Гемеханические процессы при отработке крутых пластов щитовыми агрегатами
Збережено в:
| Дата: | 1998 |
|---|---|
| Автор: | |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Russian |
| Опубліковано: |
Інститут фізики гірничих процесів НАН України
1998
|
| Назва видання: | Физико-технические проблемы горного производства |
| Онлайн доступ: | http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/189677 |
| 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: | Гемеханические процессы при отработке крутых пластов щитовыми агрегатами / Д.М. Житленок // Физико-технические проблемы горного производства: Сб. науч. тр. — 1998. — Вип. 1. — С. 38-42 . — Бібліогр.: 4 назв. — рос. |
Репозитарії
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
irk-123456789-189677 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
irk-123456789-1896772023-04-19T16:41:26Z Гемеханические процессы при отработке крутых пластов щитовыми агрегатами Житленок, Д.М. 1998 Article Гемеханические процессы при отработке крутых пластов щитовыми агрегатами / Д.М. Житленок // Физико-технические проблемы горного производства: Сб. науч. тр. — 1998. — Вип. 1. — С. 38-42 . — Бібліогр.: 4 назв. — рос. 2664-17716 http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/189677 622.831 ru 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 |
Russian |
| format |
Article |
| author |
Житленок, Д.М. |
| spellingShingle |
Житленок, Д.М. Гемеханические процессы при отработке крутых пластов щитовыми агрегатами Физико-технические проблемы горного производства |
| author_facet |
Житленок, Д.М. |
| author_sort |
Житленок, Д.М. |
| title |
Гемеханические процессы при отработке крутых пластов щитовыми агрегатами |
| title_short |
Гемеханические процессы при отработке крутых пластов щитовыми агрегатами |
| title_full |
Гемеханические процессы при отработке крутых пластов щитовыми агрегатами |
| title_fullStr |
Гемеханические процессы при отработке крутых пластов щитовыми агрегатами |
| title_full_unstemmed |
Гемеханические процессы при отработке крутых пластов щитовыми агрегатами |
| title_sort |
гемеханические процессы при отработке крутых пластов щитовыми агрегатами |
| publisher |
Інститут фізики гірничих процесів НАН України |
| publishDate |
1998 |
| url |
http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/189677 |
| citation_txt |
Гемеханические процессы при отработке крутых пластов щитовыми агрегатами / Д.М. Житленок // Физико-технические проблемы горного производства: Сб. науч. тр. — 1998. — Вип. 1. — С. 38-42 . — Бібліогр.: 4 назв. — рос. |
| series |
Физико-технические проблемы горного производства |
| work_keys_str_mv |
AT žitlenokdm gemehaničeskieprocessypriotrabotkekrutyhplastovŝitovymiagregatami |
| first_indexed |
2025-07-16T12:09:40Z |
| last_indexed |
2025-07-16T12:09:40Z |
| _version_ |
1837805371701329920 |
| fulltext |
УДК 622.831
ГЕМЕХАНИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ ПРИ ОТРАБОТКЕ
КРУТЫХ ПЛАСТОВ ЩИТОВЫМИ АГРЕГАТАМИ
инж. Жнтленок Д. М. (производственное объединение «Артем-
уголь»)
В результате экспериментальных исследований, выполненных в
широком диапазоне горногеологических условий на б щитовых уча
стках на шахтах ПО «Артемуголь» были установлены следующие осо
бенности и закономерности в развитии геомеханических процессов
в окружающем забой горном массиве.
Верхняя часть намеченного к отработке щитовым агрегатом уча
стка находится под длительным воздействием (до 7-10 лет) повы
шенного горного давления от краевой части выработанного про
странства по вышележащему горизонту. Кроме того, дополнитель
ную нагрузку могут создавать зоны ПГД от горных работ по сосед
ним, ранее отработанным пластам. В этих условиях нагружения бо
ковых пород ослаблены вновь образованными трещинами и плоско
стями давления. Также теряет свою несущую способность и уголь
ный пласт - нашими замерами установлена система трещин с шагом
40-50 см, ориентированных параллельно линии забоя. Поэтому в
монтажной нише устойчивость боковых пород, в особенности кров
ли, невысокая, что требует максимально возможной установки сек
ций крепи щитового агрегата вслед за проведением монтажной ни
ши.
