиві / С.В. Тинина // Физико-технические проблемы горного производства: Сб. научн. тр. — 2021. — Вип. 23. — С. 72-78. — Бібліогр.: 11 назв. — укр. |
Репозитарії
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
irk-123456789-180298 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
irk-123456789-1802982021-09-09T01:26:04Z Про стійкість гірничих виробок, що підтримуються армопородними оболонками, в напруженому породному масиві Тинина, С.В. Прогнозирование и управление состоянием горного массива Мета. Розвиток вугледобувної промисловості Донбасу призводить до переходу гірничих робіт на усе глибші горизонти. Таким чином, проблема розробки способів кріплення та підтримки гірничих виробок в умовах глибоких шахт Донбасу стає все більш актуальною. Методика. Наведено аналіз змін в стані масиву, що сталися при порушенні рівноваги і переходу в рух межі зон різного деформування порід за рахунок градієнта напружень (наявність пустот між кріпленням і масивом). Шахтними інструментальними спостереженнями встановлено, що утворення зон руйнування поблизу капітальних, підготовчих і очисних виробок носить часовий характер, розвивається стрипкоподібно і відбувається по тріщинах, паралельних внутрішній поверхні виробки. Результати. Обґрунтовано необхідність застосування додаткових заходів щодо збільшення несучої здатності кріплення. Наукова новизна. Показано, що руйнування порід при їх залишковій міцності позначається на стійкості масиву, а також її вплив на залишкову міцність відсічі кріплення. Практична значимість. Аналіз кінетики зруйнованих порід поблизу відкритих поверхонь показав, що з урахуванням порушеності породного масиву поблизу них для обмеження його розвитку при експлуатації виробок необхідно в комплексі вирішувати питання раціонального залучення в роботу кріплення зони порушених порід навколо виробок. Цель. Развитие угледобывающей промышленности Донбасса приводит к переходу горных работ на все более глубокие горизонты. Таким образом, проблема разработки способов крепления и поддержания горных выработок в условиях глубоких шахт Донбасса становится все более актуальной. Методика. Приведен анализ изменений в состоянии массива, произошедших при нарушении равновесия и перехода в движение границы зон различного деформирования пород за счет градиента напряжений (наличие пустот между креплением и массивом). Шахтными инструментальными наблюдениями установлено, что образование зон разрушения вблизи капитальных, подготовительных и очистных выработок носит временной характер, развивается скачкообразно и происходит по трещинам, параллельных внутренней поверхности выработки. Результаты. Обоснована необходимость применения дополнительных мер по увеличению несущей способности крепи. Научная новизна. Показано, что разрушение пород при их остаточной прочности сказывается на устойчивости массива, а также ее влияние на остаточную прочность отпора крепления. Практическая значимость. Анализ кинетики разрушенных пород вблизи открытых поверхностей показал, что с учетом нарушенности породного массива вблизи них для ограничения его развития при эксплуатации выработок необходимо в комплексе решать вопросы рационального вовлечения в работу крепления зоны нарушенных пород вокруг выработок. Purpose. The development of the Donbass coal mining industry leads to the transition of mining operations to ever deeper horizons. Thus, the problem of developing methods for securing and maintaining mine workings in the deep mines of Donbass is becoming more and more urgent. Methods. The analysis of changes in the state of the rock mass, which occurred when the equilibrium was disturbed and the transition into motion of the boundaries of zones of different deformation of rocks due to the stress gradient (the presence of voids between the anchorage and the rock mass), is presented. Mine instrumental observations have established that the formation of destruction zones near capital, preparatory and production workings is of a temporary nature, develops abruptly and occurs along cracks parallel