К вопросу об устойчивости сопряжений капитальных выработок глубоких шахт

К вопросу об устойчивости сопряжений капитальных выработок глубоких шахт

Наведений аналіз стану сполучень протяжних виробок. Розглянуті умови підтримання похилих виробок та сполучень на шахті ім. В.М. Бажанова. Визначені розрахункові показники параметрів сполучень виробок. Наведені результати шахтних досліджень за станом сполучень капітальних похилих виробок шахти ім...

Повний опис

Збережено в:
Бібліографічні деталі
Дата:2011
Автор: Раскидкин, В.В.
Формат: Стаття
Мова:Russian
Опубліковано: Інститут геотехнічної механіки імені М.С. Полякова НАН України 2011
Назва видання:Геотехническая механика
Онлайн доступ:http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/33547
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:К вопросу об устойчивости сопряжений капитальных выработок глубоких шахт / В.В. Раскидкин // Геотехническая механика: Межвед. сб. науч. тр. — Днепропетровск: ИГТМ НАНУ, 2011. — Вип. 94. — Бібліогр.: 12 назв. — рос.

Репозитарії

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
id irk-123456789-33547
record_format dspace
spelling irk-123456789-335472012-05-29T12:59:44Z К вопросу об устойчивости сопряжений капитальных выработок глубоких шахт Раскидкин, В.В. Наведений аналіз стану сполучень протяжних виробок. Розглянуті умови підтримання похилих виробок та сполучень на шахті ім. В.М. Бажанова. Визначені розрахункові показники параметрів сполучень виробок. Наведені результати шахтних досліджень за станом сполучень капітальних похилих виробок шахти ім. В.М. Бажанова. The analysis of the state of pairings of the extended workings is resulted. The terms of maintenance of the sloping workings and pairings are considered on a mine the name of V.M. Bazhanova. The calculation indexes of parameters of pairings of workings are certain. The results of the mine researches are resulted after the state of pairings of the capital sloping workings of mine the name of V.M. Bazhanova. 2011 Article К вопросу об устойчивости сопряжений капитальных выработок глубоких шахт / В.В. Раскидкин // Геотехническая механика: Межвед. сб. науч. тр. — Днепропетровск: ИГТМ НАНУ, 2011. — Вип. 94. — Бібліогр.: 12 назв. — рос. http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/33547 622.831 ru Геотехническая механика Інститут геотехнічної механіки імені М.С. Полякова НАН України
institution Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
collection DSpace DC
language Russian
description Наведений аналіз стану сполучень протяжних виробок. Розглянуті умови підтримання похилих виробок та сполучень на шахті ім. В.М. Бажанова. Визначені розрахункові показники параметрів сполучень виробок. Наведені результати шахтних досліджень за станом сполучень капітальних похилих виробок шахти ім. В.М. Бажанова.
format Article
author Раскидкин, В.В.
spellingShingle Раскидкин, В.В.
К вопросу об устойчивости сопряжений капитальных выработок глубоких шахт
Геотехническая механика
author_facet Раскидкин, В.В.
author_sort Раскидкин, В.В.
title К вопросу об устойчивости сопряжений капитальных выработок глубоких шахт
title_short К вопросу об устойчивости сопряжений капитальных выработок глубоких шахт
title_full К вопросу об устойчивости сопряжений капитальных выработок глубоких шахт
title_fullStr К вопросу об устойчивости сопряжений капитальных выработок глубоких шахт
title_full_unstemmed К вопросу об устойчивости сопряжений капитальных выработок глубоких шахт
title_sort к вопросу об устойчивости сопряжений капитальных выработок глубоких шахт
publisher Інститут геотехнічної механіки імені М.С. Полякова НАН України
publishDate 2011
url http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/33547
citation_txt К вопросу об устойчивости сопряжений капитальных выработок глубоких шахт / В.В. Раскидкин // Геотехническая механика: Межвед. сб. науч. тр. — Днепропетровск: ИГТМ НАНУ, 2011. — Вип. 94. — Бібліогр.: 12 назв. — рос.
