Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Обоснование способов охраны и выбор параметров анкерной крепи повторно используемых горных выработок Денискин Николай Николаевич

Обоснование способов охраны и выбор параметров анкерной крепи повторно используемых горных выработок
<
Обоснование способов охраны и выбор параметров анкерной крепи повторно используемых горных выработок Обоснование способов охраны и выбор параметров анкерной крепи повторно используемых горных выработок Обоснование способов охраны и выбор параметров анкерной крепи повторно используемых горных выработок Обоснование способов охраны и выбор параметров анкерной крепи повторно используемых горных выработок Обоснование способов охраны и выбор параметров анкерной крепи повторно используемых горных выработок
>

Данный автореферат диссертации должен поступить в библиотеки в ближайшее время
Уведомить о поступлении

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - 240 руб., доставка 1-3 часа, с 10-19 (Московское время), кроме воскресенья

Денискин Николай Николаевич. Обоснование способов охраны и выбор параметров анкерной крепи повторно используемых горных выработок : диссертация ... кандидата технических наук : 25.00.22.- Кемерово, 2002.- 141 с.: ил. РГБ ОД, 61 02-5/2523-6

Содержание к диссертации

Введение

1. Анализ состояния подготовительных выработок на шахтах северных районов кузбасса. цель и задачи исследований 12

1.1. Краткая характеристика горно-геологических условий шахт районов 12

1.2. Анализ проведения выработок 13

1.3. Состояние охраны выработок 13

1.4. Состояние крепления и основные причины опасных деформаций крепи выработок 17

1.5. Изученность вопросов охраны и крепления подготовительных выработок 19

Выводы 30

2. Исследование инженерно-геологических условий повторно используемых горных выработок 32

2.1. Исходные положения 32

2.2. Объекты и методики исследования 33

2.3. Результаты исследований структурно-текстурных особенностей строения пород кровли угольных пластов 34

2.3.1. Общая характеристика пород кровли пластов 34

2.3.2. Слоистость пород кровли пластов и классификация их по мощности слоев 39

2.3.3. Трещиноватость кровли пластов 40

2.3.4. Типизация пород кровли угольных пластов районов по соотношению мощности активной кровли к мощности пласта 42

2.3.5. Типизация пород кровли пластов исходя из крепления повторно используемых выработок анкерной крепью 43

2.4. Результаты исследования прочностных свойств пород кровли пластов районов 45

2.5. Результаты исследования обрушаемости пород кровли пластов

на границе с выработанным пространством 53

Выводы 57

3. Установление закономерностей геомеханических процессов и проявлений горного давления в повторно используемых горных выработках 59

3.1. Исходные положения 59

3.2. Методика исследований 61

3.3. Результаты исследований смещений пород кровли в повторно используемых выработках 63

3.3.1. Результаты исследований смещений пород в повторно используемых выработках по пласту XXI на шахте «Березовская» 63

3.3.2. Результаты исследований смещений пород кровли в вентиляционном штреке №12 по пласту Румянцевскому поля шахтоуправления «Физкультурник» 70

3.3.3. Результаты исследований смещений пород кровли в вентиляционном штреке №101 по пласту Андреевскому поля шахтоуправления «Сибирское» 73

3.3.4. Результаты исследований смещений пород кровли в вентиляционном штреке №7-14 по пласту XII поля шахты «Березовская» 77

3.3.5. Результаты исследований смещений пород кровли в конвейерном штреке №710 по пласту XXVII поля шахты «Первомайская» 81

Выводы 84

4. Обоснование способов охраны и параметров анкерной крепью повторно используемых горных выработок 86

4.1. Общие замечания 86

4.2. Анализ и оценка применяемых способов охраны и технологий поддержания повторно используемых выработок 87

4.3. Разработка способов охраны и технологии крепления анкерной крепью повторно используемых горных выработок 89

