Введение к работе
. В настоящее время на шахтах отрасли достигнут высокий уровень комплексной механизации очистных работ, улучшены показатели использования оборудования. Однако повышение эффективности применения современных высокопроизводительных комплексов сдерживается большой трудоемкостью работ на сопряжениях лав с подготовительными выработками, составляющей около 50% общей трудоемкости очистных работ: и вызывающей значительные перерывы в работе выемочных, машин. Подсчитано, что сокращение затрат времени на выполнение работ на сопряжениях лава-штрек в 2 раза даст возможность увеличить нагрузку на очистной забой в 1,2-1,5 раза только га счет увеличения времени работы выемочных механизмов в лаве. Следовательно, совершенствование технологии и механизация работ на сопряжениях лав .с подготовительными выработками являются одним аз главных резервов повышения технико-экономических показателей работы очистных вабоев. В этой связи важное значение приобретает решение вопросов, связанных с обеспечением условий поддержания- сопряжений за счет повышения устойчивости вмещающих пород кровли в почвы на сопряжениях, что позволило бы существенно улучшить условия работы людей и механизмов на этих участках.
Работы на участках сопряжений лава-штрек проходят в условиях, для которых характерны существенное уменьшение площадей поперечных сечений, многочисленные вывалы породы в рабочее прост-равство, потеря устойчивости штрековой и секций-лавной крепи, нарушение линия сопряжения п другие трудности. В условиях Донецкого бассейна вследствие увеличения глубины разработки и усложнения горно-геологических условий эти трудности возрастают, а применяющиеся мероприятия по обеспечению устойчивости сопряжений во вое более увеличивающемся числе случаев оказываются неэффективными.
Вопросы, связанные с обеспечением устойчивости сопряжений, являются объектом внимания многих исследователей и стали предма-
том большого числа теоретических а экспериментальных работ. При этом содержащиеся в них практические рекомендации, как правило, предусматривают осуществление мероприятий по повышению устойчивости непосредственно на участках сопряжений. Вместе с тем недостаточно исследованными остаются закономерности деформирования породных массивов на участках от проходческого забоя до сопряжения л влияние мероприятий по креплению в поддержанию подготовительных выработок на эти процессы. Не изучены параметры средств крепления, обеспечивающие повышение . устойчивости пород вокруг выработок до подхода очистного забоя, а также влияние меропраятив по креплению и поддержанию подготовительных выработок впереди очистного забоя на устойчивость сопряжений лава-штрек.
Решение указанных вопросов является основой для существенного повышения устойчивости сопряжений и обеспечения эффективной работы по выемке угля.
Целью работы является определение параметров в разработка средств крепления подготовительных выработок, обеспечивающих повышение устойчивости сопряжений лава-штрек.
Клея работы состоят в возможности повышения устойчивости сопряжений лава-штрек за счет ограничения процессов неупругого деформирования вмещающих пород в результате осуществления мероприятий по креплению подготовительных выработок при их проведения.
Методы исследований включают: обобщение ii анализ отечественного и зарубежного опыта крепления и поддержания подготовительных выработок, шахтные исследования особенностей механизма формирования зон нарушенных пород в кровле сопряжений лава-штрек о применением скважинной радиоволновой интроскопии, лабораторный исследования на моделях из оптически-чувствительных матервалов влияния параметров подготовительных выработок на характер нвуп-ругого деформирования приконтурного массива, экспериментальную проверку результатов исследований в шахтных условиях.
Натчнне положения, выносимые яа запиту, и их вовазнэ:
I. Установлены экспериментальные зависимости размеров зон нарушения сплошности приконтурного массива от положения подготовительной выработки относительно угольного пласта, прочности вмещающих пород, коэффициента бокового распора.
' 2. Установлено: в кровле сопряжений лава-штрек формируется 8она нарушенных пород с различным характером и интенсивности) разрушений, что вызвано последовательным осуществлением процессов проведения выработки в очистной выемки. Образующиеся
в кровле угольного пласта вне зони влияния очистннх работ вони нарушенных пород трансформируются в зоны повышенной интенсивности разрушений на сопряжениях; ах размеры могут быть уменьшены в результате крепления подготовительных выработок а предварительным распором.
3. Определены зависимости рациональных величин предварительного распора штрековой крепи от размеров поперечного сочония подготовительных выработок и величин продала текучести металла крэпп.
Лостопепность научных положений, выполов и рекомендаций об-
представительным объемом инструментальных наблюдений з типичных горно-гоологпчоских условиях (болов 500 измерений, проведе азах на 6 заморных станциях);
применением при. исследованиях апробированных методов шахтных инструментальных паблгдений н физического моделирования (при строгом выполнении положений теории подобия);
положительными результатами внедрения разработанных мероприятий по креплению выработок.
Научное значение работы заключается в том, что установленные вависимости могут быть использованы при обосновании и выборе рациональных параметров средотв и способов поддержания сопряжений лава-штрек.
Практическое значение работы состоит в том, что в результата исследований разработала крепь усиления, позволяющая осуществлять кропление подготовительных выработок о предварительным распором непосредственно в проходчеоком забое, обеспечивающая повышенно устойчивости вмещающих пород на сопряиеннях лава-штрек а снижение затрат на их поддержание. Определены рациональные величины предварительного распора, обеспечивающие эффективное прпдаяепиз крепи_усзления.
Реализация пиропов и .рекомендаций работы, Результаты исследований использованы при составлении "Технологических охем сопряжений лав о подготовятальпи.'.га выработками на угольных плаотах о утлом падеаия до 35 а иогдаооты) ДО 4,5 м". Рекомендации по кроалояво подготовиталышх выработок з разработанная крепь уси-дэвяя спэдрэки ва пахте "Юззодовбасская" й'З ПО "Донвшогголь".
Аігообгшя пабота. . Осповгаэ результата работы обсуждались па ваучяых семинарах ЙГД им. А.А.Скочапского (I98G-I992 гг.), на тохпяческих советах ЕО "Дояэпдуголь" (I98S-I990 гг.).
Публикации. По результатам выполненных исследований опубликовано 4 печатных работы и получено 2 авторских свидетельства на изобротеиия.
Объом габсты. Диссертация состоит из введения, заключения и четырех глав, изложенных на 162 страницах машинописного текста, содержит 57 рисунков, S таблиц и список литературы иэ 76 наимэ-нованнП.
