Введение к работе
Актуальность ЕйСют Огдичитолг.ноп особенностью развития угольной промышленности на сопрвяеином этапе является услогае-ние горно-геилогическах условий разработки угольных месторождений. Увеличение глубин» горних рабоу, рост тяжести кровли, обвдэе ухудшение и усложнение геомеханической обстановки в подготовительных и очксгншг забоях в процзссе ведений горных работ преязде всего выражаются в снияыкки устойчивости кровли. Часто случаются значительные зависания труднообрудаомоп кровли за механизированной крепью, нередки вывалы пород в яризабопнее пространство. Эти явления приводят к поломкам оборудования, нарушению формы и крепи выработок, а, следовательно,. - к простоям и срывам добычи, дополнительным затратам на ре:юнт и восстановление выработок к оборудования, повыяешш вероятности травмирования лодей.
Эффективная и надежная работа комплексно-механизированных очистных аабоеа возможна на основе заблаговременного прогноза возникновения возможных негативних явлений, от которых зависит устойчивость кровли вурабегок выемочного участке'. Проблзма обеспечения устойчивости кровли выработок является одно* иа наиболее важных при подземной расработке угольных месторождения, а задача предварительной оценки устойчивости кровли является весьма актуальной.
Цоль работы. {Ьвшюние эффективности и обеспечение бово-пасности ведения горных работ, на основе контроля иэмонсннй расслоений кровли горных выработок с использованием методе» геоакустического зондирования массива
Идея работы. Эффективная и безопасная выемка пологих угольних пластов при разработке длинными столбами по простиранию (падению) с полным обрушением кровли может г/чть. обеспечена обоснованным выбором расчетной схемы взаимодействия кровли и механизированной крепи на основа долговременного прогноза и оперативного контроля изменений геологического строения кровли.
- 4 -горных liupfitio'fOK ішємочкого участка,
Осношіис защічи исследований:
а) pfjapaCoriw методики оценки устойчивости кровли на с
ново использования средств долговременного прогноаа и onej
vuhHOVQ контроля iiBueiwmiH слоистости массила;
б) разработка методики автоматизированной интерпретаї
результатов геоакустических спектральних измерений;
в) создание расчетного метода моделирования процес*
устойчивости кровля в призабойном пространстве лавы;
г) создание методики контроля эффективно»: разупрочнеї
труднообрущаемой кровли;
д) апробация предлагаемых уетодик.
ifeio.HK исслйдовпвдій. Для реамния поставленных эа иепользонан комплексный метод исследований, вкдычаший ана и сбобцешю литературных источников по прогнозировании уст чивости кровли," ана-'.пические исследования .и шахтные иаме ния.
огуи?кты проведения исследований. В качестве объекта п ведения.производственных'исследований прнилти вахты конце "Кузнсцкугодь".
fe-.учкая новизна работы:
разработана методика долговременного прогноза и one тинного контроля расслоения кровли в процессе ое взаимо; ствия с крепью длинного очистного забоя на основе испольис ния геоакустического зондирования массива;
созд-ана 'методикл спектральной обработки геоакуетичес го сигнала о применением ЭШ, ооеспечиваюиря лошшшше і нооти прогноза строения кровли;
предломсиа методика выбора параметров необходимой р«
ЦИИ КК-Пй С ЦеЛЬЮ прогнозирования УСТОЙЧИВОСТИ СИСТеМЫ "К|
-г.рорлй" на основе определения диапазона, допустимых вирами* сшюього взапмодейэтвил с учетом изменяющегося (с расслоен,
- 5 -еяаниэма деформирования и разрушения кровли;
- рааработала методика контроля аффектнвности разупрочне-
ия труднообруиаемой крогли с использованием результатов оцен-
м строения кроили выработок.
Оеногшие научные положения, аапидаемне автором:
для контроля расслоения кровли при взаимодействии еа с иризабойиой крепью длинных очистных забоев предлагается-мето-циіса долговременного прогноза и оперативного контроля, основанная на геоакустческом- зондировании массива;
применение автоматизированной интерпретации геоакустических сигналов с применением ЭВМ повывает точность прогноза слоистости кровли угольных пластов;
выбор характеристик механизированной кртпи следует производить с учетом регистрируемых изменений параметров расслоения кроали;
при прогнозировании устойчивости системы "крепь-кровля" выбор параметров необходимой реакции крепи должен быть основан на учете изменения, по мере расслоения, механизма деформирования и раэрупюнин кроили;
контроль эффективности рапуирочненин труднообрушаемой кровли необходимо производить, на основании регистрации изменения слоистости кроили на участке проводимых работ до и іюс'ле выполнении рааунрочнеиия.
Достоверность основных Hayjniux положений, нынодов И СКО^ мсндаций обоснована значительным объемом кахтных исследований строения кроили (болео 400 единиц намерений, более 30-ти профильных . разрезов крои.'М, более; 10-ти исследованных выемочных участков), с достаточной (до 802) сходимостью результатов предварительной оценки, при различных вариантах ее устойчивости и опытно-промышленной проверкой и успешным промышленным внедрением предлагаемых автором методик.
Практическая ценность работы состоит в повышении эффективности ведения очистных работ за счет снижения материальных
- б -
затрат в результате своевременного выполнения профилактических мероприятий на осново рааработанных и обоснованных методов оценки устойчивости кровли горных выработок яри ведении очистных работ системами разработки длинными столбами по'простиранию. (падению) с полным обрушением кровли, а такжэ в предложенной новой конструкции перекрытия секции механизированной крепи, обеспечивающей адаптивность механизированной крепи к меняющимся горно-геологическим условиям.
Реалиа-щин результатов работы в промышленности. Результаты исследований и предложенные в работе технические решения и рекомендации приняты к внедрению на тахтах концерна "йузнецку-голь".
Апробация работы. Основные положения диссертации докладывались на XII Есосоконом семинаре по исследованию горного давления и охране капитальных и подготовительных выработок (г. Алма-Ата, 19ЯО г.); на заседаниях кафедры РШ СПбГИ (г. Санкт-Петербург, 1909-1991 г.г.); на научно-технических конференциях и заседания:: кафедры гидродобычи СМИ (г. Новокузнецк, 1989-1991 г. г.); на технических совещаниях концерна "Кузисцку-голь".
В полном объеме диссертация моложена на заседании кафедры разработки пластовых месторождений Санкт-Петербургского горного института.
Публикации. По результатам выполненных исследований опубликована 1 печатная работа, получено положительное решение иа изобретение.
Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав и .заключения, изложенных на 185 страницах машинописного текста, включая -13 рисушш, 8 таблиц, список литературы из 122 наименования иа 13 страницах и приложения на 23 страницах.