Влияние отпора крепи на состояние выработок при их повторном использовании

Розроблено методику розрахунку параметрів кріплення підготовчих виробок при повторному використанні. Виконано аналіз ефективності виконання паспортів підтримання виробок на шахтах Західного Донбасу. Проведено оцінку стану виробки з урахуванням необхідної та фактичної несучої здатності кріплення....

Ausführliche Beschreibung

Gespeichert in:

Bibliographische Detailangaben
Datum:	2013
Hauptverfasser:	Халимендик, Ю.М., Бруй, А.В., Воронин, С.А.
Format:	Artikel
Sprache:	Russian
Veröffentlicht:	Український науково-дослідницький і проектно-конструкторський інститут гірничої геології, геомеханіки і маркшейдерської справи НАН України 2013
Schriftenreihe:	Наукові праці УкрНДМІ НАН України
Online Zugang:	http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/57201
Tags:	Tag hinzufügen Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
Назва журналу:	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Zitieren:	Влияние отпора крепи на состояние выработок при их повторном использовании / Ю.М. Халимендик, А.В. Бруй, С.А. Воронин // Наукові праці УкрНДМІ НАН України. — 2013. — № 13, ч. 1. — С. 31-44. — Бібліогр.: 13 назв. — рос.

Institution

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine

id	irk-123456789-57201
record_format	dspace
spelling	irk-123456789-572012014-03-06T03:01:13Z Влияние отпора крепи на состояние выработок при их повторном использовании Халимендик, Ю.М. Бруй, А.В. Воронин, С.А. Розроблено методику розрахунку параметрів кріплення підготовчих виробок при повторному використанні. Виконано аналіз ефективності виконання паспортів підтримання виробок на шахтах Західного Донбасу. Проведено оцінку стану виробки з урахуванням необхідної та фактичної несучої здатності кріплення. Procedure for calculation of support parameters for development workings in their re-use is developed. Analysis of effectiveness of making plans for maintenance of mine workings at the mines of Western Donbas is performed. The condition of mine working is estimated taking into account desired and actual support bearing capacity. 2013 Article Влияние отпора крепи на состояние выработок при их повторном использовании / Ю.М. Халимендик, А.В. Бруй, С.А. Воронин // Наукові праці УкрНДМІ НАН України. — 2013. — № 13, ч. 1. — С. 31-44. — Бібліогр.: 13 назв. — рос. 1996-885X http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/57201 622.831 ru Наукові праці УкрНДМІ НАН України Український науково-дослідницький і проектно-конструкторський інститут гірничої геології, геомеханіки і маркшейдерської справи НАН України
institution	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
collection	DSpace DC
language	Russian
description	Розроблено методику розрахунку параметрів кріплення підготовчих виробок при повторному використанні. Виконано аналіз ефективності виконання паспортів підтримання виробок на шахтах Західного Донбасу. Проведено оцінку стану виробки з урахуванням необхідної та фактичної несучої здатності кріплення.
format	Article
author	Халимендик, Ю.М. Бруй, А.В. Воронин, С.А.
spellingShingle	Халимендик, Ю.М. Бруй, А.В. Воронин, С.А. Влияние отпора крепи на состояние выработок при их повторном использовании Наукові праці УкрНДМІ НАН України
author_facet	Халимендик, Ю.М. Бруй, А.В. Воронин, С.А.
author_sort	Халимендик, Ю.М.
title	Влияние отпора крепи на состояние выработок при их повторном использовании
title_short	Влияние отпора крепи на состояние выработок при их повторном использовании
title_full	Влияние отпора крепи на состояние выработок при их повторном использовании
title_fullStr	Влияние отпора крепи на состояние выработок при их повторном использовании
title_full_unstemmed	Влияние отпора крепи на состояние выработок при их повторном использовании
title_sort	влияние отпора крепи на состояние выработок при их повторном использовании
publisher	Український науково-дослідницький і проектно-конструкторський інститут гірничої геології, геомеханіки і маркшейдерської справи НАН України
publishDate	2013
url	http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/57201
citation_txt	Влияние отпора крепи на состояние выработок при их повторном использовании / Ю.М. Халимендик, А.В. Бруй, С.А. Воронин // Наукові праці УкрНДМІ НАН України. — 2013. — № 13, ч. 1. — С. 31-44. — Бібліогр.: 13 назв. — рос.
