Об оценке эффективности щелевой разгрузки в подготовительных выработках
На підставі проведених досліджень встановлено, що розвантаження гірських порід є ефективним засобом зниження проявів гірського тиску у виробках. Визначено показники зниження величин зміщення порід у виробках при застосуванні заходів з розвантаження порід. Встановлено, що ефект розвантаження практичн...
Збережено в:
| Дата: | 2015 |
|---|---|
| Автори: | , , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Russian |
| Опубліковано: |
Український науково-дослідницький і проектно-конструкторський інститут гірничої геології, геомеханіки і маркшейдерської справи НАН України
2015
|
| Назва видання: | Наукові праці УкрНДМІ НАН України |
| Онлайн доступ: | http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/99573 |
| 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: | Об оценке эффективности щелевой разгрузки в подготовительных выработках / В.А. Дрибан, Б.В. Хохлов, М.Д. Рожко // Наукові праці УкрНДМІ НАН України. — 2015. — № 15. — С. 88-94. — Бібліогр.: 7 назв. — рос. |
Репозитарії
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
irk-123456789-99573 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
irk-123456789-995732016-05-01T03:02:21Z Об оценке эффективности щелевой разгрузки в подготовительных выработках Дрибан, В.А. Хохлов, Б.В. Рожко, М.Д. На підставі проведених досліджень встановлено, що розвантаження гірських порід є ефективним засобом зниження проявів гірського тиску у виробках. Визначено показники зниження величин зміщення порід у виробках при застосуванні заходів з розвантаження порід. Встановлено, що ефект розвантаження практично однаковий на ділянках виробок попереду і позаду лави. Based on the study it is determined that stress relaxation of rocks is effective means to decrease rock pressure manifestations in mine workings. Factors for decreasing rock displacement in mine workings while using measures for stress relaxation are determined. It is established that stress relaxation effect is virtually the same in mine workings ahead and behind of the operating face. 2015 Article Об оценке эффективности щелевой разгрузки в подготовительных выработках / В.А. Дрибан, Б.В. Хохлов, М.Д. Рожко // Наукові праці УкрНДМІ НАН України. — 2015. — № 15. — С. 88-94. — Бібліогр.: 7 назв. — рос. 1996-885X http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/99573 622.288.1 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 |
На підставі проведених досліджень встановлено, що розвантаження гірських порід є ефективним засобом зниження проявів гірського тиску у виробках. Визначено показники зниження величин зміщення порід у виробках при застосуванні заходів з розвантаження порід. Встановлено, що ефект розвантаження практично однаковий на ділянках виробок попереду і позаду лави. |
| format |
Article |
| author |
Дрибан, В.А. Хохлов, Б.В. Рожко, М.Д. |
| spellingShingle |
Дрибан, В.А. Хохлов, Б.В. Рожко, М.Д. Об оценке эффективности щелевой разгрузки в подготовительных выработках Наукові праці УкрНДМІ НАН України |
| author_facet |
Дрибан, В.А. Хохлов, Б.В. Рожко, М.Д. |
| author_sort |
Дрибан, В.А. |
| title |
Об оценке эффективности щелевой разгрузки в подготовительных выработках |
| title_short |
Об оценке эффективности щелевой разгрузки в подготовительных выработках |
| title_full |
Об оценке эффективности щелевой разгрузки в подготовительных выработках |
| title_fullStr |
Об оценке эффективности щелевой разгрузки в подготовительных выработках |
| title_full_unstemmed |
Об оценке эффективности щелевой разгрузки в подготовительных выработках |
| title_sort |
об оценке эффективности щелевой разгрузки в подготовительных выработках |
| publisher |
Український науково-дослідницький і проектно-конструкторський інститут гірничої геології, геомеханіки і маркшейдерської справи НАН України |
| publishDate |
2015 |
| url |
http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/99573 |
| citation_txt |
Об оценке эффективности щелевой разгрузки в подготовительных выработках / В.А. Дрибан, Б.В. Хохлов, М.Д. Рожко // Наукові праці УкрНДМІ НАН України. — 2015. — № 15. — С. 88-94. — Бібліогр.: 7 назв. — рос. |
| series |
Наукові праці УкрНДМІ НАН України |
| work_keys_str_mv |
AT dribanva obocenkeéffektivnostiŝelevojrazgruzkivpodgotovitelʹnyhvyrabotkah AT hohlovbv obocenkeéffektivnostiŝelevojrazgruzkivpodgotovitelʹnyhvyrabotkah AT rožkomd obocenkeéffektivnostiŝelevojrazgruzkivpodgotovitelʹnyhvyrabotkah |
| first_indexed |
2025-07-07T08:11:40Z |
| last_indexed |
2025-07-07T08:11:40Z |
| _version_ |
1836975029695283200 |
| fulltext |
Наукові праці УкрНДМІ НАН України, № 15, 2015
Transactions of UkrNDMI NAN Ukraine, № 15, 2015
88
УДК 622.288.1
ОБ ОЦЕНКЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ЩЕЛЕВОЙ РАЗГРУЗКИ
В ПОДГОТОВИТЕЛЬНЫХ ВЫРАБОТКАХ
Дрибан В. А., Хохлов Б. В., Рожко М. Д.