series Геотехническая механика
work_keys_str_mv AT raskidkinvv kvoprosuobustojčivostisoprâženijkapitalʹnyhvyrabotokglubokihšaht
first_indexed 2025-07-03T14:14:06Z
last_indexed 2025-07-03T14:14:06Z
_version_ 1836635439058911232
fulltext УДК 622.831 В.В. Раскидкин, директор проектно-конструкторского бюро (НПО «Механик») К ВОПРОСУ ОБ УСТОЙЧИВОСТИ СОПРЯЖЕНИЙ КАПИТАЛЬНЫХ ВЫРАБОТОК ГЛУБОКИХ ШАХТ Наведений аналіз стану сполучень протяжних виробок. Розглянуті умови підтримання похилих виробок та сполучень на шахті ім. В.М. Бажанова. Визначені розрахункові показ- ники параметрів сполучень виробок. Наведені результати шахтних досліджень за станом сполучень капітальних похилих виробок шахти ім. В.М. Бажанова. TO QUESTION ABOUT STABILITY OF CAPITAL WORKINGS PAIRINGS OF DEEP MINES The analysis of the state of pairings of the extended workings is resulted. The terms of main- tenance of the sloping workings and pairings are considered on a mine the name of V.M. Bazha- nova. The calculation indexes of parameters of pairings of workings are certain. The results of the mine researches are resulted after the state of pairings of the capital sloping workings of mine the name of V.M. Bazhanova. Введение. Постоянное увеличение глубины разработки на шахтах Украины, рост протяженности подземных выработок, ведение горных работ в сложных гор- но-геологических условиях значительно обострили проблему поддержания выработок в эксплуатационном состоянии. Применяемые конструкции кре- пей, в основном подпорно-ограждающего типа, в настоящее время не в со- стоянии обеспечить устойчивость выработок. Низкая эффективность способов крепления и поддержания протяженных выработок на глубоких горизонтах шахт обусловлена, в первую очередь, из- менением геомеханических условий при их строительстве и эксплуатации. Об этом свидетельствуют значительные расходы на поддержание выработок, с одновременным увеличением доли применения металлической крепи. Так, доля затрат на проведение, крепление и поддержание выработок в Донбассе составляет от 25% [1] до 45% себестоимости угля [2]. На поддержании и ре- монте выработок задействовано 32,3 тыс. человек (при общей численности горнорабочих очистного забоя – около 54 тыс. человек). Потери площади поперечного сечения подготовительных выработок дос- тигают 60-70%. Это приводит к тому, что более 40% выработок ремонтирует- ся до сдачи в эксплуатацию, 52% выработок деформировано, а 20% их нахо- дится в аварийном состоянии. Деформируются практически все выработки, но особо тяжелое положение наблюдается в подготовительных (деформиро- вано 60%) и сопряжениях выработок (деформировано до 80%). В угольной шахте в среднем на 1 км выработок приходится до 6…7 сопряже- ний, ежегодно их сооружается 18…20 тыс., а эксплуатируется более 60 тыс. [3], поэтому решение вопросов их поддержания является важнейшей задачей. Анализ состояния и опыта поддержания крепи сопряжений подгото- вительных выработок. Традиционные решения, принимаемые при поддержании сопряжений – усиление крепи за счет увеличения ее плотности либо применения более мощных крепей, не дает положительного результата, как вне, так и в зонах непосредственного влияния очистных работ [4]. Частым является совершенно необоснованное, противоречащее основным положениям геомеханики реше- ние – поддерживать сопряжения крепью с жестким режимом работы при под- держании примыкающих выработок податливой крепью. Это создает эффект штампа, что даже в благоприятных условиях (однородные, крепкие породы) вызывает их деформации [3]. Затраты средств и труда при ликвидации последствий деформаций сопря- жений обычно составляют 60% и выше начальных затрат на их сооружение, а при ликвидации завалов обычно превышают таковые. Трудоемкость ремонта очень высока: в среднем необходимо выполнить 130 операций, из которых только 5 механизированы [5]. Существующие проектные решения обычно учитывают обобщенные гор- но-геологические, технические и