Закономерности продольной деформации подготовительной выработки при воздействии очистного забоя

Задачей настоящего исследования являлось установление закономерностей продольной деформации подготовительной выработки при воздействии на нее смежных периодических проявлений горного давления от очистных работ. Достижение поставленной задачи осуществлялось посредством оборудования замерной станции д...

Повний опис

Збережено в:

Бібліографічні деталі
Дата:	1999
Автори:	Сажнев, В.П., Иванов, И.Е., Назимко, В.В.
Формат:	Стаття
Мова:	Russian
Опубліковано:	Інститут фізики гірничих процесів НАН України 1999
Назва видання:	Физико-технические проблемы горного производства
Онлайн доступ:	http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/189690
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:	Закономерности продольной деформации подготовительной выработки при воздействии очистного забоя / В.П. Сажнев, И.Е. Иванов, В.В. Назимко // Физико-технические проблемы горного производства: Сб. науч. тр. — 1999. — Вип. 2. — С. 33-40. — Бібліогр.: 6 назв. — рос.

Репозитарії

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine

id	irk-123456789-189690
record_format	dspace
spelling	irk-123456789-1896902023-04-20T16:12:53Z Закономерности продольной деформации подготовительной выработки при воздействии очистного забоя Сажнев, В.П. Иванов, И.Е. Назимко, В.В. Задачей настоящего исследования являлось установление закономерностей продольной деформации подготовительной выработки при воздействии на нее смежных периодических проявлений горного давления от очистных работ. Достижение поставленной задачи осуществлялось посредством оборудования замерной станции для наблюдения за изменением длины участка подготовительной выработки. 1999 Article Закономерности продольной деформации подготовительной выработки при воздействии очистного забоя / В.П. Сажнев, И.Е. Иванов, В.В. Назимко // Физико-технические проблемы горного производства: Сб. науч. тр. — 1999. — Вип. 2. — С. 33-40. — Бібліогр.: 6 назв. — рос. 2664-17716 http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/189690 622.281 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
description	Задачей настоящего исследования являлось установление закономерностей продольной деформации подготовительной выработки при воздействии на нее смежных периодических проявлений горного давления от очистных работ. Достижение поставленной задачи осуществлялось посредством оборудования замерной станции для наблюдения за изменением длины участка подготовительной выработки.
format	Article
author	Сажнев, В.П. Иванов, И.Е. Назимко, В.В.
spellingShingle	Сажнев, В.П. Иванов, И.Е. Назимко, В.В. Закономерности продольной деформации подготовительной выработки при воздействии очистного забоя Физико-технические проблемы горного производства
author_facet	Сажнев, В.П. Иванов, И.Е. Назимко, В.В.
author_sort	Сажнев, В.П.
title	Закономерности продольной деформации подготовительной выработки при воздействии очистного забоя
title_short	Закономерности продольной деформации подготовительной выработки при воздействии очистного забоя
title_full	Закономерности продольной деформации подготовительной выработки при воздействии очистного забоя
title_fullStr	Закономерности продольной деформации подготовительной выработки при воздействии очистного забоя
title_full_unstemmed	Закономерности продольной деформации подготовительной выработки при воздействии очистного забоя
title_sort	закономерности продольной деформации подготовительной выработки при воздействии очистного забоя
publisher	Інститут фізики гірничих процесів НАН України
publishDate	1999
url	http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/189690