(УкрНИМИ НАНУ, г. Донецк, Украина)
На підставі проведених досліджень встановлено, що розва-
нтаження гірських порід є ефективним засобом зниження про-
явів гірського тиску у виробках. Визначено показники зниження
величин зміщення порід у виробках при застосуванні заходів з ро-
звантаження порід. Встановлено, що ефект розвантаження
практично однаковий на ділянках виробок попереду і позаду лави.
Based on the study it is determined that stress relaxation of
rocks is effective means to decrease rock pressure manifestations in
mine workings. Factors for decreasing rock displacement in mine
workings while using measures for stress relaxation are determined. It
is established that stress relaxation effect is virtually the same in mine
workings ahead and behind of the operating face.
Средняя глубина разработки в Донбассе на 01.01.1956 г. со-
ставляла 284 м, к 1968 г. она увеличилась до 421 м, в 2005-
2006 гг. – 720 м [1]. В типичных современных условиях для
угольных предприятий Донбасса глубина разработки меняется в
пределах 470 – 1430 м (в среднем 1050 м) [2], что является одной
из основных причин существенного ухудшения условий эксплуа-
тации горных выработок. Актуальность вопроса возрастает ввиду
оснащения лав высокопроизводительной техникой и существен-
ной концентрации горных работ, современное среднее месячное
подвигание очистного забоя колеблется в пределах 15 – 250 м (в
среднем 72 м) [2]. Как показывает практика, традиционные сред-
ства охраны и крепления подготовительных выработок в ряде
условий не обеспечивают необходимые требования их эксплуа-
Наукові праці УкрНДМІ НАН України, № 15, 2015
Transactions of UkrNDMI NAN Ukraine, № 15, 2015
89
тации. В данном аспекте возникает необходимость применения
соответствующих мер, технических решений и средств управле-
ния влиянием горным давлением в подготовительных выработ-
ках. К таким мерам следует отнести проведение выработок боль-
шим сечением с применением крепи повышенной податливости,
увеличение объема бесцеликовой выемки угольных пластов, раз-
грузка пород почвы, торпедирование и др. Однако указанные ме-
ры еще не нашли широкого промышленного применения, эффек-
тивность условий их использования недостаточно изучена.
Одной из важных мер улучшения условий эксплуатации под-
готовительных выработок является снижение пучения почвы путем
применения щелевой разгрузки [3–5]. Так, на шахте им. 50-летия
Октября при применении щелевой разгрузки, пучение почвы в
штреке пласта l6
н в 120 м позади лавы уменьшилось в 1,5 раза (370
– 440 мм без разгрузки, 250 – 280 мм – с разгрузкой). Указанные
данные соответствуют глубине Н = 726 м и прочности пород почвы
90/60 МПа (песчано-глинистый сланец). Разгрузка пород осу-
ществлялась скважинами, пробуренными в боках выработки впере-
ди лавы по углю длиной 2 – 4 м с двух сторон штрека [6].
В рассматриваемом аспекте представляют интерес результа-
ты исследований, проведенных на шахтах им. Менжинского,
"Карбонит" и "Тошковка" [7].
Так на шахте им. Менжинского разгрузка пород почвы осу-
ществлялась с помощью бурения шпуров в южном откаточном
штреке пласта l6 на глубине 1047 м. Мощность пласта l6 m = 1,2 м.
Кровля пласта представлена известняком мощностью 3 м,
прочность пород кровли на одноосное сжатие Rc = 70 МПа, в
почве пласта залегает алевролит мощностью 5 м, Rc = 55 МПа.
Шпуры диаметров 42 мм и длиной 4,5 м, располагали по уг-
лю треугольной гнездовой схемой с расстоянием между шпурами
0,6 м. Шпуры бурили непосредственно у забоя штрека с двух
сторон в опережении. Результаты наблюдений приведены на ри-
сунках 1 и 2. В соответствии с приведенными данными на рас-
стоянии 400 м за лавой величины пучения почвы при отсутствии
разгрузки составляли 1300 мм, а при разгрузке - 610 мм.