to the inner surface of the workings. Findings. The necessity of applying additional measures to increase the bearing capacity of the support has been substantiated. Originality. It is shown that when there is an excess of energy, it is recognized on the basis of the array, as well as it is injected onto the surplus of the process. Practical implications. Analysis of the kinetics of destroyed rocks near open surfaces showed that, taking into account the disturbance of the rock mass near them, in order to limit its development during the operation of workings, it is necessary to solve in a complex the issues of rational involvement in the work of fixing the zone of disturbed rocks around the workings. 2021 Article Про стійкість гірничих виробок, що підтримуються армопородними оболонками, в напруженому породному масиві / С.В. Тинина // Физико-технические проблемы горного производства: Сб. научн. тр. — 2021. — Вип. 23. — С. 72-78. — Бібліогр.: 11 назв. — укр. 2664-17716 DOI: https://doi.org/10.37101/ftpgp23.01.005 http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/180298 622.281.406: 539.3 uk Физико-технические проблемы горного производства Інститут фізики гірничих процесів НАН України |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| language |
Ukrainian |
| topic |
Прогнозирование и управление состоянием горного массива Прогнозирование и управление состоянием горного массива |
| spellingShingle |
Прогнозирование и управление состоянием горного массива Прогнозирование и управление состоянием горного массива Тинина, С.В. Про стійкість гірничих виробок, що підтримуються армопородними оболонками, в напруженому породному масиві Физико-технические проблемы горного производства |
| description |
Мета. Розвиток вугледобувної промисловості Донбасу призводить до переходу гірничих робіт на усе глибші горизонти. Таким чином, проблема розробки способів кріплення та підтримки гірничих виробок в умовах глибоких шахт Донбасу стає все більш актуальною.
Методика. Наведено аналіз змін в стані масиву, що сталися при порушенні рівноваги і переходу в рух межі зон різного деформування порід за рахунок градієнта напружень (наявність пустот між кріпленням і масивом). Шахтними інструментальними спостереженнями встановлено, що утворення зон руйнування поблизу капітальних, підготовчих і очисних виробок носить часовий характер, розвивається стрипкоподібно і відбувається по тріщинах, паралельних внутрішній поверхні виробки.
Результати. Обґрунтовано необхідність застосування додаткових заходів щодо збільшення несучої здатності кріплення.
Наукова новизна. Показано, що руйнування порід при їх залишковій міцності позначається на стійкості масиву, а також її вплив на залишкову міцність відсічі кріплення.
Практична значимість. Аналіз кінетики зруйнованих порід поблизу відкритих поверхонь показав, що з урахуванням порушеності породного масиву поблизу них для обмеження його розвитку при експлуатації виробок необхідно в комплексі вирішувати питання раціонального залучення в роботу кріплення зони порушених порід навколо виробок. |
| format |
Article |
| author |
Тинина, С.В. |
| author_facet |
Тинина, С.В. |
| author_sort |
Тинина, С.В. |
| title |
Про стійкість гірничих виробок, що підтримуються армопородними оболонками, в напруженому породному масиві |
| title_short |
Про стійкість гірничих виробок, що підтримуються армопородними оболонками, в напруженому породному масиві |
| title_full |
Про стійкість гірничих виробок, що підтримуються армопородними оболонками, в напруженому породному масиві |
| title_fullStr |
Про стійкість гірничих виробок, що підтримуються армопородними оболонками, в напруженому породному масиві |
| title_full_unstemmed |
Про стійкість гірничих виробок, що підтримуються армопородними оболонками, в напруженому породному масиві |
| title_sort |
про стійкість гірничих виробок, що підтримуються армопородними оболонками, в напруженому породному масиві |
| publisher |
Інститут фізики гірничих процесів НАН України |
| publishDate |
2021 |
| topic_facet |