citation_txt	Закономерности продольной деформации подготовительной выработки при воздействии очистного забоя / В.П. Сажнев, И.Е. Иванов, В.В. Назимко // Физико-технические проблемы горного производства: Сб. науч. тр. — 1999. — Вип. 2. — С. 33-40. — Бібліогр.: 6 назв. — рос.
series	Физико-технические проблемы горного производства
work_keys_str_mv	AT sažnevvp zakonomernostiprodolʹnojdeformaciipodgotovitelʹnojvyrabotkiprivozdejstviiočistnogozaboâ AT ivanovie zakonomernostiprodolʹnojdeformaciipodgotovitelʹnojvyrabotkiprivozdejstviiočistnogozaboâ AT nazimkovv zakonomernostiprodolʹnojdeformaciipodgotovitelʹnojvyrabotkiprivozdejstviiočistnogozaboâ
first_indexed	2025-07-16T12:14:24Z
last_indexed	2025-07-16T12:14:24Z
_version_	1837805678896349184
fulltext	СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ I К\|>алп А II Основы геоэлектрики. - Л.: Недра, 1965. •* Мкрмпрштейн Л.М., Петухов И.М. Исследование электропро- ИиЛК'н ти, пористости и проницаемости горных пород в услови ях Г\|ли <кнх к пластовым. Сб. физико-механические свойства \|'н\|)Нмх 111ч>од верхней части земной коры. - М.: Наука, 1968. • IЫ\|»и< гнко А.А., Ковалев О.В. Определение зоны опорного дав лении мантрическим методом // Технология добычи угля под- м ними способом. - М.: Недра, 1967. • Мотндичсские указания по оценке напряженного состояния VI ли и П о р о д электрометрическим методом - Д.: ВНИМИ, 1974. II Млрмирпгтйн Л.М., Петухов И.М., Нерсесянц В.Б. Изучение плитой) состава и цементирующего вещества пористости на щм'тотше электропроводности осадочных горных пород под лютецием. // Труды совещания по физическим методам ис- • лкдоиниия осадочных пород и минералов. Изд. АН СССР, 1962. О I\|\|\|\|1К<>мпико Э.И. Электрические свойства горных пород. - М.: Миукн, 1965. ! Фнлинкон А.А., Дальнов А.С. Влияние горного давления на ве личину электрического сопротивления угля и пород вблизи гор ных нмработок // Труды ВНИМИ, - сб. 72. - 1988. УД К 622.281 ЗАКОНОМЕРНОСТИ ПРОДОЛЬНОЙ ДЕФОРМАЦИИ ПОДГОТОВИТЕЛЬНОЙ ВЫРАБОТКИ ПРИ ВОЗДЕЙСТВИИ ОЧИСТНОГО ЗАБОЯ инж. Сажнев В.П., инк. Иванов И.Е., д.т.н. Назимко В.В. Що- мецм/И государственный технический университет) Увеличение глубин разработки и ввод в эксплуатацию новых имтппластов неизбежно сопряжены с рядом проблем зависящих щ р а з л и ч н ы х горнотехнических и горно-геологических факторов. Одной из наиболее актуальных задач является обеспечение устой- ЧИ1КЛти пластовых подготовительных выработок. Эти выработки ■ луж.» г основным связующим звеном между лавой и магистралями, н<т ому ухудшение их состояния сразу отражается на работе всего угольного предприятия. При сложившейся экономической ситуа ции, шахты стремятся минимизировать расходы на обеспечение 33 работоспособности выработок, что побуждает исследователей ис кать новые резервы обеспечения их устойчивости. Одним из новых эффективных направлений в решении за тронутого вопроса является использование эффекта саморасклини- вания вмещающих подготовительную выработку пород [1,2). Ис следования последнего времени показали [3,4], что процесс дефор мирования горной выработки и сопровождающие его процессы активного складкообразования с периодическими проявлениями эффекта саморасклинивания пород выходят за рамки плоской за дачи и требуют пространственного раскрытия. Задачей настоящего исследования являлось установление за кономерностей продольной деформации подготовительной выра ботки при воздействии на нее смежных периодических проявлений горного давления от очистных работ. Достижение поставленной задачи осуществлялось посредством оборудования замерной стан ции для наблюдения за изменением длины участка подготовитель ной выработки. Эксперимент производился в воздухоподающем ходке 23 за падной лавы пласта сп шахты «Южно-Донбасская №1». Выбор дан ной выработки обусловлен тем, что она пройдена в типичных гор но-геологических условиях и эксплуатируется в типичной для цен трального региона Донбасса горнотехнической