series	Наукові праці УкрНДМІ НАН України
work_keys_str_mv	AT halimendikûm vliânieotporakrepinasostoânievyrabotokpriihpovtornomispolʹzovanii AT brujav vliânieotporakrepinasostoânievyrabotokpriihpovtornomispolʹzovanii AT voroninsa vliânieotporakrepinasostoânievyrabotokpriihpovtornomispolʹzovanii
first_indexed	2025-07-05T08:27:02Z
last_indexed	2025-07-05T08:27:02Z
_version_	1836794798092058624
fulltext	Наукові праці УкрНДМІ НАН України, № 13 (частина I), 2013 Transactions of UkrNDMI NAN Ukraine, № 13 (part I), 2013 31 УДК 622.831 ВЛИЯНИЕ ОТПОРА КРЕПИ НА СОСТОЯНИЕ ВЫРАБОТОК ПРИ ИХ ПОВТОРНОМ ИСПОЛЬЗОВАНИИ Халимендик Ю. М., Бруй А. В. (ГВУЗ «Национальный горный университет», г. Днепропетровск, Украина) Воронин С. А. (ДТЭК «Павлоградуголь», г. Павлоград, Украина) Розроблено методику розрахунку параметрів кріплення під- готовчих виробок при повторному використанні. Виконано ана- ліз ефективності виконання паспортів підтримання виробок на шахтах Західного Донбасу. Проведено оцінку стану виробки з урахуванням необхідної та фактичної несучої здатності кріп- лення. Procedure for calculation of support parameters for develop- ment workings in their re-use is developed. Analysis of effectiveness of making plans for maintenance of mine workings at the mines of West- ern Donbas is performed. The condition of mine working is estimated taking into account desired and actual support bearing capacity. Внедрение прогрессивных бесцеликовых технологических схем с повторным использованием подготовительных выработок на угольных шахтах решает задачи прямоточного проветривания, своевременного обеспечения фронта очистных работ и улучшает технико-экономические показатели работы шахты. В то же время, остаются нерешенными задачи повышения эффективности обес- печения устойчивости подготовительных выработок планируе- мых для повторного использования. Как правило, ухудшение их состояния обусловлено увеличением глубины ведения горных работ, несоответствием типа крепи горно-геологическим услови- Наукові праці УкрНДМІ НАН України, № 13 (частина I), 2013 Transactions of UkrNDMI NAN Ukraine, № 13 (part I), 2013 32 ям, низким качеством сооружения (большие пустоты закрепного пространства, слабая затяжка замковых соединений, отсутствие или плохое качество забутовки, и др.), что способствует интен- сификации проявлений горного давления. Неудовлетворительное состояние выработок приводит к необходимости их ремонта, рез- кому возрастанию трудовых, материальных и временных затрат. Многочисленные способы и средства обеспечения эксплуатаци- онного состояния повторно используемых выработок (проведе- ние с запасом на осадку, подрывка, ремонт и перекрепление де- формированных участков крепи) зачастую приводят лишь к вре- менному эффекту. Разнообразие в подходах к поддержанию выработок для по- вторного использования, отражающееся в действующих паспор- тах поддержания выработок предопределено неоднозначностью нормативных документов. Так, основные закономерности прояв- ления горного давления и методики расчетов основных техноло- гических схем при ведении очистных работ приведены в КД [1]. Однако поддержание подготовительных выработок приведено в виде схем крепления и основных требований к безопасности ве- дения работ. Указаниями [2] предусматриваются условия, требования и расчет несущей способности органной крепи при повторном ис- пользовании выработок в зависимости от степени обрушаемости пород кровли. Расчетная нагрузка на искусственные ограждения определяется в зависимости от мощности разрабатываемого пла- ста и степени обрушаемости пород кровли. Эта величина колеб- лется от 400 тс/м до 2000 тс/м (4000 кН/м–20000 кН/м), соответ- ственно для легкообрушающихся и труднообрушающихся пород. По классификации ДонУГИ породы кровли и почвы в За- падном Донбассе в большинстве случаев необходимо отнести к породам неустойчивым и очень неустойчивым. При этом пунк- том 5.4.12 предписано повторное использование участковых под- готовительных выработок, которые поддерживаются за очистным забоем, применять на пластах с устойчивыми и средней