Введение к работе
Актуальность работы. Подземная разработка угля в месторождении Барапукурия получает развитие только в последние годы, хотя разведка пластов и проекты технологии разработки в первом 'варианте были сделаны около 30 лет назад. Основными причинами такой задержки являлись экономические трудности страны и возможность приобретения угля в соседней Индии.
Пласты угля в месторождении мощные от 8 до 35 м и пологие (угол падения 8—12), которые должны разрабатываться с разделением на слои и полной закладкой выработанного пространства. Несмотря на закладку, такая технология вызовет значительное опускание поверхности, не допустимое в условиях Бангладеш для сооружений и особенно — рисовых полей. Поэтому исследование технологии очистных работ и способа управления кровлей в данных условиях является актуальной задачей.
В диссертации на основе многолетних исследований кафедры горного дела РУДН предложен способ управления кровлей, при котором при полной закладке выработанного пространства слоев песком укрепляются дополнительно вышележащие породы и слоевые штреки с помощью бамбуковых междуслоевых сеток и стоек в закладочном массиве, анкеров и скрепления между собой крепей всех штреков, расположенных друг над другом. На предложение выдается патент ВНИИГПЭ.
Обоснование предложения, составление требований к техно-логин выемки пласта II месторождения и ее апробация в Петро-бангла (полугосударственная корпорация при министерстве энергетики Бангладеш) является одной из основных задач работы.
Целью исследований является значительное уменьшение опускания поверхности земли при выемке мощного пологого пласта с помощью полной закладки выработанного пространства слоев песком, выкладки сеток между слоями, установки стоек в закладке, расположения штреков друг над другом и связывания элементов крепи штреков и сеток анкерами.
Идея работы — научное обоснование предложенного способа управления кровлей с помощью комплексного определения параметров мульды сдвижения: физического моделирования слоевой разработки мощного пологого пласта с закладкой и аналитических расчетов опускания пород.
Научные положения, разработанные лично автором, и их новизна:
впервые по фактору лучшей слеживаемости пород при полной закладке установлена рациональная скорость подвигания очистных забоев трех одновременно отрабатываемых слоев в пределах 2—2,5 м/сут;
определена прочность бамбуковой сетки с двумя полосами на 1 м2, она в два раза выше, чем у трех и четырехполосных сеток и выдерживает нагрузку, равную 2,6—2,9 уН';
также впервые определены параметры опускания поверхности земли при трехслоевой выемке с дополнительными мерами по поддержанию пород, при этом максимальное опускание дна мульды составило 0,2—0,3 м и скорость опускания 56,7 мм/мес, что не превышает критических значений при подработке сооружений и земельных угодий.
Обоснованность и достоверность научных положений, выводов и рекомендаций подтверждается представительным объемом экспериментальных исследований, апробацией результатов в Бангладеш и небольшим расхождением аналитических и экспериментальных данных в пределах 10—12% по сдвижению пород.
Значение работы состоит в теоретическом и экспериментальном обосновании возможности применения слоевой выемки мощного пологого пласта с минимальным воздействием на поверхность н окружающую среду в условиях месторождения Бара-пукурия (Бангладеш) за счет полной закладки выработанного пространства песком и дополнительных мер по удержанию вышележащих пород сетками, стойками, анкерами и скреплением элементов крепи, расположенных друг лад другом слоевых штреков.
Практическое значение диссертации заключается в разработке требований к подготовке и технологии очистных работ при выемке мощного пологого пласта II месторождения Барапукурия с полной закладкой выработанного пространства и дополнительными мерами по удержанию вышележащих пород; рекомендуемых параметрах слоевой выемки: расстояние между слоевыми штреками по мощности пласта 0,5—0,6 м, длина лавы 75 м, высота забоя 2,3—2,5 м, опережение между слоями 20—25 м, ширина полосы сетки, укладываемой по кровле в ла>ве 0,5 м, расстояние вдоль штреков между удерживающими анкерами (или канатами) в среднем 5 м, скорость подвиганий лавы 2—2,5 м/сут.
Реализация результатов работы. Научно обоснованное предложение по слоевой выемке пласта II месторождения Барапукурия (Бангладеш) принято Петробангла для внедрения с расчетными величиной (0,2—0,3 м) и скоростью (56,7 мм/мес) опускания поверхности, а также народно-хозяйственным экономическим эффектом на одну лаву 13,76 млн Тк в год.
Апробация работы. Основное содержание работы и отдельные положения диссертации докладывались на XXVII—XXXI научно-технических конференциях профессорско-преподавательского состава инженерного факультета РУДН (Россия, Москва, 1991 —1995 гг.); на кафедре геологии и разведки Университета Моратува (Шри-Ланка, Коломбо, апрель 1994 г.) и совещании Отдела геологической службы и разведки Петробангла (Бангладеш, Дакка, март 1994 г.).
Структура и объем работы: введение, шесть пунктов (содержащих 48 рисунков и 2 таблицы), два Приложения (6 рисунков,
2 таблицы и одна .фотография), список литературы из 129 наименований: всего 137 страниц машинописного текста.