технологические факторы и предусматри- вают применение традиционных способов поддержания, что приводит к обя- зательности выполнения дорогостоящего ремонта. Как отмечается в [3], при расположении сопряжений не учитывается гид- рогеологическая характеристика массива, непосредственно влияющая на дли- тельную прочность пород, и, в конечном счете, геомеханическое состояние данного участка массива. При насыщении водой прочность сланцев уменьша- ется в 1,5 раза, песчаников – в 1,3 раза, аргиллитов и алевролитов – в 2 раза. На глубинах до 800 м основная часть сопряжений сооружается и поддержива- ется в породах с прочностью на одноосное сжатие 25…80 МПа (85%), на глу- бине 800…1200 м – в породах прочностью 25…100 МПа (95%). Таким обра- зом, условия сооружения и поддержания сопряжений и в перспективе будут неблагоприятные. Как показывают данные, приведенные в [3], одним из существенных не- достатков в проектах является неучет фактического состояния сопряжений. В подавляющем большинстве случаев в проектах закладываются те же решения, которые не оправдались опытом их эксплуатации. Между тем, зарубежный опыт крепления сопряжений капитальных и подготовительных выработок ос- новывается, как правило, на наблюдениях за их состоянием в различных гор- но-геологических условиях [6, 7]. На основании визуальных наблюдений и обобщений, не прибегая к сложным расчетам, делается вывод о применении той или иной конструкции крепи. Так, на шахтах Рура существует достаточ- ное количество конструкций крепи (более 20) сопряжений, которые выбира- ются из условий откатки и размещения трубопроводов. В устойчивых породах обычно принимается плоская форма узла сопряжения, в менее устойчивых (породы прочностью до 50 МПА) – сводчатая. Крепь применяется металличе- ская, анкерная и железобетонная. Закрепное пространство при металлической (арочной или плоской) крепи обычно заполняется цементно-песчаным рас- твором. Искусственная опора из железобетона между сопрягающимися выра- ботками – «утюг» – выполняется на всю высоту сопряжения. При податливой крепи сопрягающихся выработок крепь узла только податливая. Принцип един- ства режима работы крепи в совокупности выработок является обязательным для всех шахт Германии. На шахтах Англии [8] для сопряжений характерно увеличение несущей способности крепи на 20…60%, в том числе при металлической податливой крепи за счет увеличения плотности ее установки. В Остравско-Карвинском бассейне [9] крепление сопряжений, число кото- рых по конструктивным характеристикам составляет 8, осуществляется обычно той же крепью, что и протяженных выработок данной системы, но не- сущая способность ее увеличивается на 25…30% за счет изменения техниче- ских параметров. Это характерно для капитальных выработок. В сопряжениях подготовительных выработок, независимо от их назначения, обычно приме- няют податливую крепь из колоколообразного профиля, при этом шаг крепи уменьшается на 30…50%. Это характерно для узла сопряжения и трех- пятиметровых участков сопрягающихся выработок. Зарубежный опыт ведения горных работ показывает прямую зависимость конфигурации обнажений в пределах сопряжений от прочности вмещающих пород. В породах с прочностью до 80 МПа породные обнажения (а, следова- тельно, и крепь) обычно имеют криволинейное очертание (92%), из них круг- лое – 6%, арочное – 72, сводчатое – 22%. В породах прочностью более 80 МПА 30% выработок имеют криволинейное очертание, 70% – плоское обна- жение пород. Следует также отметить, что для угледобывающих стран Европы устанав- ливается четко регламентируемое, обязательное для выполнения время прове- дения в выработках ремонтных работ [7]. При решении вопроса о проведении ремонта учитывается состояние крепи (вмещающего массива) по ожидаемым затратам на ее восстановление и возможность ремонта без остановки выра- ботки. В силу изложенного ремонтные работы в выработках шахт Германии и Чехии проводятся при затратах, не превышающих 30% от начальной стоимо- сти крепления (в период сооружения комплекса выработок), т.