устойчи- вости боковыми породами, то есть при σсж > 30 МПа. Проектные решения по выбору способов и средств поддер- жания выработок принимаются на основании расчета величины Наукові праці УкрНДМІ НАН України, № 13 (частина I), 2013 Transactions of UkrNDMI NAN Ukraine, № 13 (part I), 2013 33 максимальной конвергенции сечения выработки. Надо полагать, что применяемые коэффициенты обоснованы конвергенцией в выработках с существующими крепями, которые приведены в СОУ [3], и не учитывают изменения в отпоре крепи или укрепле- ние массива горных пород анкерами. За основу прогнозирования нагрузки на крепь взят вес пород свода расслоения над выработ- кой, рассчитываемый по формуле М. М. Протодъяконова. Но при проходе лавы формируется зона расслоений пород не тождественная своду обрушений. Свод обрушений на сопря- жении с лавой объединяется с вертикальными смещениями в лаве и формируется зона разгрузки в массиве. Эта зона значительно отличается от свода обрушений и может превышать её по высоте и зависеть от сил взаимодействия между слоями пород при пере- мещении опорного давления вглубь массива. Расчет количества рам на 1 м производится исходя из рабо- чего сопротивления крепления по табличным данным ДонУГИ. Эти данные не совсем точны: 1. Стенд для получения рабочей характеристики позволяет проводить испытание лишь для арок сечением 13,8 м2; 2. СОУ [3] не учитывает применяемых массово в Украине новых и эффективных замковых соединений; 3. Методикой не учитывается величина внедрения стоек в почву. Охрана подготовительных выработок после прохода лавы предусматривается различными способами: литые и породные полосы, железобетонные тумбы, костры деревянные и накатные, буто- и кустокостры, органное крепление и чурбаковая стена. Не- сущая способность предлагаемых конструкций не дается. Приво- дятся лишь коэффициенты влияния этих способов [3]. При этом нет различия между ними за исключением породных полос. Таким образом, для условий отработки маломощных пла- стов со слабометаморфизованными боковыми породами шахт За- падного Донбасса нет четких и полных нормативных требований к технологическим операциям по усилению крепи охраняемой для повторного использования выработки. Поэтому поиск техни- ческих решений по повышению устойчивости подготовительных Наукові праці УкрНДМІ НАН України, № 13 (частина I), 2013 Transactions of UkrNDMI NAN Ukraine, № 13 (part I), 2013 34 выработок для их повторного использования является актуальной задачей современного угледобывающего предприятия. Целью данной работы являлся анализ эффективности вы- полнения применяемых паспортов на шахтах Западного Донбасса со сравнением и сопоставлением проектной и фактической несу- щей способности крепи и оценкой состояния выработки. Отработку запасов выемочного столба с погашением выра- боток вслед за подвиганием очистного забоя можно считать ре- шенной задачей: Установка впереди движущегося очистного за- боя опережающей крепи усиления позволяет сохранить сечение штрека. Установка только крепи усиления в штреке после прохо- да лавы не приводит к подобному эффекту. Установлено [4], что существует тесная корреляция между оседанием на концевом участке лавы и вертикальной конвергенцией выработки после прохода лавы. Данная зависимость наблюдается в различных горно-геологических условиях и при различных способах запол- нения выработанного пространства на сопряжении со штреком и установлена путем проведения инструментальных замеров. Дру- гими словами, необходимо минимизировать опускание кровли на краевом участке лавы для минимизации потери сечения подгото- вительной выработки после прохода лавы. В данной работе уделено внимание разработке методики определения необходимого отпора крепи на сопряжении лавы со штреком на основании обобщения имеющегося опыта поддержа- ния выработок в условиях слабометаморфизированных пород. Согласно разработанной методике, вклад каждого элемента крепи в общий создаваемый системой отпор оценивается отдель- но. Для оценивания каждому элементу в системе «крепь-массив» присваивается значение его несущей