ситуации. Ходок проходится комбайном ГПК на глубине около 540 м и использовался для отработки 23 западной лавы обратным ходом. Сечение выра ботки в свету 11,2 м2. Выработка была закреплена арочной трех звенной крепью через 0,8 м. Затяжка деревянная или металличе ская сетчатая. Сечение ходка пересекает пласт и вмещающие его породы. Угол наклона пласта 5-70. Мощность основной пачки со ставляет 1,7-1,8 м. Прочность угля на одноосное сжатие 20МПа. В кровле расположен однородный слой алевролита мощностью около Ю м е прочностью на одноосное сжатие 30 МПа. В почве пласта расположен слой алевролита мощностью 1 м и прочностью 27 МПа. Ниже залегает песчаник мощностью 2 м и прочностью 50 МПа. Под песчаником располагается алевролит мощностью 1 м и прочностью 30 МПа. Станция состояла из семи контурных реперов, в качестве ко торых использовались анкеры длиной 1,5 м. Шесть реперов соста вили рабочую группу и были расположены в два ряда (по три репе ра в каждом), ориентированных в плоскости поперечного сечения выработки. Расстояние между рядами и реперами в отдельности составляло 1 м. Седьмой репер использовался в качестве опорного и располагался вблизи маркшейдерской точки стояния на расстоя нии 25 м от рабочих (рис. 1). Данное расстояние было выбрано из расчета устранения влияния лавы на опорный репер при ее подхо де к станции со стороны рабочих реперов (шаг посадки основной кровли в лаве 15-20 м). 34 Замеры изменения длины участка выработки между опор ным и рабочими реперами осуществлялись по минимальному рас- \| I пинию между отвесами от реперов с помощью маркшейдерской рулггкм и динамометра для ее натяжения с постоянной силой. Дос- результатов исследования обеспечивалась производст вом дублированных замеров (по три дубля на каждом репере), ко- п'рыг в дальнейшем использовались для определения погрешности н 1М> рений и доверительного интервала (+10 мм при интервале Т,%) I \|ри этом замеры выполнялись одними и теми же инструмен I ими и одним и тем же человеком, что позволило минимизировать ■ •• •■ рпщность. Замеры были прекращены при подходе лавы на рас- • ыииир 7 м к рабочим реперам из-за загроможденности сечения нМ\|мботки. Всего осуществлено одиннадцать замеров в течение /тух месяцев. У У ' ► Рис. 1. Вид в плане схемы расположения реперов. По результатам замеров построены графики изменения дли ны участка выработки во времени (рис. 2) и в зависимости от рас- • I пиния до груди очистного забоя приближающейся лавы (рис. 3, 'I). На первом и втором графиках значения продольной деформа 11П11 выработки (с!Ь) представлены нарастающим итогом, что позво ляет проследить динамику развития процесса в целом. Третий 35 , м м Рис. 2. График изменения длины участка подгото вительной выработки во времени. . 4 ____ репер №1 -в - репер №2 -л- репер №3 1 11П -а репер №4 « репер №5 • ■* • репер < №6 • / ' ,л** * 40 ......... - • * ”’ —« у.. / А 0 - 5 — ^ а ... А й 4 Ъу. 0 5 ~Р & М) -в-— ------- — ■ " Расстояние до лавы, м >- Рис. 3. Замеры изменения длины участка подгото вительной выработки при накате лавы взятые относи тельно начального. 36 <1Ь , м м • \|>С1№\|> * репер 1ис. 4. Замеры изменения длины участка подготови и ,м.пни выработки при накате лавы взятые относительно >\|\|»уг друга. график отражает приращения длины участка выработки между ■ о. •■/(ними этапами замеров, что позволяет проследить представи- •. лги)« 11. каждого замера в отдельности. Первая особенность, которая бросается в глаза, это перио- дИ'ИВкть изменения как интегральной длины экспериментального , • \|■ гкя, так и приращений его длины между соседними замерами. Во по видимому связано с влиянием периодически возникающего о И' Ч' шющего эффекта саморасклинивания пород в сечениях вы р.