е. находящихся на уровне стоимости среднего ремонта. Доведение состояния выработок (в том числе сопряжений) до необходимости выполнения капитального ремонта не допускается. Целью настоящей статьи является анализ основных положений проекти- рования крепи сопряжений и результатов натурных наблюдений за состояни- ем капитальных наклонных выработок и сопряжений на шахте им. В.М. Ба- жанова для обоснования направлений по повышению устойчивости сопряже- ний. Анализ основных положений при проектировании крепи сопряжений. Сопряжением или узлом сопряжений называется переходная общая часть примыкающих, различно ориентированных в пространстве горных выработок (рис. 1) [10, 11]. Многообразие горнотехнических и горно-геологических ус- ловий требует индивидуального подхода к составлению проекта или паспорта крепления сопряжений горных выработок. Основными параметрами крепи сопряжений являются несущая способ- ность и величина податливости. Несущая способность крепи и ее податли- вость на узлах сопряжений подготовительных выработок, как указывается в [11], должны быть не ниже, чем в примыкающих к узлу выработках. а – пересечение прямоугольное; б – пересечение остроугольное; в – ответвление прямо- угольное; г – ответвление остроугольное; д – ответвление по кривой; е – разветвление (со- единение) под углом; ж, з, и – разветвления (соединения) по кривой; к, л – сопряжение «треугольный узел»; м – прямоугольное и тупоугольные примыкания (штриховкой пока- зана крепь сопряжения) Рис. 1 – Виды сопряжений подготовительных выработок [10] Для сопряжений выработок, размещенных вне зоны существенного влия- ния очистных работ, необходимая несущая способность податливой крепи оп- ределяется по формуле: 3 2 1             H eLq , (1) где q – несущая способность (отпор крепи) в кровле сопряжения, МПа; γ – объемный вес пород, МН/м 3 ; L – пролет сопряжения, определяемый в раз- ветвлениях на расстоянии 1-2 м от лобовой опоры, для выработок, примы- кающих под углом, близком к прямому: 2 2 1 L LL  , где L1 – ширина магистральной выработки, м; L2 – ширина примыкающей вы- работки (рис. 2), м; Н – глубина заложения сопряжения, м; σ – предел проч- ности породы на одноосное сжатие, МПа. Предел прочности пород определяется как средневзвешенная прочность по слагающим слоям в кровле на высоту, равную ширине сопряжения. Расчет величины податливости крепи сопряжений, размещенных вне зоны существенного влияния очистных работ, рекомендуется производить по фор- муле:                       11,0 2 0 10     qH eLU , (2) где U – смещение пород кровли узла сопряжения, м; σ0 – условная прочность пород (σ0 = 30МПа). Рекомендуемые зависимости (1) и (2) могут быть использованы для расче- та параметров сопряжения при условии γН/σ ≤ 0,65 и предела прочности по- род на одноосное сжатие не менее 30 МПа. Предваряя этап расчета и выбора параметров сопряжения, необходимо от- метить следующие важные замечания для получения результатов, соответст- вующих реальным горно-геологическим и горнотехническим условиям. Во-первых, в расчетных формулах должна быть учтена реальная проч- ность массива, с учетом структурной неоднородности пород, степени обвод- ненности, средневзвешенной прочности массива, слагающих толщу и т.д. Во-вторых, в указанных формулах не учтена концентрация напряжений, а значит и увеличение нагрузки на крепь сопряжений и смещений породного контура, вызванная влиянием очистных работ, близлежащих выработок, кото- рыми являются также и выработки, примыкающие к сопряжению. В-третьих, величина пролета, показанная на схемах сопряжений (рис. 2), должна быть увеличена, поскольку технология сооружения сопряжений, рас- тянутая во времени, а также влияние комплекса выработок, приводит к тому, что область разрушенных пород вокруг сопряжения существенно увеличива- ется, что эквивалентно увеличению пролета выработки и действующей на- грузке. Одним