способности, взятой из ре- зультатов испытаний на стендах, нормативной и справочной ли- тературы, а также непосредственно материалов инструменталь- ных измерений в выработках. Создаваемый отпор определяется путем суммирования отпора всех элементов крепи. Таким обра- зом, можно оценить отпор крепи, заложенный в паспорте крепле- ния и поддержания, а также фактический отпор, исходя из сло- жившейся ситуации и проводимых мероприятий в выработке. Наукові праці УкрНДМІ НАН України, № 13 (частина I), 2013 Transactions of UkrNDMI NAN Ukraine, № 13 (part I), 2013 35 Остановимся на каждом из элементов крепи, используемого в паспортах поддержания выработок Западного Донбасса. Арочная крепь. Определение типа крепления выработок и плотность установки производится в соответствии с разделом 8 [5] с учётом рекомендаций [6]. Рабочее сопротивление крепи определяется по данным стендовых испытаний ДонУГИ или ВНИИМШС или табличных данных нормативных документов [6, 7] с учётом различных замковых соединений. Меры по повышению устойчивости горных выработок должны соответствовать требованиям СНиПа [8]. Например, п. 4.22 предполагает при крепости пород менее 15 МПа (150 кгс/см2) под стойками следует предусматривать опоры, ис- ключающие вдавливание стоек крепи в почву. Несущая способность арочной податливой крепи АПЗ из профиля СВП с замками АПЗ-030 составляет не более 10 т. [9]. Согласно протоколов лабораторных испытаний ГП «ДонУГИ» при использовании замков ЗПКм получена харак- теристика рабочего (без деформации элементов) сопротивления крепи указанная в таблице 1. Эта характеристика принимается в качестве расчётной при определении плотности крепления выра- ботки. Таблица 1 Рабочая нагрузка крепи АПЗ с замками ЗПКм Размеры крепи: Профиль Сопротивление, кН на раму сечение, м2 ширина, мм высота, мм 11,2 4180 3130 СВП 22 290 13,8 4750 3440 СВП 22 280 15,5 5200 3550 СВП 27 365 Таким образом, применение замков ЗПКм повышает несу- щую способность арочной крепи до 30 т. Рамная крепь является эффективной при поддержании штрека до подхода лавы. В ство- ре с лавой одна из стоек демонтируется и устанавливается без ка- кого либо предварительного распора. Эти необходимые меропри- Наукові праці УкрНДМІ НАН України, № 13 (частина I), 2013 Transactions of UkrNDMI NAN Ukraine, № 13 (part I), 2013 36 ятия приводят к тому, что несущая способность рамы после про- хода лавы стремится к нулю, поэтому при расчетах отпора крепи повторно используемой выработки вклад в общий отпор этого элемента не учитывается. Анкерование пород существенно улучшает геологические характеристики пород, создает породную плиту в кровле выра- ботки и способствует сохранности сечения выработки до подхода лавы. Методическими указаниями [10] предусмотрено введение поправочного коэффициента в расчётную крепость пород за счёт дополнительного крепления анкерами. Он изменяется от 1 до 2 в зависимости от плотности анкерования. В створе с лавой происходит опускание кровли на сопряже- нии, и как следствие, над выработкой образуется свод обруше- ния. Сталеполимерные анкера длина которых 2,1 м после прохода лавы попадают в свод обрушения, высота которого превышает их длину. Этот процесс развивается независимо от количества анке- ров и их направленности, Поэтому после прохода лавы эффек- тивность сталеполимерных анкеров сводится к нулю и вклад данного элемента в общей несущей способности поддерживаемой выработки принимается равным 0. Органные ряды на концевом участке лавы и стойки усиле- ния в штреке. Несущая способность данного элемента крепи определяется из справочной литературы [11]. ,76,7293 d l kp  (1) где σкр – критическое напряжение сжатия, кг/см2; 293 – предел прочности на сжатие сухой сосны, кг/см2; l – длина стойки, см; d – диаметр стойки, см Допустимая нагрузка на стойку определяется из выражения: , k F P kp   (2) где k – коэффициент запаса прочности для деревянных стоек (без повторного использования k = 1,5÷3; при переносе стоек k = 3÷5); Наукові праці УкрНДМІ НАН України, № 13 (частина I), 2013 Transactions of UkrNDMI NAN Ukraine, № 13 (part I), 2013 