загрузка...

ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ОБВОДНЕННОСТИ ГОРНЫХ ПОРОДНА ИХ ПРОЧНОСТНЫЕ СВОЙСТВА


Обводненность пород, вмещающих подземную выработку, отрицательно сказывается на их устойчивости в связи с уменьшением прочностных характеристик боковых пород. В обводненных выработках наблюдается более интенсивное выдавливание пород почвы, возрастают деформации крепи и частота перекрепления              выработок,              увеличивается высота свода
вывалообразования, интенсивная коррозия элементов стальной рамной крепи. В конечном итоге обводненность осложняет ведение технологических процессов в подготовительных и очистных забоях, увеличивает материальные и трудовые затраты связанные с проведением и эксплуатацией выработок. Таким образом, изучение воздействия шахтных вод на горные породы с учетом места и условий ведения горных работ, является важной и актуальной задачей.
Для условий залегания пластов h8 и h10 шахтных полей, относящихся к ГП «Антрацит» и ГП «Ровенькиантрацит» были проведены соответствующие исследования по изучению влияния обводненности пород на их физикомеханические свойства. Для этого, в 17 обводненных выработках были отобраны пробы горных пород для исследования их прочностных характеристик в естественном и влагонасыщенном состоянии. При этом, отборы проб производились в выработках различного функционального назначения (дренажные, конвейерные, разведочные, бортовые, откаточные, вентиляционные), в породах различной прочности и литологического состава (песчаники, сланцы песчаные, песчано-глинистые и глинистые), с разными водопритоками (от 1 до 398 м /ч) для интервалов глубин 800-1200 м. Испытание пород на одноосное сжатие проводилось в условиях лаборатории по стандартной методике методом сжатия образцов встречными сферическими инденторами. Устройство лабораторной установки приведено на рис. 1.
Образцы неправильной формы получены с обнажений в горных выработках путем откалывания. При этом для испытаний использовались куски пород с размерами не более 100 х 100 х 80 мм. Для обеспечения необходимых размеров образцов применялись инструменты в виде молота, молотка и пилы. Число необходимых образцов для проведения одного стандартного испытания было принято равным 11.

В              результате
корреляционно-регрессионного анализа экспериментальных данных установлены линейные закономерности изменения прочностных свойств пород при их влагонасыщении (рис. 2-5).
При этом, статистическая компьютерная              обработка
результатов лабораторных исследований (приложение Microsoft Excel, программная надстройка «Пакет анализа») проводилась для интервалов, которые              соответствуют
реальным              прочностным
свойствам пород Должано- Ровенецкого и              Боково-
Хрустальского улепромыш- ленных районов.              Анализом
установлена              сильная
корреляционная взаимосвязь исследуемых параметров (коэффициенты парной корреляции: для песчаников r = 0,89, для песчаных сланцев r = 0,9, для песчано-глинистых сланцев r = 0,85, для глинистых сланцев r = 0,81), а также коэффициенты линейной регрессии (для песчаников ki = 0,52, для песчаных сланцев к2 = 0,67, для песчаноглинистых сланцев к3 = 0,39, для глинистых сланцев к4 = 0,39).

Аналитический вид              аппроксимирующих линейных              уравнений
представлен ниже, при этом, эти уравнения справедливы для следующих диапазонов прочностей пород: для песчаников 80-230 МПа, для песчаных сланцев 50-140 МПа, для песчано-глинистых сланцев 40-130 МПа, для глинистых сланцев 30-120 МПа: для песчаников:
для песчаных сланцев:
для песчано-глинистых сланцев: для глинистых сланцев:






alt="" />

Анализ приведенных зависимостей позволяет сделать вывод о том, что среднестатистическое значение снижения прочности пород при полном влагонасыщении для исследуемого углепромышленного района составляет для песчаников 21,2 %, для песчаных сланцев 24,9 %, для песчано-глинистых сланцев 28,6 %, для глинистых сланцев 30,5 %. Таким образом, увлажнение окружающих выработку горных пород является одним доминантных факторов, влияющих на ее устойчивость. При этом, при проектировании параметров крепления выработки необходимо в индивидуальном порядке для каждого углепромышленного района учитывать свою степень влияния обводнености на прочностные свойства пород, что позволит достичь оптимальности между материалоемкостью крепления и эксплуатационной надежностью выработки.
УДК 622.831

<< | >>
Источник: Неизвестный. Проблемы горного дела и экологии горного производства: Матер. IV междунар. науч.-практ. конф. (14-15 мая 2009 г., г. Антрацит) - Донецк. 2009

Еще по теме ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ОБВОДНЕННОСТИ ГОРНЫХ ПОРОДНА ИХ ПРОЧНОСТНЫЕ СВОЙСТВА:

  1. 1.3 Влияние старения на эксплуатационные свойства трубных сталей (прочностные свойства, трещиностойкость, сопротивление хрупкому разрушению, коррозионная стойкость, водородное охрупчивание)
  2. Химическое и микроскопическое исследование массивных горных пород
  3. 4.1.2. Изучение влияния расширяющейся композиции на свойства твердеющего цемента
  4. 4.2.2. Изучение влияния количества вводимой добавки на свойства цемента нормированного расширения
  5. Нормативные свойства христианского логоса: влияние на общество и экономику
  6. Г. Видоизменение образовательного процесса под влиянием личных свойств образуемых
  7. В. Видоизменения образовательного процесса под влиянием национальных свойств народов
  8. 5.3. Исследование свойств промышленных партий цемента с компенсированной усадкой
  9. Приложение Б Исследование статистических свойств функций оценивания качества
  10. Исследование влияния деформационного старения на коррозионную стойкость трубных сталей
  11. 3.4.2 Исследование влияния компонентов пряно-ароматического сырьяна специфические показатели виноматериалов
  12. Глава 3 Исследование влияния психолого-педагогического сопровождения на профессиональную адаптацию учащихся и студентов
  13. Исследования крупным планом. Влияние гибкого графика работы на уровни абсентеизма и текучести кадров
  14. Исследования крупным планом. Электронный мониторинг выполнения работы и социальный контекст: влияние на производительность и стресс
  15. Исследования крупным планом. Точность определения частоты выполнения задания: влияние непосредственного участия и опыта
  16. Глава 3 Исследование влияния деформационного старения на коррозионную стойкость трубных сталей различной категории прочности и их сварных соединений
  17. Состав массивных горных пород
  18. III. Образование горных пород (ПЕТРОГРАФИЯ)
  19. Значение горных пород
  20. Происхождение массивных горных пород