Прогнозирование и управление состоянием горного массива |
| url |
http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/180298 |
| citation_txt |
Про стійкість гірничих виробок, що підтримуються армопородними оболонками, в напруженому породному масиві / С.В. Тинина // Физико-технические проблемы горного производства: Сб. научн. тр. — 2021. — Вип. 23. — С. 72-78. — Бібліогр.: 11 назв. — укр. |
| series |
Физико-технические проблемы горного производства |
| work_keys_str_mv |
AT tininasv prostíjkístʹgírničihvirobokŝopídtrimuûtʹsâarmoporodnimiobolonkamivnapruženomuporodnomumasiví |
| first_indexed |
2025-07-15T20:09:25Z |
| last_indexed |
2025-07-15T20:09:25Z |
| _version_ |
1837744964907302912 |
| fulltext |
Физико-технические проблемы горного производства 2021, вып. 23
72
УДК 622.281.406: 539.3 https://doi.org/10.37101/ftpgp23.01.005
ПРО СТІЙКІСТЬ ГІРНИЧИХ ВИРОБОК, ЩО ПІДТРИМУЮТЬСЯ
АРМОПОРОДНИМИ ОБОЛОНКАМИ, В НАПРУЖЕНОМУ
ПОРОДНОМУ МАСИВІ
С.В. Тинина1*
1Інситут геотехнічної механіки ім. М.С. Полякова Національної академії
наук України, м. Дніпро, Україна
*Відповідальний автор: e-mail: haritonroots@gmail.com
ABOUT THE STABILITY OF MINING PRODUCTS SUPPORTED BY
ARMO-BREED SHELLS IN A STRESSED ROCK MASS
S.V. Tynyna1*
1Institute of Geotechnical Mechanics named by N. Polyakov of National
Academy of Science of Ukraine, Dnipro, Ukraine
*Corresponding author: e-mail: haritonroots@gmail.com
ABSTRACT
Purpose. The development of the Donbass coal mining industry leads to the
transition of mining operations to ever deeper horizons. Thus, the problem of
developing methods for securing and maintaining mine workings in the deep mines
of Donbass is becoming more and more urgent.
Methods. The analysis of changes in the state of the rock mass, which occurred
when the equilibrium was disturbed and the transition into motion of the boundaries
of zones of different deformation of rocks due to the stress gradient (the presence
of voids between the anchorage and the rock mass), is presented. Mine instrumental
observations have established that the formation of destruction zones near capital,
preparatory and production workings is of a temporary nature, develops abruptly
and occurs along cracks parallel to the inner surface of the workings.
Findings. The necessity of applying additional measures to increase the bearing
capacity of the support has been substantiated.
Originality. It is shown that when there is an excess of energy, it is recognized on
the basis of the array, as well as it is injected onto the surplus of the process.
Practical implications. Analysis of the kinetics of destroyed rocks near open
surfaces showed that, taking into account the disturbance of the rock mass near
them, in order to limit its development during the operation of workings, it is
necessary to solve in a complex the issues of rational involvement in the work of
fixing the zone of disturbed rocks around the workings.
Keywords: coal mining, mining, deep horizons, development of methods of
fastening, support of mine workings, the state of the massif, zones of various
deformation of rocks, stress gradient, fastening of the zone of disturbed rocks
mailto:haritonroots@gmail.com
mailto:haritonroots@gmail.com
Физико-технические проблемы горного производства 2021, вып. 23
73
1. ВСТУП
Розвиток в останні десятиліття вугледобувної промисловості Донбасу при-
зводить до переходу гірничих робіт на усе глибші горизонти, що не дозволяє
в повній мірі використовувати загальноприйняті геомеханічні аспекти охо-
рони виробок. А відомі в даний час конструкції кріплень, маючи обмежену
несучу здатність, не в змозі протистояти підвищеному гірському тиску. Як
наслідок, обсяги перекріплення магістральних підготовчих виробок на вугле-
добувних шахтах Донбасу зросли до 3000 м на рік, а річні фінансові витрати
на перекріплення виробок по кожній шахті досягають до 1200000–1500000
грн.
В силу цих причин проблема розробки способів кріплення та підтримки
гірничих виробок в умовах глибоких шахт Донбасу стає все більш актуаль-
ною.