Наукові праці УкрНДМІ НАН України, № 15, 2015
Transactions of UkrNDMI NAN Ukraine, № 15, 2015
90
Рис. 1. Результаты наблюдений за смещениями пород кров-
ли при применении разгрузочных скважин на шахте
им. Менжинского
Рис. 2. Результаты наблюдений за пучением почвы при при-
менении разгрузочных скважин на шахте
им. Менжинского
Необходимо заметить, что в данных условиях разгрузка,
практически не повлияла на величины смещений кровли. Коэф-
фициент снижения величины пучения почвы составил kс = 0,47.
На шахте "Карбонит" разгрузка пород почвы осуществля-
лась в штреке пласта l8
н в условиях труднообрушаемой кровли. В
кровле залегал песчаник m = 15 – 20 м, Rc = 70 МПа, почва
Rc = 35 МПа, Н = 680 м. Штрек охранялся железобетонными тум-
бами.
Наукові праці УкрНДМІ НАН України, № 15, 2015
Transactions of UkrNDMI NAN Ukraine, № 15, 2015
91
Разгрузка осуществлялась шпурами, пробуренными через
0,6 м. На расстоянии 360 м за лавой (рис. 3) при осуществлении
разгрузки величина пучения почвы составила 450 мм, при отсут-
ствии разгрузки почва вспучила на 880 мм. Коэффициент сниже-
ния пучения почвы составляет kс = 0,5. В данном случае, как и в
предыдущем, изменений величин опускания кровли практически
не отмечалось.
Рис. 3. Результаты наблюдений при применении разгрузоч-
ных скважин на шахте "Карбонит"
Аналогичные данные получены по шахте "Тошковка" в кон-
вейерном штреке пласта m3, Мощность пласта m = 0,98 м, угол
падения α = 20°. Глубина разработки – 485 м. В кровле залегает
песчаник Rc = 50 МПа, m = 17 м, почва представлена глинистым
сланцем Rc = 20 МПа. Со стороны лавы штрек охранялся бутовой
полосой. Длина разгрузочных шпуров 3,4 м. В 40 м за лавой при
отсутствии разгрузки, почву вспучило на 850 мм, а при разгрузке
450 мм. В данном случае коэффициент снижения пучения почвы
составил kс = 0,52.
В данном аспекте представляется весьма важным определение
эффективности разгрузки не только по конечным значениям вели-
чин пучения, а в соответствующих зонах впереди и позади лавы.
Наукові праці УкрНДМІ НАН України, № 15, 2015
Transactions of UkrNDMI NAN Ukraine, № 15, 2015
92
Так на шахте им. Менжинского в штреке пласта l6, пучение
почвы впереди лавы соответственно составило: без разгрузки –
720 мм, а с разгрузкой – 210 мм, т.е. в данном случае коэффици-
ент снижения пучения почвы впереди лавы составил kс = 0,5. На
участке позади лавы соответствующий коэффициент составил
kс = 0,45. Таким образом, в указанном случае, значения коэффи-
циентов снижения пучения почвы практически одинаковы как
впереди и позади лавы.
По шахте "Карбонит" величина пучения почвы впереди ла-
вы при разгрузке составляла 280 мм, без разгрузки – 430 мм. Ве-
личина коэффициента снижения пучения почвы впереди лавы со-
ставила kс = 0,65.
В период поддержания выработки позади лавы величины
пучения почвы составили соответственно 450 мм (без разгрузки)
и 170 мм (с разгрузкой). Величина снижения пучения пород поч-
вы позади лавы составила kс = 0,40.
На шахте "Тошковка" соответствующие коэффициенты со-
ставляют 0,65 впереди лавы, 0,45 позади лавы. Значения указан-
ных коэффициентов при соответствующих показателях приведе-
ны в таблице 1.
Таблица 1
Коэффициенты снижения пучения почвы в выработках при
разгрузке
Наименование
шахты
Пласт
Глубина
Н, м
Rc,
МПа
Н/
Rc
Значение kс
Общее
Впереди
лавы
Позади
лавы
Им. 50-летия Ок-
тября
l6
н 726 60-90 10 0,6 – 0,6
Им. Батова l1 700 50 15 0,41 – 0,41
Им. Орджоникидзе l6 – – – 0,4 – –
Им. Менжинского l6 1047 55 19 0,47 0,5 0,45
"Карбонит" l8
н 600 30 20 0,5 0,65 0,4
"Тошковка m3 485 20 24 0,52 0,65 0,45
Наукові праці УкрНДМІ НАН України, № 15, 2015
Transactions of UkrNDMI NAN Ukraine, № 15, 2015
93
Таким образом, исходя из приведенных данных в широком
диапазоне горно-геологических условий (при Н/Rc от 10 до 25)
отмечаются практически одинаковые коэффициенты снижения
пучения почвы в выработках при осуществлении разгрузочных
мероприятий. При этом эффект разгрузки сохраняется длитель-
ный период времени и может быть принят равным kс = 0,5.