Днмки, а также периодическим обрушением кровли пласта в ла в< Характерно, что чем ближе лава к замерному участку, тем за- м\| 11• • * проявляется периодичность изменения его длины. Вторая ■ и I >1 "‘нность заключается в неуклонной тенденции увеличения дли ны 1.1 мерного участка. При этом темпы роста его длины также уве мптмются по мере приближения лавы. Более детальный анализ ■ \| •••• \|Н1к<»з позволил вьщелить важ ны е детали поведения смежных влипни пирод в одних и тех ж е и ли соседних сечениях выработки. Анализ графиков показал, что вне зоны влияния очистных ри! рабочие реперы (>25 м), происходит локальная деформа ции • •■■(гния выработки под действием горного давления. Замеры мн реперам №2 и N83 показывают вначале сжатие выработки, а ни гм рт тяжение, в то время как репер №1 двигался в противофа- »•■ и ним. Противофазность движения реперов вдоль оси выработки нВып мнется периодическим проявлением эффекта саморасклини- И1111П» вмещающих выработку пород. В то время, как некоторый 37 участок выработки расширяется вдоль ее оси, соседний сжимается и наоборот. Реперы второго сечения на первом месяце замеров ос тались неподвижными (отклонение в пределах точности замеров). Последующие замеры в этом сечении выработки показали рост ин тервала до репера №6, при том, что оставшиеся два остались на месте. При подходе лавы на 24 м к секции реперов начинает прояв ляться ее влияние, что выражается в активизации сдвижений по род в области рабочей группы реперов. Замеры до центральных реперов №2 и №5, находящихся в наиболее устойчивой зоне (центр свода арки), показывают синхронность их движения. В целом на блюдается растяжение выработки по ее центру, лишь на последнем замере отмечено незначительное сжатие. Замеры до крайних репе ров показывают противофазность их движения в результате их неравномерного движения. Реперы №1 и №3 (первая секция) дви гались в противофазе к реперам №6 и №4 (вторая секция). Результаты проведенного натурного эксперимента свидетель ствуют о невозможности рассмотрения процесса деформации оди ночной протяженной выработки только в плоскости ее сечения. На соседних замерных секциях зафиксированы локальные противо фазные сдвижения породных блоков вдоль оси выработки, что го ворит о пространственном характере проявления эффекта само- расклинивания пород в процессе эксплуатации подготовительной выработки. Анализ всех возможных причин неравномерного сдвижения пород в сечении выработки и вдоль ее оси позволил выделить сле дующие моменты. Продольная деформация выработки может ме няться при совокупном воздействии следующих факторов: пространственное смещение блоков пород в системе «выработ ка - вмещающие породы» по пути наименьшего сопротивления под действием горного давления, что сопровождается периоди ческим проявлением механизма их саморасклинивания; - неоднородность распределения эпюры опорного давления впе реди движущейся лавы, в результате чего происходит смеще ние блоков пород относительно нейтральной оси эпюры в про тивоположные стороны и с различной интенсивностью от пика опорного давления; увлекающее действие зависающей консоли основной кровли в лаве; периодический облом основной кровли лавы с последующим возникновением вакансии для смещения пород; - влияние пустоты в очистном забое лавы, которое нарастает по мере приближения лавы к рассматриваемому участку выработ ки. 38 11\|........... исследования позволили определить следующие 'иинимм! \|.ц.и и) продольной деформации подготовительной выра Пщ ан I И п. рнод ■ лужбм выработки, вмещающие ее породы стремятся ■ ■ .... .. гневно сместиться в ее полость по пути наименьшего > "НриГИИЛГНИХ. Мн. ыиы нлнмния лавы на выработку отмечается относитель- • \|* чип и растяжение выработки во времени. Причем, для \|нн\|1/\от отдельно взятого сечения, процесс деформации конту ра пр. н екнет независимо и хаотично распределен по длине вы- \| » и П и 1 К И • II.. мере приближения очистного забоя лавы, отмечается перис ты . • к11и активизация смещений на контуре подготовительной мырам.