4.3.1. Применение гидроразрыва для разупрочнения пород кровли со стороны выработанного пространства выработок, сохраняемых на границе с выработанным пространством для повторного использования 97

4.4. Обоснование и расчет параметров анкерной крепи 101

4.4.1. Результаты исследования прочности закрепления анкеров и обоснование их несущей способности 102

4.4.2. Обоснование и выбор длины и плотности установки анкеров 110

Выводы 113

5. Оценка экономической эффективности применения разработанных способов охраны и крепления анкерной крепью повторно используемых горных выработок 117

5.1. Методика определения экономической эффективности применения анкерной крепи 117

5.2. Обоснование объемов применения разработанных способов охраны и крепления выработок 119

5.3. Определение экономической эффективности от разработанных способов охраны и применения анкерной крепи в повторно используемых горных выработках 120

Выводы 124

Заключение 126

Литература 129

Состояние крепления и основные причины опасных деформаций крепи выработок

Подготовительные выработки шахт районов крепят металлической податливой рамной крепью арочной формы КМП-АЗУ из спецпрофиля СВП-17 и СВП-22, металлической трапециевидной рамной КМП-Т и КМТ из спецпрофиля СВП, металлической анкерной, смешанной трапециевидной рамной из деревянных стоек и металлического верхняка из спецпрофиля СВП и частично деревянной рамной. В качестве межрамного ограждения используют железобетонные, металлические решетчатые и деревянные затяжки.

Металлической рамной крепью арочной формы крепят в основном полевые штреки, квершлаги, пластовые откаточные штреки, бремсберги и уклоны, металлической трапециевидной, смешанной рамной из деревянных стоек и металлического верхняка, металлической анкерной, рамными в сочетании с анкерной и деревянными крепями крепят конвейерные и вентиляционные штреки столбов, монтажные камеры и другие пластовые выработки со сроком службы до 3-4 лет. Основной областью применения анкерной крепи являются выемочные штреки, охраняемые в нетронутом массиве и погашаемые по мере подвигания очистного забоя.

Шаг установки рамной крепи в подавляющем большинстве выработок шахт районов принимают 0,8 м без должного обоснования его исходя из ожидаемых смещений пород кровли, почвы и боков, и нагрузок на крепь. Такой подход к выбору шага крепи приводит к тому, что на верхних горизонтах и в благоприятных условиях эксплуатации выработок на нижних горизонтах она работает с излишним запасом несущей способности, а в зонах повышенного влияния очистных работ на нижних горизонтах - с недостаточной несущей способностью и надежностью.

В существенной мере это объясняется слабой изученностью в условиях шахт Кемеровского и Анжерского районов геомеханических процессов, происходящих в породных массивах вокруг подготовительных выработок. В наибольшей мере это относится к выработкам, проводимым на глубине более 300 м и охраняемых целиками угля и бесцеликовыми способами.

В последние годы на шахтах районов значительно возросли объемы применения анкерной крепи в подготовительных выработках. Так, в 1993г. анкерной крепью было закреплено 15 % всех пройденных выработок, в 1996г. - 35,2%, в 1999г. - 51,5%, в 2001г. - 58% . Для крепления выработок применяют сталеполимерные анкеры диаметром стержня 20 мм, длиной 1,8-2,2 м и частично клинораспорные анкеры АК-8У. Наибольший опыт крепления выработок анкерной крепью накопили на шахтах «Березовская» и «Первомайская».

