О ПРИМЕНЕНИИ НОВЫХ ВИДОВ КРЕПЛЕНИЯ ВЫРАБОТОК ВУСЛОВИЯХ ШАХТЫ «КОМСОМОЛЬСКАЯ» ГП «АНТРАЦИТ»


В настоящее время существующие виды крепи подготовительных выработок для условий глубоких шахт подвергаются различным деформациям, из-за которых не обеспечивается необходимый уровень крепления, и дальнейшая эксплуатация выработки без перекрепления становится невозможной. В условиях шахты «Комсомольская» ГП «Антрацит» на действующих горизонтах 690, 960 и 1080 м перекрепляется до 70% подготовительных выработок. Соответственно, стоимость перекрепления ложится и на себестоимость угля.

Комплексные исследования механо-синергетических явлений в породных массивах позволили выявить особенности самоорганизации породных массивов. При удалении от угольного пласта распределение пород по литологическому составу изменяется по гармоническому закону (многомодальный характер) с периодом кратным двум слоям.
Самоорганизация пород существенно влияет на размеры формирования зоны неупругих деформаций, показатели которых учитываются при выборе деформационно-силовых характеристик штрековых металлокрепей.
Установлены следующие механо-синергетические особенности [1]: формирование породных столбчатых структур вблизи выработок с образованием пустот на уровне пяты свода; формирование дезинтеграционных породных зон характеризующихся чередованием столбов пород в боках выработок с различной прочностью и уменьшением их мощности вглубь массива; развитие дезинтеграционных процессов в породах почвы выработок на глубину 4-6 м, вызванных блоковоопускающимися столбами пород, находящимися в боках выработок; развитие неупругих деформаций в кровле выработок на глубину 4-6 м, с разрыхлением породного массива.
Анализ результатов шахтных исследований выполнен относительно выработок вне и в зоне влияния очистных работ. Общим является то, что в большинстве случаев существующие крепи из СВП не обеспечивают эффективного поддержания выработок в сложных горно-геологических условиях особенно при больших сечениях (от 18 м ). Для более эффективного крепления необходимо проводить комплексные исследования условий проведения и эксплуатации подготовительных выработок и производить подбор соответствующих видов крепи нового технического уровня, которые в настоящее время выпускаются Западно-Донбасским научно производственным центром «Геомеханика».
При обосновании геометрических параметров крепей наиболее оптимальной кривой является кривая Гутшовена (в прямоугольных координатах):
i2 2/2, 2\              2/2, 2              2x2 • x (x + y ) = a (x + y -y ) ,
где a, l - положительные параметры.

Для записи уравнения (1) в явном виде оно приводится в полярных координатах:
al ¦ sin ф
Р =              ;              — ,0 ^ф^ 2п              (2)
a +l¦cosф
дополнительное уравнение имеет вид:




Кривая включает два параметра (а, l), позволяющие реализовать такую форму и наклон кривой, которая позволит описывать разнообразные формы зоны неупругих деформаций и, соответственно, выбирать формы штрековых крепей. Параметры а и l зависят от глубины заложения выработки, прочностных свойств вмещающих пород, угла напластования, длительной прочности и времени.
На основании анализа горно-геологических и горно-технических условий, а также условий эксплуатации и экономической эффективности в условиях шахты «Комсомольская» наиболее целесообразно применение новых крепей типа КЦЛ-Ш (крепь циркульно-линейная шатрового типа) для крепления выработок, примыкающих к очистному забою, которые могут быть усилены индивидуальной или анкерной крепью, КМП-А3Р2, КМП-А4Р2, КМП-А5Р2 (крепь металлическая податливая овоидная 3-х,              4-х и 5-и звенная,
двухрадиусная) для сложных горно-геологических условий и больших глубин (рис. 1, 2). Эти крепи имеют форму овоида максимально приближенного к эллипсу. Данная форма крепи является самой устойчивой при воздействии на нее всестороннего давления оказываемого породным массивом. Эта конструкция крепи позволила практически без изменения веса комплекта увеличить несущую способность верхняка примерно в 2,7 раза за счет увеличения кривизны и уменьшения пролёта, увеличить податливость до 700 мм для КМП-АЗР2, до 1000 мм для КМП-А4Р2. На этой основе и путём постановки в главных узлах податливости дополнительных замковых соединений (типа АП3.070.) с одновременным увеличением нахлестки до 600 мм, была повышена примерно в 2 раза величина рабочего сопротивления. Повышенная конструктивная податливость обеспечивается за чет того, что сопрягаются сегменты с одинаковой длиной и уменьшенной кривизной.



