Введение к работе
Актуальность работы. В условиях развернувшейся в России.экономической реформы создаются основы качественно новой экономической системы, когда темпы улучшения экономичео-- ких показателей работы предприятий приобретают первостепенное зим чение.
Повышение эффективности производства в угольной промышленности на основе научно-технического прогресса вызывает необходимость решения вопросов, связанных с обеспечением безопасности ведения подземных горних работ на шахтах, разрабатывающих пласти, склонные к горным ударам.
Проблема горных ударов в стране возникла ji ЕО-е годы. Признаки нарастания степени ударе-опасности угольных пластов if сами горные удары наблюдаются на многих шахтах Кузбасса. Существенны!'! рост числа горных ударов в последние годы отрицательно сказывается на состоянии техники безопасности и пр изводственных показателях шахт. Однако высокая потребность народного хозяйства страны в углях Кузбасса предопределяет перспективу дальнейшего увеличения подземной добычи угля.
Условия возникновения горных ударов на угольных пластах разных районов Кузбасса имеют свои особенности, которые необходимо изучить и учесть при разработке надежных способов прогноза и мероприятий по их предотвращению.
Основными особенностями отработки удароопаоных угольных пластов шахт концерна "Северокузбассуголь1* являются склонность угля к самовозгоранию, большая газоносность и нарушенноеть, наличие в кровле пласта труднообрушаемых пород, склонность к внезапным выбросам, что требует использования чювых нетрадиционных подходов при решении задач прогнозг и предупреждения горных ударов. Этим и определяется актуальность темы диссертации, а повышение безопасности л эффективности ведения горных работ на уда-роопасных угольных пластах является актуальной задачей, имеющей важное народнохозяйственное значение.
Исследования выполнялись в рамках программы "Уголь Кузбасса" и связаны с тематикой исследований ШШ/і^р ГК)Ї8Ю03І546, OIR60057893).,
Целью работы является разработка метода оперативного прогноза и, способов управления геомеханическнм состоянием массива горных пород для предупреждения горных ударов,обеспечения безопаской и элективной отработки угольных пластов.
Идея работы закшочаегея в использовании закономерностей проявления естественного йлектрскагнитного излучения для экспресс-метода прогноза горных ударов- и осуществлении заблаговременного устранения условий вогниккоьенкя горных ударов в процессе ведения горных работ. '
3 а д а ч и и с с л е д о е а н к й:
- установить характерные особенности горно-геологических и . горнотехнических. услоЕий проявления- горных ударов -прк расработ-ке удароопасных пластов на Езхч-ах концерна "Северокузбассуголь";
-установить закономерности 'изменения естественного электромагнитного _иадучеяия (ЭШ) 'при отрабогке одновременно ударо- и выбросоопасных пластов и на иг. основе, разработать экспресс-метод прогноза горных ударов;
- исследовать и обосновать рациональные параметры локаль
ных и региональных мер предулрездедая горных ударов;
- дать техшко-экскечичезко'е обоснование гестеханичаск^м
схемам регионального управлення уцароопаеше»! состоянием массива
при разработке угольньяс пластов. ' ;-
Не v о д ы ' и с с л е д о и а н и й. -В процессе выполнения работ использован комплекс -методов, включающий техшко-экэноуи-ческий анализ и'Научное обобщение ироизводсгвапкиго опыта,аналитические, лабораторные и шахтные исследования, оштяо-промькшієн-ные испытания разработанных практических рекомендаций.'
Н а у ч н ы ,е . -п о л о ас е н и я, р а з р а б о т а н н н е .к ,юо диссертантом:-
- установлены закономерности изменения естествеккаго. алект-
ромагнитного излучение (ЭМИ) в зависимости от горно-геелогичес
ких к горнотехнических факторов, позволившие разработать крите
рии удяроопасности угольных пластов;
разработан экспресс-метод прогноза степени удароопасности участков угольных пластов, учитывающий физико-механические свойства углей;
установлены закономерности изменения геомеханических процессов при разработке удароопасных угольных пластов, позволякцио определять рациональные параметры локальных мер борьбы с горными ударами;
установлено, что гидроразрыв труднообрушаемых кровель приводит к снижению напряжений и степени удароопасности краевой части горных выработок до- неопасного урошя, что позволяет использовать его в качестве локального способа снижения удароопасности;
-обоснован выбор способов регионального управления удароо-пасным состоянием массива горных пород, позголящих повисать безопасность и эффективность горных работ.
Обоснованность и достоверность научных положений, выводов и рекомендаций подтверждаются удовлетворительной сходимостью результатов аналитических исследований с данными натурнкх наблюдений (расхождение не превышает 16). большим объеме экспериментальных данных, подтйерздаю'цих расчетные параметры применяемых способов, поло.хителъныы опытом использования результатов исследований при ведении горных работ в шахт-
ных условиях. _ —'....
Значение работы. Научное значение работы
заключается в :
- установлении закономерностей изменения естественного элек1*
ромагнитного излучения (ЭШ) при отработке удароопасных пластов
и использовании результатов инструментальных наблюдений для обоснования метода экспресс-оценки степени удароопасности ,гчястков угольных пластов;
- установлении зависимостей и параметров направленного гид-
рораэрыва пород, позволяющих снизить напряжения и степень ударо
опасности краевой части горных выработок до -еопасно.го уровня в
результате ликвидации зависания пород кровли.
Практическое значе.ниеработы. Результаты выполненных исследований позволяют обеспечить безопасную и эффективную отработку дароопасных угольных пластов.
Реализация, поводов и рекомендаций ; б о т ы. Результаты работы были использованы при составлении i",n нормативных и методических документов ("Технологические схемы .чнработки пологих и наклонных пластов Кузнецкого бассейна", "Перс-"ективные геомеханические схемы регионального управления выбросо-и удароопасным состоянием массива при разработке свит угольных пластов на шахтах Кузнецкого бассейна", "Временное руководство по направленному гидроразрыву пород под углом к напластованию", "Рекомендации по выбору параметров крепления подготовительных выработок шахт объединения "Сеьерокузбассуголь").
Апробация работы. Основные научные положения и практические выводы диссертации докладывались на технических сонетах п.о."Северокузбассуголь", шахт "Анжерская", "Судженская", "Березовская", "Северная" (г.г.Кемерово, Березовский, Анжеро-Судженск, 1966-1992г.г.), ир Всесоюзной конференции по развитию производительных сил Сибири. Угольный комплекс (г.Ленинск-Кузнецкий, 1989г.), паучно-практическ.Р; конференциях Кузбасского политехнического института (г.Кемерово,І988-І99ІГ.г.), Института повышения квалификации руководящих работников и специалистов Ыин-углепрома СССР (г.Кемерово, 1989г.), на I китайзко-советском семинаре по механике горі іх пород, горному давлению и управлению состоянием массива горных пород в угольных шахтах КНР.и СССР (Тайань, Шаньдун, Кита», 1991г.).-
П у б л и к а ц я и. Автором опубликованы 34 научных труда. Основное содержание диссертации изложено в 23 печатных работах, включая две монографии и одно авторское свидетельство на изобретение.