37 F – площадь поперечного сечения стойки, см2. Произведя расчеты по данным формулам, можно оценить отпор стоек в лаве. При условии, что их диаметр около 12 см и длина 1,2 м отпор каждой составляет ≈ 12 тонн. Для стоек в штреке диаметром 20 см и длиной 3,2 м отпор равен 19 тонн. Для удобства расчетов методикой принимается отпор деревянных стоек исходя из соотношения: 1 см диаметра стойки = 1 тонна. Учитывая, что краевая часть в лаве нарушена от неупругих деформаций вокруг выемочной выработки, необходимо ее разо- брать до почвы шириной не менее, чем установка двух брусьев. В случае установки органных рядов по бровке лавы без штробы до почвы штрека, стойки располагаются в деформированной части массива и, соответственно не могут выполнять своих функций, и будут либо вдавлены в разупрочненный массив, либо просто вы- давлены вместе с почвой в сторону штрека (рис. 1). Рис. 1. Деформирование стоек установленных по бровке При расчете расстояния эффективной работы органных ря- дов методикой принимается, что призма сползания образуется под углом 45°, т.е. при фактической присечке 0,8 м установка де- ревянных стоек без выемки штробы на этом расстоянии неэффек- тивна. Отпора такие стойки создать не смогут. Поэтому, в случае установки органных рядов по бровке лавы на расстоянии меньше величины присечки, отпор данных элементов не учитывается. Наукові праці УкрНДМІ НАН України, № 13 (частина I), 2013 Transactions of UkrNDMI NAN Ukraine, № 13 (part I), 2013 38 Костер. Несущая способность сухой сосны в направлении вдоль волокон составляет 1 т [11]. Учитывая, что точек опоры у костра 4, то и отпор всей конструкции костра составляет 4 т. При условии заполнения его быстротвердеющим составов, несущая способность может быть увеличена до 10 тонн. Полигональная крепь. Полигональная крепь усиления изго- тавливается из круглого леса. Рама крепи состоит из подхвата, двух подкосов и двух боковых стоек. Элементы рамы деревянной усиливающей крепи распираются между собой двумя централь- ными и двумя боковыми прогонами. К элементам арочной крепи элементы деревянной усиливающей крепи подвязываются прово- локой. Несущими элементами, воспринимающими горное давле- ние, на контуре выработки, являются боковые стойки. По резуль- татам лабораторных исследований польских ученых установлена зависимость отпора крепи от высоты и диаметра этих стоек [12]. hdP  0772,03738,179,266max , (3) где Pmax – максимальный отпор деревянной стойки, кН; d – диаметр стойки, мм; h – высота стойки, мм. Учитывая, что испытание деревянных стоек на стенде про- изводилось с предварительной подготовкой, а при установке в шахте используются влажные, кривые стойки с неточным отпи- лом торца, целесообразно применить понижающий коэффициент около 1,5. Используя для расчетов усредненные данные по диаметру и длине стоек получаем несущую способность полигональной кре- пи: 2 стойки·20 т = 40 т. Все используемые элементы поддерживаемой вслед за лавой крепи и их несущая способность сведены в таблицу 2. При оценке отпора крепи важное значение имеет размер не- поддерживаемой механизированной крепью части лавы, от кото- рого будет зависеть вес пород, формирующий нагрузку на крепь. Наукові праці УкрНДМІ НАН України, № 13 (частина I), 2013 Transactions of UkrNDMI NAN Ukraine, № 13 (part I), 2013 39 Таблица 2 Несущая способность элементов крепи Элемент крепи Несущая способность эле- ментов крепи, т/м Впереди лавы поддержание штрека Арочная крепь с подпятником и замками АПЗ-030 10 0 Арочная крепь с подпятником и замками ЗПКм, 20-30 0 Анкерование кровли (увеличивает расчетную крепость пород в 1–2 раза) 0 0 Органный (обрезной) ряд 1т на 1см диаметра стойки 1т на 1см диаметра стойки Стойки в штробе до почвы штрека 1т на 1см диаметра стойки 1т на 1см диаметра стойки Стойки по бровке лавы без выем- ки штробы 0 0 Костры накатные 4 4 Костры накатные с заполнением быстротвердеющей смесью 10 10 Полигональная крепь – 40 Для сопоставления величин расчетного и фактического от- пора системы, методикой предусматривается определение приве- денного отпора к 1 м2 поддерживаемого