Введение к работе
Актуальность работы. С развитием горных работ на шахтах и их переходом на более глубокие горизонты протяженность поддерживаемых подготовительных выработок увеличивается а расходы на их поддержание ежегодно возрастают. Расходы на поддержание подготовительных выработок определяются смещениями породна их контуре, поскольку по ним производится выбор типа и расчет плотности крепи выработок. Опыт поддержания подготовительных выработок на шахтах показывает, что смещения пород на их контуре в зависимости от скорости подвигания очистного забоя могут изменяться в пять раз и более. Несмотря на это, нормативные документы по обоснованию тнпа и плотности крепи подготовительных выработок не содержат рекомендаций по учету скорости подвигания при расчете смещений, что приводит к завышению или занижению против необходимой расчетной плотности крепи либо к неудачному выбору типа крепи. Завышение плотности крепи приводит к перерасходу крепежных материалов; занижение плотности крепи - к росту затрат на ремонт крепи и снижению безопасности ведетія горных работ; неудачный выбор типа крепи - также к росту затрат на ремонт крепи и снижению безопасности ведения горных работ (например, в случае выбора крепи с недостаточной податливостью), или к -повышению трудоемкости ведения горных работ (например, в случае применения рамной крепи подготовительных выработок гидрошахт вместо анкерной). Гидродобыча, по сравнению с отработкой пластов длинными очистными забоями, характеризуется более высокими скоростями подвигания очистного забоя и большим объемом проведения подготовительных выработок, проводимых одновременно с очистной выемкой. В этой связи разработка методики выбора типа и плотности крепи подготовительных выработок гидрошахт с учетом скорости подвигания очистного забоя является актуальной задачей.
Целью работы является разработка методики выбора типа и плотности крепи подготовительных выработок гидрошахт с учетом скорости подвигания очистного забоя, обеспечивающей повышение эффективности и безопасности ведения горных работ.
Идея работы заключается в использовании закономерностей влияния скорости подвигания очистного забоя на смещения пород в выработках при обосновании типа и плотности крепи подготовительных выработок гидрошахт.
Методы исследования включают: научное обобщение и анализ литературных источников и отчетных материалов по исследованию влияния скорости подвигания очистного забоя на смещения пород в
выработках; шахтные исследования на замерных станциях контурных и глубинных реперов; статистическую обработку результатов наблюдений методами корреляционного, регрессионного и дисперсионного анализов; экономический анализ эффективности рекомендаций. Научные положения, разработанные лично диссертантом, и новизна:
впервые получены для гидрошахт зависимости размеров зоны влияния очистного забоя, смешений и приращений смещений пород в подготовительных выработках от скорости подвигания очистного забоя, необходимые для обоснования типа и плотности крепи подготовительных выработок гидрошахт;
разработан метод обоснования типа и плотности крепи подготовительных выработок гидрошахт, учитывающий скорость подвигания очистного забоя, позволяющий снизить затраты на крепление и поддержание подготовительных выработок и повысить безопасность ведения горных работ;
разработан способ крепления подготовительных выработок гидрошахт крепью переменной плотности, соответствующий распределению смещений пород в выработках и позволяющий снизить затраты на крепление подготовительных выработок.
Обоснованность и достоверность научных положений, выводов и рекомендаций подтверждается:
получением экспериментальных данных в шахтных условиях с использованием комплекса апробированных методов исследования на замерных станциях контурных и глубинных реперов;
представительным объемом экспериментальных данных (более 1,7 тыс. замеров);
статистической обработкой экспериментальных данных с оценкой существования и силы связи между исследуемыми величинами по критериям Пирсона, Фишера, корреляционным отношениям и коэффициентам корреляции;
внедрением результатов на производстве и полученным экономическим эффектом.
Научное значение работы заключается в установлении закономерностей влияния скорости подвигания очистного забоя на смещения пород в подготовительных выработках гидрошахт.
Практическое значение работы заключается в разработке и внедрении методики обоснования типа и плотности крепи подготовительных выработок гидрошахт, позволяющей снизить плотность крепи подготовительных выработок на 36% (в 1,56 раза) и в разработке и внедрении паспортов крепления подготовительных выработок.
Реализация выводов и рекомендаций работы. Результаты исследований были использованы на шахте "Инская" при внедрении паспортов крепления подготовительных выработок. Экономический эффект в ценах 1994 года составил 37339,2 тыс. руб.
Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались на технических советах АООТ "Шахта Инская" и "Беловоуголь", на областной научно-практической конференции (г. Кемерово, 1990 г.), на конференции, посвященной 40-летию деятельности кафедры РМПИ (г. Кемерово, 1990 г.), на третьем семинаре по научным исследованиям в области гидравлической добычи угля (г. Новокузнецк, 1990 г.).
Публикации. По результатам выполненных исследований опубликовано 5 научных работ.
Объем работы. Диссертационная работа общим объемом 142 страницы состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы из 94 наименований, двух приложений и содержит 32 рисунка и 14 таблиц.