Оцінюючи в цілому досвід робіт і результати досліджень стійкості підго-
товчих виробок, слід зазначити підвищену увагу до цієї проблеми і, як наслі-
док, збільшення числа робіт, присвячених пошуку ефективних рішень в на-
прямку, пов'язаному з управлінням і використанням залишкової несучої зда-
тності порушеного породного масиву.
2. ПОСТАНОВКА ПРОБЛЕМИ
Досить повний аналіз результатів досліджень із зазначеної проблеми наве-
дено в монографіях Ю.З. Заславського [1] і А.П. Максимова [2].
В останні роки намітилася прогресивна тенденція використання несучої
здатності масиву для охорони капітальних і підготовчих виробок шляхом
спрямованої зміни його стану і властивостей. Це реалізується за рахунок різ-
них способів, що забезпечують зменшення матеріалоємності кріплень.
Найбільш перспективним залишається напрямок підвищення стійкості ви-
робок за допомогою зміцнення приконтурного породного масиву і залучення
його в процес протидії гірському тиску. Досвід експлуатації магістральних
підготовчих виробок показав, що в умовах глибоких шахт Донбасу ефектив-
ним способом підвищення стійкості виробок є утворення в приконтурній зоні
виробок армопородних оболонок в комбінації з анкерним кріпленням.
У зв'язку з цим підвищення стійкості виробок шляхом утворення армопо-
родних оболонок в умовах глибоких горизонтів шахт є актуальною науковою
задачею, що має важливе значення для вуглевидобувної галузі України.
3. РЕЗУЛЬТАТИ ДОСЛІДЖЕННЯ
Одним з основних напрямків при вирішенні проблем геомеханіки є аналі-
тичні дослідження на основі відповідної моделі масиву гірничих порід, схи-
льного до технологічного впливу [3, 4].
Математичне моделювання передбачає схематизацію реального шарува-
того процесу в гірничому масиві, в основу якої покладено виділення і аналі-
Физико-технические проблемы горного производства 2021, вып. 23
74
тичний опис основних параметрів, що визначають поведінку породного ма-
сиву, схильного технологічного впливу. Нижче розглядається питання про
математичне моделювання напружено-деформованого стану армопородних
утворень в процесі експлуатації гірничих виробок.
Шахтними інструментальними спостереженнями встановлено [5-11], що
утворення зон руйнування поблизу капітальних, підготовчих і очисних виро-
бок носить часовий характер, розвивається стрипкоподібно і відбувається по
тріщинах, паралельних внутрішній поверхні виробки.
Його динаміка являє собою складний багатоетапний процес, оцінка та опис
якого здійснювалася, як правило, в рамках одновимірної задачі деформова-
ного середовища. Кінетика руйнування являє собою складний процес, для
оцінки і опису якого силових критеріїв недостатньо, а статика енергетичних
перетворень не відображає повністю механіки явищ, що відбуваються. Для
цього необхідний облік кінетичних параметрів деформування і розвитку руй-
нувань, пов'язаних зі зміною напруженості і дефектності середовища.
Розглянувши рух кордону руйнування в напруженому середовищі від віль-
ної або підкріпленої поверхні в квазідинамічному режимі відповідно до мо-
делі В.Н. Миколаївського [8] про рух хвилі двохфронтальної структури з за-
миканням основних рівнянь умовами на фронтах по граничній швидкості
руху і міцності матеріалу при розриві-зсуві, отримуємо аналітичну залеж-
ність, що зв'язує підкріплення порід з боку вільної поверхні з початковими
напруженнями, їх зміною, кінетичними та силовими параметрами руху межі
руйнування [9]
2
0
0
2
0
0,3
( ) n
n p p n
n
H
P H
H
, (1)
де 0 – щільність порід;
p – швидкість руху фронту руйнування; H 0
,
n ,
p – відповідно напруги поза зоною впливу вільної підкріпленої повер-
хні, в зоні пластичного деформування і в зоні руйнування (визначаються
за [7]); Р – зусилля підкріплення.