из подтверждений этого являются результаты исследований, полу- ченные в [12]: наибольшие величины смещений имеют место в кровле и почве и увеличиваются по сравнению с их значениями на контуре одиночной выра- ботки в 1,34 раза для одностороннего сопряжения и в 1,57 раза для двухсто- роннего. а – разветвление; б – примыкание; в – пересечение Рис. 2 – Пролеты сопряжений Очевидно, что эффективное решение задачи надежного поддержания со- пряжений возможно при использовании несущей способности породного мас- сива, что может быть реализовано созданием системы крепь-порода уже в на- чальный период сооружения сопряжения путем выполнения специальных мероприятий. Вопросы, где применять дополнительные мероприятия, и каковы их пара- метры, особенно важны в пределах сопряжений. Исходными данными для этого должны стать результаты натурных исследований. Общая характеристика шахты им. В.М. Бажанова: горно- геологические и горнотехнические условия разработки Как показывает опыт ведения горных работ на шахте им. Бажанова, приме- нение мер охраны и поддержания капитальных выработок и сопряжений не решает задачи обеспечения длительной их устойчивости: наблюдается пуче- ние пород почвы, что требует проведения неоднократных подрывок вспучен- ных пород с привлечением на эти работы значительных людских, материаль- ных и финансовых ресурсов. Условия отработки пласта m3, разрабатываемого на шахте, являются тяже- лыми из-за наличия в кровле малоустойчивых и неустойчивых пород, зон размывов, трещиноватости, наличия малоамплитудной нарушенности, сопро- вождающейся интенсивными газодинамическими явлениями. Учитывая большую глубину залегания, высокую температуру горных пород, условия отработки пласта m3 следует отнести к весьма сложным. Непосредственная кровля повсеместно представлена аргиллитом (предел прочности на сжатие 30…40 МПа), который по опыту ведения горных работ характеризуется как мало- и среднеустойчивый. В местах «ложной» кровли и частичных размывов кровля весьма неустойчивая, обрушается на высоту до 3,0 и более метров. Основная кровля представлена легкообрушающимся ар- гиллитом с пределом прочности на сжатие 30-50 МПа. Почва представлена в основном алевролитом, в верхней части мощностью 0,20…0,70 м «кучерявой» текстуры, характеризуется как слабо- и среднеус- тойчивая. Предел прочности на сжатие 30…60 МПа. Горизонт 1012 м является основным откаточным (отметка минус 752,6 м) и делит шахтное поле на бремсберговую и уклонную части. Запасы бремсбер- гового поля по пласту m3 отработаны. Уклонная часть шахтного поля, где ведется отработка запасов, делится на три панели: восточную, западную и центральную. Запасы уклонного поля от- рабатываются в настоящее время в восточной и центральной панелях на от- метке минус 1000 м с промежуточными горизонтами 1100 и 1150 м; отработка западной панели осуществляется в первой ступени с гор.1012 м. В настоящее время горные работы достигли уровня бывшей нижней тех- нической границы шахты – изогипсы минус 975м. Шахтой осуществляется доработка запасов в восточной уклонной панели, центральной панели гор. 1150 м и отработка запасов западной панели. Для обеспечения проветривания выемочных участков в уклонном поле пройдено 15 наклонных выработок с гор. 1012 м. Магистральные выработки уклонного поля проводятся по выработанному пространству ранее отработан- ных участков после уплотнения обрушенных пород. Все магистральные вы- работки по пласту m3 проходятся при помощи комбайнов 4ПП-2. Крепление штреков, квершлагов, уклонов производится металлической арочной крепью. Цели и задачи комплекса натурных исследований Комплекс шахтных инструментальных наблюдений выполнялся с целью получения информации о характере развития деформационных процессов в приконтурном породном массиве в окрестности выработок, выбранных в ка- честве объектов исследований, исследования величины смещений их контуров и оценки общего их состояния в зависимости от изменения