Однако в условиях шахт районов недостаточно изучены процессы, происходящие в заанкерованных породах вокруг выработок. С переходом на нижние горизонты важнейшими в этой области являются вопросы выявления параметров зон развития опасных деформаций пород кровли для обоснования выбора длины анкеров и плотности их установки. Из-за недостаточной длины анкеров происходили в последние годы обрушения пород кровли на отдельных участках выработок. Так, в 1998-1999гг. на шахте «Первомайская» произошло обрушение заанкерованных пород кровли в шести выработках по пласту XXVII на участках общей протяженностью 250м (высота вывалов 1,7-2,6 м), на шахте «Анжерская-Южная», в четырех выработках по пласту XXI на участках общей длиной 42 м (высота вывалов от 1,5-до 2,7 м) и в отдельных выработках по пласту «Коксовый» шахтоуправления «Физкультурник»

Анкерная крепь применяется в основном в выемочных штреках, охраняемых в нетронутом массиве и погашаемых вслед за подвиганием забоя лавы. Что же касается надежности и эффективности работы анкерной крепи в выработках, охраняемых целиками угля и бесцеликовыми способами, на нижних горизонтах, то эти вопросы исследованы сравнительно слабо. Пока очень малы объемы применения анкерной крепи в сочетании с обычными видами рамной, недостаточно исследованы условия и область их целесообразного совместного использования.

Выявлено, что основной причиной опасных деформаций крепи в выработках поддерживаемых на границе с выработанным пространством является превышение нагрузки на крепь.

Проблеме охраны, крепления и поддержания подготовительных выработок угольных шахт посвящено множество исследований, результаты которых изложены в ряде монографий, брошюр, статей, нормативных материалов и других публикаций. Большие исследования в этой области выполнены ВНИМИ и его филиалами (А. К. Ардашев, Н. М. Бажин, О. И. Мельников, В.В. Райский, И. Л. Давидович, С. А. Толмачев и др.) [3,4,6,27,39-42], ИГД и угля СО РАН (Г. И. Грицко, В. Н. Цыцаркин, Г. И. Кулаков, М. В. Курленя, Б. В. Власенко, В. А. Шалауров, В. Е. Ануфриев и др.) [1,2,24,43,68,69,72], ИГД им. А. А. Скочинского (Г. А. Катков, М. Н. Гелескул, А. С. Диман-штейн, Б. И. Стрыгин, Н. И. Мельников и др.) [19,20,79,84,107], КузНИУИ (А. П. Широков, В. А. Лидер, М. И. Середенко, Б. К. Лебедев, С. И. Калинин, А. П. Егоров и др.) [49,74,75,108,109,114-122], КузГТУ (П. В. Егоров, Г. Г. Штумпф, В. В. Вылегжанин, В. В. Егошин и др.) [30-34,50,70,71,112,113,123-129], КузНИИшахтострой (Л. М. Ерофеев, Л. А. Мирошникова, Г. С. Франке-вич и др.) [35-37], ВостНИИ (В. И. Мурашов) [83], ДонГТУ (М. П. Зборщик, К. В. Кошелев, В. В. Назимко и др.) [47,65,66], МГГУ (И. В. Баклашов, Б. А. Картозия, И. Л. Черняк и др.) [10,54,109,110], ТулГУ (Н. С. Булычев, В. Н. Каретников и др.) [16,51,52], С-ПГГИ (А. А. Борисов, А.Г. Протосеня, О. В. Тимофеев и др.) [14]

Типизация пород кровли пластов исходя из крепления повторно используемых выработок анкерной крепью

Выполненные шахтные исследования показывают, что вмещающие породы всех шахтопластов районов трещиноватые. Расстояние между отдельными трещинами составляет от 0,1 м до 1,0 м, т.е. по существующей классификации [14] вмещающие породы рассматриваемых пластов относятся к сильнотрещиноватым и среднетрещиноватым. К среднетрещиноватым относятся породы кровли пласта Румянцевский поля ш/у «Физкультурник», у которых среднее расстояние между трещинами составляет 1,0 м. Кровли остальных шахтопластов сильнотрещиноватые с расстоянием между отдельными трещинами от 0,4 до 0,8 м.