Необходимо заметить, что разгрузочные мероприятия опре-
деленным образом оказывают влияние на уменьшение величин
выдавливания пород с боков выработки. Так на шахте им. Мен-
жинского смещение боковых стенок в выработку при примене-
нии разгрузочных мероприятий уменьшилось с 410 мм до 100 мм,
а на шахте "Карбонит" с 300 мм до 80 мм.
Экспериментальные работы, проведенные в разные годы на
шахтах Донбасса, показали что, при торпедировании пород кровли
отсечными скважинами происходит комплексный эффект по сни-
жению проявлений горного давления в выработках как со стороны
кровли, так и почвы.
Так на шахте "Ореховская" при наличии в кровле пласта
труднообрушаемых пород известняка Rc =102,7 МПа и песчаника
m = 29 – 38 м, Rc = 78,8 МПа в восьмом конвейерном штреке го-
ризонта 490 м отмечалось интенсивное пучение почвы,
(Rc = 49 МПа) достигающее 1062 мм (на расстоянии 140 м за ла-
вой). При применении отсечных скважин величина пучения поч-
вы составила 518 мм. В данном случае коэффициент снижения
пучения почвы составил 0,5. Величина конвергенции при этом
уменьшилась с 1971 мм до 858 мм (kс = 0,43).
Необходимо заметить, что практически такой же коэффици-
ент снижения пучения почвы отмечен и впереди лавы (kс = 0,45).
Таким образом, применение отсечных скважин в условиях
труднообрушаемых пород является достаточно эффективным сред-
ством снижения пучения почвы в выработках. При этом достигается
практически такой же эффект, как и при применении специальных
мер по снижению пучения почвы разгрузочными скважинами.
На основании проведенных исследований установлено, что
разгрузка горных пород является эффективным средством сни-
жения проявлений горного давления в выработках. Определены
показатели снижения величин смещений пород (kс = 0,5) в выра-
ботках при применении мер по разгрузке пород. Установлено,
Наукові праці УкрНДМІ НАН України, № 15, 2015
Transactions of UkrNDMI NAN Ukraine, № 15, 2015
94
что эффект разгрузки практически одинаков на участках вырабо-
ток впереди и позади лавы. При этом характер смещений пород в
выработках при применении разгрузки практически не изменяется.
Список ССЫЛОК
1. Kolesnik V., Berchak Y. Geology of coal deposits and the state of
the industry Ukrainy.Geologicheskie especially coal deposits in
Ukraine // Int. Conference «Mining over Centuries» (MIOCEN-
2005), Podebrady, 27.09. — 02.10.2005. Biblioteka Szkoly
Eksploatacji Podziemnej, Krakow, 2005, s. 17-25.
2. Організація і проведення інструментальних і модельних дос-
ліджень з деформування масиву гірських порід і підземних
споруд в зоні впливу очисних робіт: отчет о НИР (промежу-
точ.) / УкрНИМИ НАНУ; рук. В. А. Дрибан. – № ДР
0112U006971; Инв. № 2490. – Павлоград, 2014. – 136 с.
3. Дрибан В. А. Опыт проведения выработок на больших глуби-
нах с созданием разгруженных зон / В.А. Дрибан, А.Е. Виду-
лин, // М.: ЦНИЭИуголь, 1990. – 22 с.
4. А.с. № 1479663 СССР, МПК Е 21 D 13/02, E 21 C 41/04. Способ
охраны пластовой выработки / Пиховкин В.С., Дрибан В.А.,
Видулин А.Е., Дзигора С.И. (СССР). – № 4297818/23–03; заявл.
18.08.87; опубл. 15.05.89, Бюл. № 18. – 5 с.
5. Патент на винахід № 5455 Україна МПК (1994) Е 21 D 13/02.
Спосіб охорони виробки / Дрибан В.А., Ардашев К.А : власник
Український державний науково-дослідний та проектно-
конструкторський інститут гірничої геології, геомеханіки та
маркшейдерської справи (УкрНДМІ) UA. – № 94250627; заяв.
25.06.93., опубл. 28.12.94., Бюл. № 7-I. – 4 c.
6. Проведение исследований эффективности способов управления
горным давлением в сложных горно-геологических условиях:
отчет о НИР (промежуточ.) / УфВНИМИ; рук. Э. Ш. Феликс. –
№ ГР 01870094894; Инв. № 1178. – Донецк, 1989. – 27 с.
7. Установить эффективность охраны горных выработок взрыво-
щелевой разгрузкой: отчет о НИР / ДонУГИ; рук.
В. В. Полухин. – № ГР 2292115422. – Донецк, 1988. – 120 с.
|