Литература Кириченко .В .Я., Усаченко Б.М. Механо-синергетические явления в породных массивах, как геомеханическая база создания новых штрековых крепей горных выработок: Материалы 2-й научно-практической конференции «Школа подземной разработки». - Днепропетровск: НГУ. -2008. - С. 32-36
УДК 622.281:622.28.042.4

<< | >>
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 О ПРИМЕНЕНИИ НОВЫХ ВИДОВ КРЕПЛЕНИЯ ВЫРАБОТОК ВУСЛОВИЯХ ШАХТЫ «КОМСОМОЛЬСКАЯ» ГП «АНТРАЦИТ»:

  1. Раздел 3 Применение новых информационных технологий как фактор развития образовательного пространства школы
  2. Г л \А В А ДЕСЯТАЯ. У КРЕПЛЕНИЕ СОВЕТСКОГО ГОСУДАРСТВА В1919 ГОДУ.
  3. СПИД и урановые шахты
  4. Всему начало: Институт общественного мнения «Комсомольской правды»
  5. Неизвестный. Проблемы горного дела и экологии горного производства: Матер. IV междунар. науч.-практ. конф. (14-15 мая 2009 г., г. Антрацит) - Донецк, 2009
  6. § 22. Категория не имеет никакого иного применения для познания вещей, кроме применения к предметам опыта
  7. II О ПРАВЕ ЧИСТОГО РАЗУМА В ПРАКТИЧЕСКОМ ПРИМЕНЕНИИ НА ТАКОЕ РАСШИРЕНИЕ, КОТОРОЕ САМО ПО СЕБЕ НЕВОЗМОЖНО ДЛЯ НЕГО В СПЕКУЛЯТИВНОМ ПРИМЕНЕНИИ
  8. Применение броневой фортификации в Бельгии Деятельность инженера Бриальмона. Крепости Льеж и Намюр. Применение брони в других малых государствах
  9. ПЕРСОНАЛИЗМ ЭММАНЮЭЛЯ МУНЬЕ Христианин может мечтать о революции, совершенной святыми в обществе святых. Но если он признает, что революция необходима для создания новых условий жизни, без которых невозможно возникновение новых, в том числе и духовных, человеческих потребностей, то он не может систематически противостоять этой революции только потому, что она долгие годы созревала без него и независимо от него... Эмманюэль Мунье
  10. 4.3. ВИДОВОЙ УРОВЕНЬ
  11. 1.4. ПАТЕНТОВАНИЕ НЕКОТОРЫХ ВИДОВ ПРЕДПРИНИМАТЕЛЬСТВА
  12. Семь видов счастья
  13. 1.3. ЛИЦЕНЗИРОВАНИЕ ОПРЕДЕЛЕННЫХ ВИДОВ ПРЕДПРИНИМАТЕЛЬСКОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ
  14. Глава 65. НАСЛЕДОВАНИЕ ОТДЕЛЬНЫХ ВИДОВ ИМУЩЕСТВА
  15. Восемнадцать видов улыбок
  16. Конкуренция и сосуществование видов
  17. 11.1. ВИДОВАЯ СТРУКТУРА БИОТИЧЕСКОГО СООБЩЕСТВА
  18. Допущение ограниченной изменчивости видов
  19. Характеристика основных видов загрязнения