Большое значение при поддержании выработок на контакте с выработанным пространством имеет не только интенсивность, но и ориентация трещиноватости. В зависимости от направленности трещиноватости и направления отработки пласта трещиноватость может оказывать различное влияние. Так, если трещиноватость направлена в сторону отработки первого столба, то она оказывает положительное влияние на поддержание выработки, потому что породы в выработанном пространстве не будут склонны к зависанию, а будут легко обрушаться, что приведет к подбучиванию консоли пород в выработанном пространстве, уменьшению высоты зоны расслоения, а следовательно, к уменьшению нагрузки на крепь выработки. И наоборот, ориентация трещиноватости в сторону отработки второго столба приведет к консольному зависанию пород в выработанном пространстве и, следовательно, к увеличению нагрузки на крепь и увеличению высоты зоны расслоения. Так, например опыт отработки пласта XXI в пределах уклонного поля №16 на шахте «Березовская» показывает, что состояние выработок, сохраняемых для повторного использования, при отработке столбов четной (лавы 16-20, 16-18, 16-16, 16-14) и нечетной (лавы 16-3, 16-5, 16-7, 16-9, 16-11) сторон панели, было различным. Состояние выработок, сохраненных для повторного использования, с четной стороны панели было лучше, направление трещиноватости относительно выработок было в сторону выработанного пространства, что способствовало более легкому обрушению кровли, а, следовательно, уменьшению высоты зоны опасных деформаций и наоборот, с нечетной стороны панели породы зависали в выработанном пространстве и поддержание выработок в эксплуатационном состоянии требовало больших затрат. По данным инструментальных наблюдений высота зоны опасных деформаций пород кровли в этих условиях при ориентации трещин в сторону выработанного пространства составила 1,6-2,5м, при ориентации в сторону массива - 3-4 м (см гл. 3)

Знание процессов, происходящих в породах кровли выработки, сохраняемой на границе с выработанным пространством для повторного использования, позволяет прогнозировать интенсивность проявлений горного давления на протяжении всего срока ее эксплуатации. Важнейшее значение имеет знание соотношения мощности активной кровли (ha) и мощности пласта (шв), так как в момент перехода выработки из системы «массив-массив» в систему «массив-выработанное пространство» породы кровли со стороны выработанного пространства начинают разрушаться и обрушаться, а высота зоны обрушения пород влияет на степень подбучивания вышележащих пород.

Исследованиями установлено, что породы кровли угольных пластов севера Кузбасса по соотношению мощности активной кровли к вынимаемой мощности пласта (hJmB) применительно к повторно используемым горным выработкам представлены четырьмя типами:

Первый - ha/mB 6, характеризуется тем, что породы кровли разрушаясь, за счет разрыхления, полностью подбучивают вышележащую толщу пород. К этому типу относятся кровли пластов Румянцевский и Андреевский полей шахтоупрвлений «Физкультурник», Румянцевский ш/у «Сибирское», XXI, XXVI, XXVII поля шахты «Первомайская», XXVI, XXVII поля шахты «Березовская»;Второй - ha/mB = 4-6, породы кровли, разрушаясь, частично подбучи-вают вышележащие породы кровли, относится кровля пласта XII шахты «Березовская»;

Третий - ha/mB 4, породы кровли, разрушаясь, не подбучивают вышележащую толщу пород, относятся кровля пласта Коксовый шахтоуправлений «Физкультурник» и «Сибирское», пласта XXI шахты «Березовская»;

Четвертый - ha/mB 0, породы кровли не обрушаются, а зависают в выработанном пространстве, относятся отдельные участки кровли пласта Коксовый в поле шахтоуправлений «Сибирское» и «Физкультурник».

Имеется ряд типизации непосредственной и основной кровель угольных пластов [10,14,83,97]. Они разработаны применительно к управлению кровлей в очистных выработках при применении в них индивидуальной или механизированной крепей. Что же касается типизации кровли пластов применительно к креплению их анкерной крепью, то они не разработаны. Полностью отсутствуют такие данные для повторно используемых горных выработок.