горнотехнической обстановки. Назначением капитальных наклонных выработок является обслуживание горных работ, доставка материалов, транспортирование породы и добытого угля на горизонт откатки, транспорт людей, вентиляция. Такие выработки связаны на своем протяжении с целым рядом участковых выработок посред- ством сопряжений, которые сами по себе являются сложными объектами с точки зрения их поддержания и обеспечения длительной устойчивости. Таким образом, рассматриваемые объекты можно разделить на две раз- личные с точки зрения условий эксплуатации и приемов обеспечения устой- чивости функциональные части – протяженные участки капитальных наклон- ных выработок и их сопряжения с горизонтальными участковыми выработ- ками. Каждая из этих частей является отдельным объектом для наблюдений. Выбор объектов и методики для проведения шахтных наблюдений Визуальные обследования и замерные станции для проведения инстру- ментальных наблюдений были развернуты в Центральной вентиляционной магистрали (ЦВМ) и Центральном вспомогательном уклоне (ЦВУ) гор. 1100 м уклонного поля. Выбор этих выработок характеризовался следующи- ми причинами: – значительная важность объектов для развития горных работ на шахте, со- вместность их назначения (обслуживание работ на нижележащих горизонтах); − схожесть горно-геологических условий расположения выработок при некоторых различиях в горнотехнических условиях; – характерность условий проведения выработок и их эксплуатации, что позволяет рассматривать их как представительные объекты для наблюдений. Обе выработки пройдены в поле ранее отработанной 2-й центральной лавы, однако расположены в пространстве относительно уровня почвы угольного пласта по-разному (рис. 3). 10 м 60 м 60 м 120 м m3 конв. ходок 2 ц. лавы укл. поля Центральный вспомогательный уклон Центральная вентиляционная магистраль вент. ходок 2 ц. лавы укл. поля конв. штрек 3 ц. лавы укл. поля Рис. 3 – Схема расположения объектов исследований в пространстве относительно почвы пласта Замерные станции устанавливались на протяженных участках выработок. Визуальному обследованию подвергался Центральный вспомогательный ук- лон на протяжении от конвейерной магистрали гор 1100 м до тупиковой час- ти и Центральная вентиляционная магистраль на участке от сбойки №1 до сбойки №2, в том числе и сопряжения, расположенные на обследуемых уча- стках. В ходе визуального обследования выработок, контролировалось общее со- стояние выработки, наличие и степень нарушения элементов крепи, проявле- ние пучения пород почвы, наличие воды в выработке. Состояние сопряжений в обследуемых выработках оценивалось по тем же параметрам, только ре- шающими были нарушения крепи. Состояние выработок оценивалось отно- сительным показателем устойчивости, который определяется как отношение количества рам крепи, находящихся в неудовлетворительном состоянии, к общему количеству рам на оцениваемом участке, т.е. 0 0 N NN =   , (3) где N0 – общее количество рам крепи на участке, шт.; N – количество рам крепи, находящихся в неудовлетворительном состоянии, шт. К рамам в неудовлетворительном состоянии относились те рамы, где от- слеживались не менее двух следующих дефектов: – значительные деформации верхняка; – деформации стоек; – деформации или разрыв замков, срыв гаек на замках; – значительные деформации сетчатых затяжек; – разрушение деревянных затяжек в кровле; – просадка верхняка в замках свыше паспортного значения; – разрывы тела верхняков и стоек. Анализ результатов натурных наблюдений и измерений Центральный вспомогательный уклон (ЦВУ) заложен по почве относи- тельно пласта m3 (уровень почвы выработки соответствует уровню почвы угольного пласта) и на всем протяжении расположен в уплотненных породах ранее отработанной 2-й Центральной лавы уклонного поля. Паспортное сече- ние в свету – 14,5 м 2 , крепь – стальная податливая типоразмера КМП-А3-15,5, шаг установки крепи 0,7 м. Горное давление в ЦВУ проявлялось в основном в виде