Скорости смещения боковых пород по нормали к напластованию
составляют в среднем 3,6 мм/сут, что в 1,85 раза выше, чем в сред
ней части отрабатываемой полосы. Состояние боковых пород в ска
те по мере отхода щитового агрегата от монтажной ниши улучшает
ся. В нижней части участка, из-за наличия зон ПГД от смежных
пластов скорости сближения боковых пород вновь увеличивается,
достигая 3,4 мм/сут.
Замеры величин относительного смещения боковых пород в
плоскости пласта в верхней части лавы позволили установить, что
породы кровли относительно почвы смещаются интенсивнее со ско
ростью до 1 ,2 - 1,2 мм/сут по направлению к выработанному про
странству и по падению пласта, достигая отклонения от нормали на
угол 5° по падению и по простиранию. Это определяет характер де
формирования крепи вентиляционных печей и схему ее нагруже
ния.
Напряженно-деформированное состояние угольного пласта и
вмещающих пород на контуре щитового агрегата и оконтуриваю-
щих его выработок определяется не только их физико-
38
механическими свойствами, но также и глубиной отработки и гор
ногеологическими условиями. Как показали экспериментальные и
аналитические исследования, большое влияние на НДС оказывает
также размеры выработанного пространства как по падению, т.е.
отход щитового агрегата от монтажной ниши, но и по простиранию.
Экспериментально установлено, что при отходе щитового забоя
на 40-60 м от уровня вентиляционного горизонта параметры опор
ного давления впереди забоя щитового агрегата и со стороны вновь
оформляемого вентиляционного ската (в кутке забоя) отличаются от
верхней части полосы. Так, если в верхней части максимум зоны
опорного давления располагается в 2 ,0-2 ,5 м от забоя сразу после
выемки. Это положение максимума было зафиксировано через 0,5-
1,0 часа после выемки угля конвейеростругом в забое. Отмечено
также перемещение положения точки максимума зоны опорного
давления через некоторое время (4-6 часов) вглубь массива угля с
одновременным отжимом угля на груди забоя. Если в верхней части
выемочного столба, т.е. непосредственно у монтажной ниши, нахо
дящейся под длительным воздействием зон ПГД от вышележащего
горизонта отрабатываемого пласта, а также от соседних пластов,
зона отжима угля в забое достигает размеров 1 ,0- 1,2 м, то по мере
развития горных работ и перемещения забоя в область ненарушен
ного пласта, зона отжима значительно меньше и не превышает 0,5
м, причем непосредственно после выемки угля она практически от
сутствует.
При развитии горных работ по простиранию (третья-четвертая
полоса на этаже) и по падению - 50-60 м от уровня вентштрека ус
тановлены повышенные значения зоны отжима угля в районе со
пряжения щитового забоя с углеспускным скатом - она достигает
1,2 м. Одновременно установлено наличие зоны трещиноватости
угля на глубину 3,5 м с интенсивностью трещин до 10 м-1. В этих
условиях существует большая вероятность обрушения угля на со
пряжении с вовлечением в процесс обрушения пород кровли и поч
вы. Кроме того, породы кровли, обрушаясь большими кусками (до
0 ,5-1,0 м) при перемещении по скату и при отсутствии специальных
гасителей разрушают целостность его крепи. В результате происхо
дит аварийное разрушение ската и остановке забоя. На рис. 1 пред-
• ставлена геомеханическая схема распределения напряжений и де
формаций в горном массиве и угольном пласте на контуре с подго
товительной выработкой на щитовом агрегате.
Наибольшим деформациям подвержен угольный пласт на со
пряжении углеспускного ската и щитового забоя после отхода на 50-
60 м от вентиляционного горизонта, что соответствует размерам
' шага обрушения основной кровли (П-Ш класс по ДонНИИ) в услови
ях щитовой выемки. Это приводит к повышению скорости и вели
чины деформации боковых пород в углеспускном скате в 1,3-1,5
раза по сравнению с вентиляционным.
39
Рис. 1. Геомеханическая схема.
Крепление ската работает в условиях силового взаимодействия
тслоившейся непосредственной кровли с краевой частью угольного
ласта и обрушенных пород в выработанном пространстве, так на-
ьшаемой породной подушкой []. Вследствие того что породная по-
ушка представлена обрушенными породами и образовалась естест-
енньш путем, ее компрессионные свойства невысоки, только при
еличине усадки до 25-30% сопротивление ее достигает 150-200
1Па В среднем, следует все расчеты выполнять при удельной ин-
енсивности сопротивления породной подушки Ч=60-70 кН на 1 м
дины забоя. « . . .