азш и преобладание ее относительного растяжения над ■ ж п т е м \| Ирнцесе продольной деформации подготовительной выработки им ее \| ярко выраженный необратимый характер, так как пре- \|ерц> ниши растяжение участок не может сжаться до начально- I.. уровня, в результате чего накапливается растяжение вдоль вен Авали 1 приведенных факторов и закономерностей позволяет нН\|м /н лить новые пути в обеспечении устойчивости подготовитель ны* ммраЬоз ок в сложных условиях. Необходимым и обязательным ннлн.1. и учет проетранственности деформирования контура выра- \| ы НЧ1 Гаким образом, при подвигании очистного забоя лавы на у■ т . ныработки, примыкающего к лаве на интервале шага по- ..1/ИЧ1 >•.. основной кровли, следует препятствовать растяжению нмц\|.4..низальной выработки вдоль ее оси и способствовать ее сжа т ы Данное условие можно обеспечить установкой дополнитель ны к усиления в подготовительной выработке с обеспечением пч 11р.и гранственного наклона, который в плоскости сечения вы р я ы I ь и вдоль ее оси будет ориентирован по ходу движения лавы. И .... . тяжелых условиях, целесообразным является применение и им минированной крепи усиления [5\| состоящей из трех простран- . и» ипо ориентированных породных болтов и гидравлической . I > 'Пин усиления. Для этой крепи также следует обеспечивать про- • 1 \| ' И1« темный наклон с целью воспрепятсгвия растяжению выра- б.и ни Огметим, что наиболее эффективным методом обеспечения ..... . г а мыс П1 подготовительной выработки следует считать приме- 11, ни. анкерной крепи [6]. В связи с приведенными факторами и ыы .и им ерностям и , следует в процессе проходки подготовительной • и \|\|1аГнгп<и обеспечивать наклон анкеров как в плоскости попереч ны.. . ечения выработки, так и в плоскости сечения вдоль ее оси. Причем, наклон анкеров по ходу движения забоя выработки обес- цечиз подкрепление непосредственной кровли до процесса активи 39 зации ее расслоения, а наклон части анкеров в противоположную сторону (по ходу лавы) препятствует развитию процесса растяже ния выработки вдоль ее оси при приближении очистного забоя ла вы. Проведенный натурный эксперимент позволил определить комплексное влияние перечисленных факторов на процесс про- ( дольной деформации подготовительной выработки. Роль каждого фактора подлежит более детальному изучению на физических и математических моделях. СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 1. Сажнев В.П., Лаптеев А.А., Александров С.Н., Назимко В.В. Численное моделирование увеличения несущей способности вмещающих выработку пород за счет эффекта их самораскли- нивания / / Известия Донецкого горного института. - 1996 - № 4. - С. 15-29. 2. Лаптеев А.А. Применение эффекта саморасклинивания для обеспечения устойчивости подготовительной выработки // Из вестия Донецкого горного института, Донецк. - 1998. - №1(7). - С. 49-50. 3. Сажнев В.П. Обоснование пространственного ориентирования анкеров при креплении горной выработки // Известия Донец кого горного института, Донецк. - 1999. - №2(10). - С. 34-37. 4. Лаптеев А.А., Сажнев В.П., Сугаков В.А. Изучение эффекта са морасклинивания вмещающих выработку пород методом объ емного физического моделирования // Известия Донецкого горного института, Донецк. - 1999. - №2(10). - С. 52-55. 5. Лаптеев А.А., Сажнев В.П., Назимко В.В. Обоснование нового типа комбинированной крепи усиления / / Известия Донецкого горного института. - 1997 - № 6. - С. 61-64. 6. Заявка на а.с. № 98010325. Украина. Способ установки анкера / Назимко В.В., Александров С.Н., Сажнев В.П. (Украина). - бс. ил.; Заявлено 21.01.98г. 40

Закономерности продольной деформации подготовительной выработки при воздействии очистного забоя

Репозитарії

Схожі ресурси