срабатывания замковых соединений, деформаций элементов крепи (чаще всего – верхняков и затяжек в кровле и верхней части стоек в районе замковых соединений), со- провождающиеся, как правило, деформациями или разрушением затяжек. На достаточно большой протяженности выработки имело место пучение пород почвы, однако величина его на момент обследования не превышала 15-20 см. На сопряжениях имеют место нарушения крепи в виде деформаций верх- няков и, частично, стоек. На небольшой глубине относительно транспортного горизонта значительных разрушений крепи не обнаружено. На сопряжениях ниже 900 м зафиксирована значительная просадка в замках до 40 см, дефор- мации элементов рам и затяжек, некоторая часть которых в кровле требует замены, так как значительно разрушена и перестает выполнять свои функции. При этом частота установки рам на сопряжении увеличена до 2 рам/м, начи- ная с расстояния в 5,0 м до и заканчивая 5,0 м после участка сопряжения. Величина относительного показателя устойчивости  на всех обследован- ных участках не принимала значений выше 0,7 (рис. 4), а в районе сопряже- ний – не выше 0,31. 0.00 0.20 0.40 0.60 0.80 1.00 0 200 400 600 800 1000 1200 1400  L, м ЦВМ ЦВУ Эксп_ЦВМ Эксп_ЦВУ СопряженияОтремонтирован Рис. 4 – Изменение величины относительного показателя устойчивости по длине выра- боток В целом состояние выработки на момент обследования можно признать удовлетворительным. С уходом на большую глубину общее состояние выра- ботки ухудшается, интенсивность проявлений горного давления в целом воз- растает. Центральная вентиляционная магистраль (ЦВМ) заложена в кровле отно- сительно уровня пласта m3 и на всем протяжении расположена в уплотненных породах кровли ранее отработанной 2-й Центральной лавы уклонного поля. Паспортное сечение в свету – 14,5 м 2 , крепь – стальная податливая типораз- мера КМП-А3-15,5, шаг установки крепи 0,7 м. Визуальное обследование ЦВМ показало, что и в этой выработке, так же, как и в ЦВУ, основными проявлениями горного давления являются деформа- ции верхняков рам крепи, деформации вплоть до разрушения затяжек; де- формации и разрыв хомутов; пучение горных пород. В районе сопряжений также крепь устанавливалась с меньшим шагом (0,5 м). Крепь на трех обследованных сопряжениях деформирована, разруше- ния тела элементов крепи наблюдается на более глубоком сопряжении, раз- рывов замков не зафиксировано. Вместе с тем, значительное количество за- тяжек, как в кровле, так и в боках имеет нарушения, с противоположной сто- роны от устья примыкающих выработок замки сработаны на 35-40 см, про- гнуты планки замков, нет некоторых гаек. Проявления пучения пород почвы имеют место на всем протяжении об- следованных участков ЦВМ, величина поднятия почвы на момент обследова- ния составила от 0,1 м до 0,3 м. Участки сопряжений также подвержены пу- чению. Величина относительного показателя устойчивости  на всех обследован- ных участках не принимала значений выше 0,55, а на участке сопряжений принимала одни из самых низких значений – 0,27…0,28. Общее состояние выработки значительно хуже, чем Центрального вспо- могательного уклона – деформированных участков больше, проявления горно- го давления при прочих равных условиях интенсивнее, встречаются участки с неудовлетворительным состоянием, в основном за счет разрушения затяжек, пучения пород почвы, деформаций верхняков и нарушений в замках. Стойки во всех случаях имеют деформации значительно меньшие по сравнению с верхняком. В целом, состояние обследованной выработки следует признать плохим, сопряжения также в неудовлетворительном состоянии. С увеличением глуби- ны ее состояние еще более ухудшается. Выводы. 1. Существующие проектные решения при поддержании сопряжений вы- работок обычно предусматривают применение традиционных способов, ос- нованных на обобщенных горно-геологических, технических и технологиче- ских данных, что приводит к низкой устойчивости участков сопряжений и обязательности выполнения дорогостоящего ремонта. 