Залежність (1) дозволяє виконати розрахунок стійкості гірничих виробок
при підтримці їх в напруженому породному масиві в процесі будівництва і
експлуатації за рахунок обмеження в приконтурній області.
Так розрахунок параметрів за (1) в діапазоні значень, що варіюються:
C =10÷70 МПа,
OCT =1,7+7,2 МПа, EM / =2, H =20, =2,5 т/м3,
c =1,5 км/с,
p =0,35·10-7 м/с дозволяє провести розрахунок зміни відсічі крі-
плення в залежності від міцності породи гірського тиску.
Результати розрахунку представлені у вигляді залежності зміни відсічі крі-
плення від основних факторів, що впливають (рис. 1). Зміни відсічі кріплення
від характеристик залишкової міцності і відношення модуля пружності до мо-
дулю спаду зображені на рис. 2.
Физико-технические проблемы горного производства 2021, вып. 23
75
Рисунок 1. Зміна відсічі кріплення в залежності від міцності порід (1) і гірського
тиску (2)
Рисунок 2. Закономірності зміни відсічі кріплення від характеристик
залишкової міцності (1) і відносини модуля пружності до модуля спаду (2)
Аналіз змін в стані масиву, що сталися при порушенні рівноваги і переходу
в рух межі зон різного деформування порід за рахунок градієнта напружень
(наявність пустот між кріпленням і масивом, прослизання в замках, руйну-
вання тампонажної оболонки, усадка системи «тампонажний камінь - масив»,
втрата стійкості кріплення і т.п.), показав (рис. 1), що відсіч кріплення (знак
мінус вказує на дію в напрямку, протилежному руху порід) в умовах порід,
що руйнуються, для обмеження руйнування при малій міцності і невеликих
глибинах повинен бути збільшений. При великій міцності гірничих порід і
високому гірському тиску може бути зменшений за рахунок формування зони
зруйнованих порід, яка може бути використана як податливий ущільнюючий
елемент.
При P˃–1 слід при підтримці виробок застосовувати додаткові заходи
щодо збільшення несучої здатності кріплення. Залежності, представлені на
рис. 2, показують, що руйнування порід при їх залишковій міцності також по-
значається на стійкості масиву – зі збільшенням залишкової міцності відсіч
кріплення збільшується.
Физико-технические проблемы горного производства 2021, вып. 23
76
Аналогічний висновок випливає і з закономірності зв'язку відсічі кріп-
лення з властивостями порід, зокрема, відношення модуля пружності до мо-
дуля спаду, що характеризує пружні і непружні властивості порід: зі збіль-
шенням крихкості порід відсіч кріплення збільшується.
4. ВИСНОВКИ
Таким чином, аналіз кінетики зруйнованих порід поблизу відкритих пове-
рхонь показав, що з урахуванням порушеності породного масиву поблизу них
для обмеження його розвитку при експлуатації виробок необхідно в компле-
ксі вирішувати питання раціонального залучення в роботу кріплення зони по-
рушених порід навколо виробок.
Разом з тим слід зазначити, що одномірна модель породного масиву, що
містить вироблення, дозволяє з'ясувати характер основних закономірностей
лише в разі симетричного напружено-деформованого стану масиву гірничих
порід.
СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ
1. Заславский Ю.З., Лопухин А.А., Дружко Е.Б. (1984). Инъекционное упрочнение
горных пород. М.: Недра, Москва. 176 с.
2. Максимов А.П., Евтушенко В.В. (1994). Тампонаж горных пород. М.: Недра,
Москва. 176 с.
3. Кузнецов Г.Н., Будько М.Н., Васильев Ю.И., Шклярский М.Ф., Юревич Г.Г
(1968). Моделирование проявлений горного давления. Л.: Недра, Ленинград. 280 с.
4. Насонов И.Д. (1969). Моделирование горных процессов. М.: Недра, Москва.
204 с.
