Введение к работе
АКТУАЛЬНОСТЬ РАБОТЫ Обеспечение экономичной и
безопасной добычи угля на шахтах и разрезах требует
совершенствования технологии горных работ на основе научно-
обоснованных рекомендаций, учитывающих многообразие
геомеханических процессов , протекающих в горном массиве .
Одной из важных задач подземной добычи угля является повышение эффективности выемки запасов свиты сближенных пластов. При этом особые сложности возникают при работе очистных забоев под и над целиками и краевыми частями угольных пластов: возможно значительное ухудшение нагрузочных свойств кровли и её устойчивости, рост отжима угля груди забоя, повышение вероятности динамических явлений, что в итоге отрицательно отражается на производительности и безопасности работ добычного участка .
К настоящему времени разработаны методики и рекомендации
по управлению горным давлением в очистных забоях
подрабатывающих и надрабатывающих целики и краевые части
пластов угля. Однако, как показал анализ, прогноз проявлений
горного давления, выполненный согласно действующим отраслевым
документам в ряде случаев-значительно отличался от фактических
проявлений-,-, наблюдаемых в Челябинском - угольном... бассейне,
имеющем слабые вмещающие породы. При этом рекомендации по
управлению кровлей в лавах были недостаточно эффективны.
Причиной сложившейся ситуации явилось отсутствие
систематических исследований влияния целиков и краевых частей пластов на очистные заОси ь условиях шахт Чьііьбммікоіо бассейна.
В связи с этим установление закономерностей влияния целиков и краевых частей пластов на проявления горного давления в лавах, последующее совершенствование методики прогноза проявлений горного давления. и технологии очистных работ в этих условиях являются актуальными.
В основу диссертации положены результаты исследований лаборатории горного давления Уральского филиала ВНИМИ, выполненных по темам НИР отраслевых планов института и договорных работ с АО'Челябинскуголь* за период с 1980 по 1995 гг. В проведенных исследованиях автор принимал участие в качестве ответственного исполнителя.
ЦЕЛЬ РАБОТЫ - разработка методики прогноза проявлений горного давления и совершенствование технических решений по управлению кровлей в очистных забоях при выемке запасов угля под целиками и краевыми частями пластов в условиях месторождений со слабыми вмещающими породами.
ИДЕЯ РАБОТЫ заключается в установлении закономерностей влияния целиков и краевых частей пластов на параметры проявлений горного давления в очистных забоях с учетом основных геологических и горнотехнических факторов.
НАУЧНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ , защищаемые в диссертационной работе , и их новизна:
закономерности проявлений горного давления в очистных забоях при подработке цэликов и краевых и?стей "плтстов""на" шахтах Челябинского бассейна со слабыми вмещающими породами, впервые установленные на основе комплексных исследований, что обеспечивает более достоверный прогноз проявлений горного давления и говершенствование рекомендаций по управлению кровлей в лавах,
экспериментально-аналитическая оценка напряженности-, пород под целиками и краевыми частями пластов, отличающаяся тем, что в основу аналитических решений положены параметры распределения опорного давления и давления. в зоне разгрузки одиночной лавы, определенные на основе экспериментальных исследований в зависимости от основных геологических и горнотехнических условий, в том числе фактора времени;
механизм поведения кровли лавы при работе под целиками и краевыми частями пластов ;
методика прогноза проявлений горного давления в очистных забоях, отличающаяся тем, что в основу методики положена экспериментально-аналитическая оценка напряженности пород по-д целиками и краевыми частями пластов;
рекомендации по рациональному планированию горных работ и управлению кровлей лав, основанные на прогнозируемых параметрах проявлений горного давления в очистных забоях при, выемке запасов угля под целиками и краевыми частями пластов, определяемые согласно предложенной методике.
ДОСТОВЕРНОСТЬ НАУЧНЫХ ПОЛОЖЕНИЙ и рекомендаций
подтверждается представительным объемом натурных,
лабораторных и аналитических исследований; удовлетворительной сходимостью результатов расчета по предложенной методике прогноза проявлений горного давления с результатами шахтных наблюдений; производственным опытом положительного внедрения" рекомендаций по управлению кровлей в очистных забоях при работе под целиками и краевыми частями пластов.
ЛИЧНЫЙ ВКЛАД АВТОРА в получении научных результатов заключается: в проведении натурных , лабораторных и аналитических исследований, анализе и обобщении результатов исследований, разработке методики прогноза и рекомендаций по управлению горным давлением при работе очистных забоев под целиками и краевыми частями пластов угля с учетом ряда основных геологических и горнотехнических факторов.
ПРАКТИЧЕСКАЯ ЦЕННОСТЬ работы заключается в возможности предрассчета влияния целиков и краевых частей пластов на очистные забои и принятии адекватных технических решений по управлению горным давлением применительно к месторождениям со слабыми вмещающими породами.
РЕАЛИЗАЦИЯ РАБОТЫ . Результаты исследований, полученные автором, доведены до практического использования. Часть результатов вошла в нормативный отраслевой документ "Указания по управлению горным давлением в очистных забоях под(над) целиками и краевыми частями при разработке свиты угольных пластов мощностью до 3,5 м с углом падения до 35 град. (П.: ВНИМИ,1984г.)". Отдельные, более поздние результаты исследований, используются для решения вопросов управления горным давлением в очистных забоях инженерно-техническими работниками шахт АО "Челябинскуголь" и сотрудниками лаборатории горного давления Уральского филиала ВНИМИ. Общий экономический эффект, полученный на шахтах АО "Челябинскуголь", составил 50 тыс.рублей в год (в ценах 1990 г.).
АПРОБАЦИЯ РАБОТЫ . Основные положения диссертационной
работы доложены и одобрены на : Всесоюзном научно-техническом
совещании "Научно-технические проблемы повышения
эффективности работ и совершенствования маркшейдерской службы на горных предприятиях страны" . (г.Свердловск , 1984г. ); научно-технических конференциях СГЙ (г.Свердловск, 1983, 1985, 1986, 1987, 1990 гг.), ПО "Челябинсукголь" (1988г.), отделе горных работ АО "Уралгипрошахт" (1996г.), научном семинаре кафедры разработки пластовых месторождений Уральской государственной горно-геологической академии (1996г.), на заседаниях НТС Уральского филиала ВНИМИ (г.Екатеринбург,1982-1996гг.).
ПУБЛИКАЦИИ . По результатам выполненных исследований опубликовано 7 работ .
ОБЪЕМ И СТРУКТУРА РАБОТЫ . Диссертационная работа состоит из введения , 4 разделов , заключения . Содержит 190 страниц машинописного текста , 72 рисунка и 7 таблиц. Список использованных источников включает 106 наименований .