пространства: LВ Р P пр м общ   5,0 1 , (4) где: Р1м – нагрузка на 1 м выработанного пространства, т/м; Впр – ширина выработки в проходке, м; 0,5 – ширина интенсивной зоны отжима у штрека с проти- воположной стороны, м; Наукові праці УкрНДМІ НАН України, № 13 (частина I), 2013 Transactions of UkrNDMI NAN Ukraine, № 13 (part I), 2013 40 L – расстояние от крайней секции мех. крепи да штрека, м. На основании оценки паспортов крепления и поддержания выработок ПАО «ДТЭК Павлоградуголь» по разработанной ме- тодике и результатам мониторинга, выполненного сотрудниками кафедры маркшейдерии, в этих выработках произведен анализ расхождений заложенных в паспорт величин отпора и его факти- ческого значения. При выполнении анализа обследовано 20 вы- работок, предназначенных для повторного использования. Во всех поддерживаемых выработках мероприятия, закла- дываемые в паспорта крепления, выполняются не в полном объе- ме, либо некачественно. Отпор, заложенный в паспорт поддержа- ния, превышает показатель фактического отпора крепи. Разброс этих величин по различным предприятиям варьируется в преде- лах от 3 % до 44 % (рис. 2). В среднем величина отпора снижает- ся на 21 % по сравнению с паспортной величиной. Рис. 2. Гистограмма распределения величин отклонения фактического отпора от его паспортного значения Недостатки нормативных документов привели к необходи- мости иного критерия к обеспечению устойчивости повторно ис- пользуемых подготовительных выработок, который заключается не в задании допустимых смещений выработки, а в задании необ- ходимого отпора в зоне влияния динамического опорного давле- ния. 0 1 2 3 4 0--5 5--10 10--15 15--20 20--25 25--30 30--35 35--40 40--45 Отклонение фактического отпора от паспортного,% Ч ас т от а Наукові праці УкрНДМІ НАН України, № 13 (частина I), 2013 Transactions of UkrNDMI NAN Ukraine, № 13 (part I), 2013 41 Расчет необходимого отпора крепи для повторного исполь- зования производился в соответствии с разработанным на кафед- ре маркшейдерии способом заданных нагрузок [4], учитывающим физико-механические свойства вмещающих пород, установлен- ные параметры зоны дезинтеграции, глубину ведения горных ра- бот и размер краевой части лавы. Данный способ апробирован в условиях Западного Донбасса и обеспечивает потерю сечения штрека не более 30 %. Для условий каждой поддерживаемой выработки рассчитан необходимый отпор всей системы по способу заданных нагрузок. Рассчитанная величина сопоставляется с фактическим отпором, создаваемым системой «крепь-массив». Таким образом, неудовлетворительное состояние выработок зачастую связано с недостаточной величиной отпора крепи на стадии составления паспорта крепления. Систематически закла- дывается погрешность не менее 10-15 % в сторону занижения, вследствие чего крепь не создает отпор возникающим со стороны массива нагрузкам. Фактически создаваемый отпор еще меньше проектного. Если сопоставить рассчитанный необходимый отпор и тот, который реально создается, то расхождение в среднем по предприятиям составит порядка 30 %. Недостаточный отпор кре- пи не препятствует развитию процесса дезинтеграции массива, что влечет за собой большой процент потери сечения выработки и необходимость её последующего перекрепления. Среднее квад- ратическое отклонение составляет ±19,3 %, является высоким и свидетельствует об отсутствии однозначного подхода и четких рекомендаций при утверждении паспортов поддержания на раз- ных предприятиях. ИТР при составлении паспортов поддержания опираются исключительно на опыт, накопленный в пределах сво- его предприятия. В паспорта закладываются мероприятия, тради- ционные для предприятия, материало- и трудоемкие, но неэффек- тивные в плане создания отпора, что, в конечном счете, приводит к развитию неупругих деформаций в массиве и деформированию выработки. Для исследования зависимости потери сечения выработки и создаваемого отпора в повторно используемых выработках опре- делялась вертикальная конвергенция путем производства ниве- Наукові праці УкрНДМІ НАН України, № 13 (частина I), 2013 Transactions