5. Усаченко Б.М., Кириченко В.Я., Шмиголь А.В. (1992). Охрана подготовитель-
ных выработок глубоких горизонтов шахт Западного Донбасса. М.: Недра, Москва.
167 с.
6. Тынына С.В., Булат А.Ф., Софийский К.К., Бокий Б.В., Шейко А.В., Агаев А.Р.
(2016). Управление аэрологическими и геомеханическими процессами в угольных ша-
хтах. Мариуполь: ООО «Східний видавничій дім». 300 с.
7. Софийский К.К., Стасевич Р.К., Бокий Б.В. и др. (2016). Безопасность и эффе-
ктивность метаноугольных шахт. Киев: ФЛП Халиков Р.Х. 308 c.
8. Тынына С.В., Малич Н.Г., Васильев Д.Л., Усов О.А. (2020). Построение мате-
матической модели прочности горных пород при сжатии с учетом контактного тре-
ния. Системні технології. System technologies, 6(131), 94–06.
9. Колесников В.Г., Левченко Г.В. (2002). Кинетика и механизм разрушения по-
род вблизи обнажений. Геотехническая механика, (21), 83–86.
10. Колесников В.Г. Левченко В.Г. (2001). Кинетика разрушения пород в прикон-
турной области. Геотехническая механика, (27), 36–41.
11. Николаевский В.Н. (1981). О разрушении вязкоупругих тел. Прикладная ма-
тематика и механіка, 45(6), 1121–1128.
Физико-технические проблемы горного производства 2021, вып. 23
77
REFERENCES
1. Zaslavskiy YU.Z., Lopukhin A.A., Druzhko Ye.B. (1984). Inyektsionnoye
uprochneniye gornykh porod. M.: Nedra, Moskva. 176 s.
2. Maksimov A.P., Yevtushenko V.V. (1994). Tamponazh gornykh porod. M.: Nedra,
Moskva. 176 s.
3. Kuznetsov G.N., Budko M.N., Vasilyev YU.I., Shklyarskiy M.F., Yurevich G.G
(1968). Modelirovaniye proyavleniy gornogo davleniya. L.: Nedra, Leningrad. 280 s.
4. Nasonov I.D. (1969). Modelirovaniye gornykh protsessov. M.: Nedra, Moskva.
204 s.
5. Usachenko B.M., Kirichenko V.YA., Shmigol A.V. (1992). Okhrana
podgotovitelnykh vyrabotok glubokikh gorizontov shakht Zapadnogo Donbassa. M.:
Nedra, Moskva. 167 s.
6. Tynyna S.V., Bulat A.F., Sofiiskii K.K., Bokii B.V., Sheiko A.V., Agaev A.R.
(2016). Upravlenie aehrologicheskimi i geomekhanicheskimi protsessami v ugolnykh
shakhtakh. Mariupol: OOO «Skhidnyi vydavnychii dim». 300 s.
7. Sofiiskii K.K., Stasevich R.K., Bokii B.V. i dr. (2016). Bezopasnost i ehffektivnost
metanougolnykh shakht. Kiev: FLP Khalikov R.KH. 308 s.
8. Tynyna S.V., Malich N.G., Vasilev D.L., Usov O.A. (2020). Postroenie
matematicheskoi modeli prochnosti gornykh porod pri szhatii s uchetom kontaktnogo
treniia. Systemni tekhnolohii. System technologies, 6(131), 94–106.
9. Kolesnikov V.G., Levchenko G.V. (2000). Kinetika i mekhanizm razrusheniya porod
vblizi obnazheniy. Geotekhnicheskaya mekhanika, (21), 83–86.
10. Kolesnikov V.G., Levchenko V.G. (2001). Kinetika razrusheniya porod v
prikonturnoy oblasti. Geotekhnicheskaya mekhanika, (27), 36–41.
11. Nikolayevskiy V.N. (1981). O razrushenii vyazkouprugikh tel. Prikladnaya
matematika i mekhaníka, 45(6), 1121–1128.