Исходя из выявленной мощности пород кровли, залегающих непосредственно над пластом и структурно-текстурных элементов их строения, кровля пластов районов применительно к использованию анкерной крепи (по условиям формирования несущей конструкции, длины анкеров и др.) разделена на 4 типа (рис. 2.2.):

Результаты исследований смещений пород кровли в вентиляционном штреке №12 по пласту Румянцевскому поля шахтоуправления «Физкультурник»

Горные выработки, сохраняемые на границе с выработанным пространством для повторного использования, после отработки первого столба находятся в системе «массив-выработанное пространство». Нагрузку на крепь формируют породы кровли, залегающие над выработкой в пределах зоны опасных деформаций и породная консоль, зависающая в выработанном пространстве. Знание формы разрушения и размеров зависающих пород необходимо для определения параметров крепи и средств ее усиления повторно используемых выработок.

В течение ряда лет проводились наблюдения за разрушением непосредственной и основной кровли на шахтах рассматриваемых районов. Наблюдения проводились как в выработках, сохраняемых для повторного использования, так и в очистных забоях. В очистных забоях наблюдения проводились на участках, примыкающих к сохраняемой выработке. Наблюдениями было охвачено 28 сохраняемых выработок на разных пластах. Они включали: место и время возникновения наклонных трещин и зон разрушения, определение зависания пород за пределами поддерживаемого пространства и размеров обрушающихся блоков, оценку взаимодействия блоков с крепью, оценку состояния кровли в сохраняемой выработке на разных этапах её эксплуатации.

На основании обобщения полученных результатов исследований установлено 4 класса кровли для шахтопластов районов по обрушаемости на границе с выработанным пространством.

Под формой разрушения кровли понимается характерная и единственная для определенных естественных и производственных условий совокупность внешних проявлений процесса разрушения породного массива в окрестности выработки, сохраняемой для повторного использования. Она характеризует конечный результат и принципиальные особенности процессов сдвижения и разрушения породных слоев и отдельностей.

В соответствии с предложенным определением понятия категории формы, их отличительных особенностей и условий образования установленные классы пород кровли по обрушаемости характеризуются следующими данными. Класс 1 - послойное равномерное разрушение и обрушение. Угол обрушения а 85, соотношение мощности активной кровли к вынимаемой мощности пласта - ha/mB 6, предел прочности пород на сжатие осж=20-бОМПа. Мелкое дробление при обрушении обусловливает существенное уплотнение пород. Такая форма разрушения, характерная для полных циклов осадконакопления с тонкослоистыми аргиллитами и песчаниками при наличии слабых межслоевых контактов и развитой эндогенной трещиноватости, обеспечивает полное подбучивание вышележащих пород. Тяжесть формы разрушения связывается только с вывалами породы в поддерживаемое пространство (рис. 2.5, а). Класс 2 - послойное, равномерное разрушение и обрушение нижних слоев кровли за линией границы выработки с выработанным пространством. Характерные особенности: а = 75-85, ha/mB=4-6, асж=40-80 МПа. В выработанном пространстве происходит частичное подбучивание вышележащих пород. В пределах выработки наблюдается отслаивание и иногда обрушение нижних слоев кровли, трещины вдоль угольного целика и отжимы угля у борта выработки. Эта форма разрушения кровли характерна для полных циклов осадконакопления с тонкослоистыми, трещиноватыми породами (аргиллитами, алевролитами и песчаниками) (рис. 2.5, б). Тяжесть проявления горного давления для этого класса пород зависит не только от состояния кровли в поддерживаемом пространстве, а главным образом от динамической нагрузки на участок выработки в момент обрушения блоков основной кровли при подвиганий лавы. Интенсивность вторичных осадок зависит как от мощности и прочности пород основной кровли, так и от мощности пласта в отношении hJmB и порядка отработки столбов в панели. Чем больше мощность пласта и меньше отношение hJmB, тем больше интенсивность вторичных осадок. При вынимаемой мощности пласта тв 2 м и нисходящем порядке отработки столбов возможно возникновение задней опоры для опускающейся толщи пород основной кровли. Тогда вторичные осадки будут проявляться слабо. Класс 3 - короткоблочное уступное обрушение нижних слоев кровли без резких осадок основной кровли. Характерные особенности: а = 60-75, ha/mB 4, осж=60-100 МПа. В выработанном пространстве подбучивания вышележащих пород не происходит. Породы кровли обрушаются за линией границы выработки с выработанными пространством блоками длиной и шириной до 3-5 м. Длина блока обычно равна мощности породного слоя. Эта форма характерна для сложных размытых (срезанных) циклов осадконакоп-ления, когда над пластом угля залегают конгломераты, песчаники средне- и крупнозернистые и переслаивающие песчаники и алевролиты с мощностью отдельных слоев до 5 м (рис. 2.5, в). Класс 4 - короткоблочное разрушение с вторичными осадками. Обычно наблюдается при неполных и размытых циклах осадконакопления. Соотношение ha/mB 0, асж 80 МПа. Кровля сложена крепкими массивными песчаниками мощностью более 8-10 м, (рис. 2.5, г). Категория формы в дополнение к понятиям устойчивости и обрушае-мости обобщает и конкретизирует наши представления об особенностях сдвижения и разрушения породных массивов вблизи горных выработок, сохраняемых для повторного использования в различных горно-геологических условиях. Выполненные исследования показывают, что разрушения пород кровли над выработкой, сохраняемой для повторного использования, зависят в основном от следующих горно-геологических факторов.