of UkrNDMI NAN Ukraine, № 13 (part I), 2013 42 лирования, линейных замеров, а также по экспресс-методике, разработанной сотрудниками кафедры маркшейдерии [13]. Веро- ятно, существенную роль в процессе деформирования выработки вслед за проходом лавы играет вынимаемая мощность, но в пре- делах исследуемых выработок она изменяется в основном в пре- делах 0,05 м. Несущественное колебание данного параметра поз- воляет его игнорировать при обработке. Величина вертикальной конвергенции штрека после прохо- да лавы обрабатывалась методами математической статистики совместно с расчетным необходимым и фактическим отпором си- стемы «крепь-массив». Для однозначности, необходимый отпор крепи рассчитан для условий фактической ширины неподдержи- ваемого механизированной крепью участка лавы. На рисунке 3 представлено графическое отображение зависимости вертикаль- ной конвергенции поддерживаемой выработки от разности необ- ходимо и фактического отпоров крепи. Рис. 3. Зависимость вертикальной конвергенции от отпора крепи Как видно, с увеличением разности необходимого и факти- ческого отпоров, величина вертикальной конвергенции выработ- ки увеличивается по линейному закону. Данную зависимость можно описать уравнением: 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6 1.8 2 2.2 0 10 20 30 40 50 60 70 Δ= Рнеобх-Рфакт, % В ер т . к он ве рг ен ц и я, м Наукові праці УкрНДМІ НАН України, № 13 (частина I), 2013 Transactions of UkrNDMI NAN Ukraine, № 13 (part I), 2013 43 ∆h = 0,015·∆Р + 0,72, (5) где ∆h – вертикальная конвергенция, м; ∆Р – разность необходимого и фактического отпоров, %. Коэффициент корреляции данной зависимости достаточно высок и составляет r = 0,69. Вывод: Состояние выработок после прохода лав прямо зави- сит от отпора крепи. Установлено, что фактический суммарный отпор крепи меньше паспортного до 45 %. При сохранении выра- боток для повторного использования главными задачами надо считать правильное обоснование суммарного отпора крепи и вы- полнение технических решений в шахте. СПИСОК ССЫЛОК 1. КД 12.01.01.503-2001 Управление кровлей и крепление в очи- стных забоях на угольных пластах с углом падения до 35°. Руководство. 2. Указания по рациональному расположению, охране и подде- ржанию горных выработок на угольных шахтах СССР. –– Изд. 4-е, дополнительное. Л. 1986. –– 222 с. 3. Система обеспечения надёжного и безопасного функциони- рования горных выработок с анкерным креплением. Общие технические требования. СОУ-П 10.1.05411357.010 : 2007. Минуглепром Украины. Киев. 2007 г. 4. Ю. М. Халимендик, А. В. Бруй, В. Ю. Халимендик. Поддер- жание сопряжения лавы со штреком – основа устойчивости поддерживаемых выработок // ІV Міжнародна науково- практична конференція «Школа підземної розробки». –– Дніпропетровськ, НГУ. –– 2010. –– С. 53––58. 5. Підготовчі виробки на пологих пластах. Вибір кріплення, способів і засобів охорони. СОУ 10.1.00185790.011: 2007. Мінвуглепром України. Київ. 2007. 6. Инструкция по поддержанию горных выработок на шахтах Западного Донбасса. СПб. Павлоград. 1994 –– ВНИМИ. 7. Инструкция по выбору рамных податливых крепей горных выработок, –– СПб, 1991, ВНИМИ. 8. СНиП 11-94-80. Подземные горные выработки. Наукові праці УкрНДМІ НАН України, № 13 (частина I), 2013 Transactions of UkrNDMI NAN Ukraine, № 13 (part I), 2013 44 9. Рамные крепи горных выработок. ДонУГИ Донецк: ЦБНТИ, 1992 г. 10. КД 12.01.01.201-98 Расположение, охрана и поддержание го- рных выработок при отработке угольных пластов на шахтах. Методические указания. Харьков: УКРНИМИ, 1998 г. 11. Справочник горного инженера. Под. ред. д.т.н. В. К. Бугнева. –– Москва, 1960. 12. Stanislaw Prusek. Określenic charakterystyk podpornościo- wych obudowy drewnianej. Wiadomości Górnicze, 7-8 / 2008, с. 485––493. 13. Халимендик Ю. М., Бруй Г. В., Сарвас Є. В. Экспресс-анализ состояния выработки, закрепленной анкерной крепью // Збір- ник наукових праць УкрНДМІ. –– Донецк, 2009. –– № 5 (час- тина 1). –– С. 150––155.

Влияние отпора крепи на состояние выработок при их повторном использовании

Institution

Ähnliche Einträge