ABSTRACT (IN UKRAINIAN)
Мета. Розвиток вугледобувної промисловості Донбасу призводить до пере-
ходу гірничих робіт на усе глибші горизонти. Таким чином, проблема розро-
бки способів кріплення та підтримки гірничих виробок в умовах глибоких
шахт Донбасу стає все більш актуальною.
Методика. Наведено аналіз змін в стані масиву, що сталися при порушенні
рівноваги і переходу в рух межі зон різного деформування порід за рахунок
градієнта напружень (наявність пустот між кріпленням і масивом). Шахтними
інструментальними спостереженнями встановлено, що утворення зон руйну-
вання поблизу капітальних, підготовчих і очисних виробок носить часовий
характер, розвивається стрипкоподібно і відбувається по тріщинах, паралель-
них внутрішній поверхні виробки.
Результати. Обґрунтовано необхідність застосування додаткових заходів
щодо збільшення несучої здатності кріплення.
Наукова новизна. Показано, що руйнування порід при їх залишковій міцно-
сті позначається на стійкості масиву, а також її вплив на залишкову міцність
відсічі кріплення.
Практична значимість. Аналіз кінетики зруйнованих порід поблизу відкри-
тих поверхонь показав, що з урахуванням порушеності породного масиву по-
близу них для обмеження його розвитку при експлуатації виробок необхідно
Физико-технические проблемы горного производства 2021, вып. 23
78
в комплексі вирішувати питання раціонального залучення в роботу кріплення
зони порушених порід навколо виробок.
Ключові слова: вугледобувна промисловость, гірничі роботи, глибші гори-
зонти, розробка способів кріплення, підтримка гірничих виробок, стан ма-
сиву, зона різного деформування порід, градієнт напружень, кріплення зони
порушених порід
ABSTRACT (IN RUSSIAN)
Цель. Развитие угледобывающей промышленности Донбасса приводит к пе-
реходу горных работ на все более глубокие горизонты. Таким образом, про-
блема разработки способов крепления и поддержания горных выработок в
условиях глубоких шахт Донбасса становится все более актуальной.
Методика. Приведен анализ изменений в состоянии массива, произошедших
при нарушении равновесия и перехода в движение границы зон различного
деформирования пород за счет градиента напряжений (наличие пустот между
креплением и массивом). Шахтными инструментальными наблюдениями
установлено, что образование зон разрушения вблизи капитальных, подгото-
вительных и очистных выработок носит временной характер, развивается ска-
чкообразно и происходит по трещинам, параллельных внутренней поверхно-
сти выработки.
Результаты. Обоснована необходимость применения дополнительных мер
по увеличению несущей способности крепи.
Научная новизна. Показано, что разрушение пород при их остаточной про-
чности сказывается на устойчивости массива, а также ее влияние на остаточ-
ную прочность отпора крепления.
Практическая значимость. Анализ кинетики разрушенных пород вблизи от-
крытых поверхностей показал, что с учетом нарушенности породного
массива вблизи них для ограничения его развития при эксплуатации вырабо-
ток необходимо в комплексе решать вопросы рационального вовлечения в ра-
боту крепления зоны нарушенных пород вокруг выработок.
Ключевые слова: угледобывающая промышленность, горные работы, глу-
бокие горизонты, разработка способов крепления, поддержка горных вырабо-
ток, состояние массива, зона различного деформирования пород, градиент на-
пряжений, крепления зоны нарушенных пород
ABOUT AUTHORS
Tynyna Serhii, Candidate of Technical Sciences, Senior Researcher, Institute of
Geotechnical Mechanics named by N. Polyakov of National Academy of Science of
Ukraine, Senior Researcher of the Department of Mechanics of Elastomeric Structures of
Mining Machines, 2A Simferopolskaya Street, Dnipro, Ukraine, 49600. E-mail:
haritonroots@gmail.com
mailto:haritonroots@gmail.com
|