Из-за разности в реакции и податливости породной подушки,
репи ската и угольного целика происходит разворот блока отсло-
вшихся слоев непосредственной кровли на угол до 5°, что является
ричиной смещений кровли по простиранию пласта.
Как следует из приведенной схемы, рациональные условия под
ержания печей возможны при условии уравнивания деформаци-
нных и силовых характеристик породной подушки, крепи ската и
раевой части пласта. Это возможно при переводе угольного пласта
пластическое состояние водными растворами 11Аь. при этом про
сходит не только выравнивание деформационных характеристик
сех опорных элементов крепи над скатом, но выравнивание на
ряжений в краевой части пласта и перемещение максимума зоны
порного давления вглубь массива. Как показали эксперименты в
гахте и математическое моделирование, при этом уменьшаются не
олько нормальные напряжения в краевой части угольного пласта в
,5 раза в зоне опорного давления, но и уменьшаются касательные
[апряжения в нижних слоях кровли. .Эго способствует улучшению
словий работы крепи скатов, а также повышает устойчивость
:ровли за счет снижения разрушающих растягивающих напряже-
[ий. Помимо этого, снижение нормальных напряжений в краевой
:асти угольного пласта и пластификация его за счет увлажнения,
пособствует и снижению выбросоопасности.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:
Булат А.Ф., Курносов А.Т. Управление геомеханическими процес
с и и при отработке угольных пластов. -К.: Наукова думка, 1987.
1 ппртр А 'Ф’ ’ ^УРносов А.Т., Русанцов Ю.А. Управление состоянием
в озлей ^ в 2 аПРЯТ еНи ° ГО П°РОДНОГО массива малоэнергоемкими
где и с I виями. -К.: Наукова думка, 1993. -175 с.
• скньлз^печей^ Сг»̂ еД°^аНИе пРоцесса разрушения бортов углеспу-
сива пои ш и т ! ИП КЭ Технологии упрочнения угольного мае -
дис канд техт нгГ Вы^ ке К Р У ™ пластов Донбасса. Авторсф. иле. канд. техн. наук. -М., 1977. -16 с
41
4. Разработка крутых пластов щитовыми агрегат,
/А.Ф.Остапенко, С.П.Батыгин, И.А.Южанин, Е.И.Питаленко.
Техника, 1983. -100 с.
УДК 622.537.86
СПИК“СПИНОВАЯ ЯМР РЕЛАКСАЦИЯ ПРОТОНОВ ВОДЫ
В СИЛИКАГЕЛЯХ
д. т. н. Алексеев А. Д., к. ф.-м. н. Троицкий Г. А., к. ф.-щ
Ульянова Е. В., к. ф.-м. н. Хмара В. М., аспирант Завражнн I
(Отделение физико-технических горных проблем ДонФТИ НАНУ)
В структуре угольного вещества поры играют очень важ
роль. Ископаемый уголь обладает полным набором пор, от микр<
до макропор, в зависимости от степеней мегаморфизма углей с
ношение между их количеством меняется. Изучение пористоел
лей и связанных с ней адсорбционных явлений имеет не то,
важное научное значение, но и практическое значение, т.к. пс
ляет решить проблему газоемкости угольных пластов для прогн
рования и управления выделением газов в горных выработках
Метод ядерной магнитной релаксации имеет большие поте:
альные возможности для изучения пористости углей, т.к. скор
релаксации для ядер флюида (продольная и поперечная) завига
размера, объема и площади поверхности пор, степени их заполв
флюидом [1]. Однако, прежде чем применять данный метод дм
следования пористости утлей, необходимо получить ответ на
вопросов, которые в самом общем виде могут быть сформулиро!
следующим образом:
- какие задачи могут решаться данным методом?
- в какой степени метод является самодостаточным для реш
поставленной задачи?
С целью получить хотя бы частичный ответ на эти вопрси
выполнялась данная работа, в которой методом спинового эхг
следовались времена поперечной (спин-спиновой) релаксации
тонов воды в силикагелях при их частичном заполнении. Испо.
вание силикагелей в качестве образцов определялось следуюв
факторами:
а) малое количество протонов, поэтому фоновый сигнал
регистрируется;
б) преимущественное наличие в каждом из силикагелей по1
ределенной формы и определенных размеров;
в) большое многообразие силикагелей по размерам пор, Д31
возможность выбора для изучения пор определенного размера;
г) наличие табличных данных, характеризующих поровую
туру-
42
|