Разработка способов охраны и технологии крепления анкерной крепью повторно используемых горных выработок

В течение 1996-2000 годов нормативным документом, регламентирующим выбор и расчет параметров анкерной крепи, являлась «Временная инструкция по расчету и применению анкерной крепи на шахтах Кузнецкого бассейна» [3], весьма большие недоработки и недостатки которой изложены в [127]. В настоящее время основным нормативным документом в области анкерного крепления является «Инструкция по расчету и применению анкерной крепи на угольных шахтах России» [5], которая введена в действие в середине 2000г. Значительная часть недостатков, отмеченных авторами [127] присущи и [5]. Так, в выработках, сохраняемых на границе с выработанным пространством для повторного использования, предписывается при всех условиях и типах кровли применять комбинированную крепь, состоящую из анкерной крепи, податливых стоек усиливающей крепи, а также устанавливаемой за отрабатываемой лавой (при отработке первого столба) посадочно-защитной крепи для управления сдвижением и обрушением основной кровли с параметрами, определяемыми максимальными смещениями пород кровли перед погашением выработок смежной лавой, равными 300 мм. Однако, как показывают шахтные наблюдения, в реальных условиях шахт северных районов Кузбасса далеко не всегда смещения кровли достигают такой величины, а следовательно и предписываемые [5] меры могут быть существенно завышены, что приводит к значительному увеличению стоимости охраны выработки при повторном использовании. В ряде случаев выработки сохранялись в удовлетворительном состоянии при отсутствии усиливающей крепи и даже посадочно-защитной.

При расчете сопротивления крепи и длины анкеров для выработок и сопряжений, инструкцией предусмотрено использовать типизацию кровли приведенную в табл. 1. Анализ показывает, что далеко не все кровли пластов и, в частности, на шахтах северных районов Кузбасса подпадают под эту типизацию.

Во всех выработках и сопряжениях при расчетных смещениях кровли более 150 мм, для исключения перегрузок анкеры и усиливающие крепи, согласно [5] должны быть податливыми или оснащены демпфирующими, податливыми элементами. На практике таких элементов, согласованных в установленном порядке, нет, тем не менее практически во всех горногеологических условиях на шахтах районов проблем с применением анкерной крепи не отмечено. Фактические величины смещений кровли, полученные в результате инструментальных наблюдений в сохраняемых выработках, на 20-30% меньше расчетных смещений определенных согласно [5].