2. Актуальным направлением по повышению устойчивости сопряжений яв- ляется исследование закономерностей деформирования породного массива в окрестности сопряжений выработок и учет этих особенностей в существую- щих методиках расчета. Эффективное решение задачи надежного поддержания сопряжений возможно при использовании несущей способности породного массива, что может быть реализовано созданием системы крепь-порода в на- чальный период сооружения сопряжения путем выполнения специальных ме- роприятий. 3. В результате натурных наблюдений, выполненных в Центральной вен- тиляционной магистрали (ЦВМ) и Центральном вспомогательном уклоне (ЦВУ) гор. 1100 м уклонного поля шахты им. В.М. Бажанова установлены основные проявления горного давления и выполнена оценка состояния выра- боток и участков сопряжений. Величина относительного показателя устойчивости  в ЦВУ на всех об- следованных участках не превышала 0,7, а в районе сопряжений – 0,31. В це- лом состояние выработки на момент обследования признано удовлетвори- тельным. Величина относительного показателя устойчивости  в ЦВМ на всех обсле- дованных участках не превышала 0,55, а на участке сопряжений принимала одни из самых низких значений – 0,27…0,28. Состояние выработки признано плохим. С уходом на большую глубину заложения общее состояние выработок ухудшается, интенсивность проявлений горного давления в целом возрастает. 4. Результаты визуального обследования показали, что сопряжения являются не только специфическим подземным объектом, работающим в более тяжелых условиях из-за высокой нарушенности вмещающего массива, но и участком, где начинают проявляться первичные деформации, распространяющиеся на про- тяженные участки выработок, ввиду перераспределения напряжений и дефор- маций. 5. Для обоснования рациональных параметров способа поддержания со- пряжений и прилегающих участков протяженных выработок целесообразно ввести такое понятие, как «зона влияния сопряжения». Для комплекса на- клонных выработок шахты им. В.М. Бажанова протяженность участков со- пряжений и зон их влияния на выработку составляет от 70 до 160 м. СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 1. Овчинников В.Ф., Дротик В.А., Иваненко А.М. Влияние усиленной анкерной крепи и охранной буто- вой полосы на устойчивость пластовой выработки // Уголь Украины. – 2006. - № 5. – С. 17-18. 2. Тулуб С.Б. Состояние и перспективы развития угольной промышленности Украины. – К.: УкрНИИ- проект, 2007. – 45 с. 3. Кошелев К.В., Игнатович Н.В., Полтавец В.И. Поддержание сопряжений горных выработок. – К.: Тех- ника, 1991. – 176 с. 4. Шевченко В.В., Тупиков Б.Г., Селезень А.Л. Влияние плотности крепи на смещения пород в подгото- вительных выработках // Уголь Украины. – 1988. – № 4. – С. 13-15. 5. Ильюшенко В.Г., Чупика А.Н. Пути улучшения состояния выработок на шахтах объединения Донецк- уголь // Уголь Украины. – 1987. – № 1. – С. 5-8. 6. Шталь Р. Крепление сопряжений горизонтальных выработок // Глюкауф. – 1967. – № 10. – С. 37-30. 7. Якоби О. Практика управления горным давлением. – М.: Недра, 1987. – 566 с. 8. Хасан Г. Учет устойчивости при сооружении сопряжений подземных выработок // Горная наука и тех- нология. – 1986. – № 1. – С. 49-57. 9. Крепление и охрана выработок в сложных горно-геологических условиях / К.В. Кошелев, А.Г. Томасов, В.Л. Самойлов, И.И. Бурма. – К.: Техника, 1986. – 110 с. 10. Широков А.П., Писляков Б.Г. Расчет и выбор крепи сопряжений горных выработок. - М.: Недра, 1988. - 241 с. 11. Руководство по составлению паспортов крепления сопряжений подготовительных выработок с ме- таллической арочной и рамной трапециевидной крепями в условиях пологих пластов шахт Госуглепрома Украины. – Донецк, 1994. – 73 с. 12. Петров Д.Н. Обеспечение устойчивости сопряжений горизонтальных выработок при разработке Яковлевского железорудного месторождения. – Автореф. дисс… к.т.н. – С.Петербург. – 20 с.

Схожі ресурси