В качестве дополнительной крепи для повторно используемых выработок в [5] рекомендуется применять анкеры, однако длина их никак не обоснована (без учета характера разрушения пород кровли, высоты зоны опасных деформаций).

Исходя из изложенного выполнено обоснование способов и технологии сохранения повторно используемых выработок с использованием анкерной крепи, проведены исследования по определению параметров анкерной крепи при сохранении выработок на границе с выработанным пространством в условиях шахт районов.

Основной способ сохранения выработок для повторного использования, применяемый на шахтах северных районов Кузбасса, включает последовательное выполнение следующих технологических процессов и операций: установка стоек усиления в выработке впереди первой лавы и уборка части их на линии очистного забоя; установка стоек усиления в сохраняемой части выработки за лавой в зоне протекания активных геомеханических процессов и их демонтаж в зоне стабилизации горного давления, одновременно со стойками усиления за лавой устанавливается дополнительная рамная крепь, которая служит до погашения выработки при отработке второго столба; установка посадочно-защитной крепи (органки) за первой лавой на границе выработки с выработанным пространством; установка стоек усиления впереди второй лавы и их уборка перед погашением выработки.

Рамная крепь при погашении сохраненной выработки за второй лавой как правило не извлекается, в основном по причине ее непригодности для дальнейшего использования из-за деформации поддерживающих элементов.

Рамная крепь, устанавливаемая в сохраняемой выработке за первой лавой, обладает существенными недостатками, главным из которых является то, что рамы устанавливаются в зоне уже развившихся активных сдвижений кровли, практически без начального распора, зачастую с большими зазорами между верхняком и породным контуром. Результатом является то, что крепь вступает в работу со значительным опозданием и при контакте с кровлей она воспринимает большую нагрузку (нередко превышающую предельную).

Нижние слои пород в результате изгиба разрушаются и выпадают в поддерживаемое пространство. Крепь при этом в большинстве случаев деформируется, а выработка приходит в аварийное состояние и при сохранении требуются значительные затраты на ремонтно-восстановительные работы для приведения ее в эксплуатационное состояние.

Для обеспечения качественного сохранения выработки рациональным вариантом является установка дополнительной крепи впереди первой лавы и обеспечение ее работы без разгрузки до погашения выработки за второй лавой. Рамная крепь для этой цели не подходит, так как ее необходимо временно убирать перед первой лавой, с последующим восстановлением в сохраняемой части выработки и тем самым искусственно разгружать массив. Требуемый режим поддержания кровли возможно обеспечить только применением анкерной крепи, которая после установки перед первой лавой практически сразу включается в работу по поддержанию пород кровли и продолжает стабильно выполнять эту функцию на протяжении всего срока службы выработки.

Для повышения устойчивости повторно используемых горных выработок и снижения затрат на их поддержание разработаны способы и технология крепления и охраны выработок, сохраняемых для повторного использования, анкерной крепью для горно-геологических условий шахт районов. Новизна разработанных способов заключается в том, что при проведении выработка крепится анкерной крепью с параметрами, обоснованными на базе установленных закономерностей геомеханических процессов и формирования зон опасных деформаций пород кровли под воздействием очистных работ последовательно отрабатываемых смежных столбов и в создании поддерживающей опоры непосредственно на границе с выработанным пространством с помощью анкеров усиления, возводимых в процессе ведения очистных работ, с опережением зоны опорного давления впереди лавы первого отрабатываемого столба. Разработаны четыре способа охраны и обоснованы технологические схемы крепления и поддержания повторно используемых выработок применительно к установленным четырем классам кровли по обрушаемости (глава 2).

Похожие диссертации на Обоснование способов охраны и выбор параметров анкерной крепи повторно используемых горных выработок