Введение к работе
Астуальность темы. Большинство шахт, разрабзтьшавдих крутив угольные плзсты, расположены в Центральном районе Донбасса (ЦРД). Мощность разрабатываема пластов колеблется в пределах 0,4-2,2 и, причем мотаоеть пластов до 0,7 м составляет 49,6 X; 0,7-1,0 и - 32 X; 1,01-1,20 и - 12 Z и более 1,20 и - 6.4 X .
Запасы угля в благоприятных по мощности пластах на боль-гзшетве вахт будут исчерпали в блигшАшие десятилетия. В связи с отработкой балансовых запасов л 005 г. из 26 вахт, работавших в ЦРД, олзддается погашение 9 шахт, между тем потребность народного хозяйства в коксующиеся углях не снижается и в 2005 г. составят 80 мля. тонн. В то же время запасы угля в ЦРД, сосредоточенные в весьма тонких и тонких пластах моиносьтю до 0,7 м, составляют 1,5 млрд. тонн.
Однако, разработка пластов мощностью менее 0,7 м из-за стесненного рабочего пространства представляет особую сложность, механизация добычи из этих пластов остается на низком уровне. Эфрэктивная и безопаензя отработка таких я/аетов возможна только способами безлюдной выемки, причем на первом этапе должна решаться задача выемки угля без постоянного присутствия людей в очистном забое.
Таким образом, проблема механизации при разработке тон сих угольных пластов для обеспечения дополнительного извлечения иа них запасов угля, является весьма актуальной. Кроме того, выемка весьма гонких лластов увеличит количество зашииениых пластов, которые опасны по внезапным выбросам угая и газа. При этом следует отметить, что большинство тонких и весьма тонких угольных пластов уже вскрыто горными работами и, таким образом, их подготовка не требует вложения капитальных затрат.
Цель работы: повьпзение эффективности и безопасности очкетных работ при разработке тонких крутых пластов с использованием механизированных пневматических крепей.
Идея работы заключается в использовании механизированных пневматических крепей, обеспечивающих поддержание приэабойного пространства я управление горным давлением без постоянного присутствия 5«дай в очистном забое.
Основные научные подомэнчя, защищаемые автором:
прогрессивная технология разработки тонких крутых пластов при комплексной шх&нивации очистных рабог на сспове применения ыохакиэирозшшоД пневматической крепи, обеспечиваюирй вношу угля оез постаяяксго присутствия дюцей в очистном забое;
матод расчета иаримэтроа всаикядействия пневмоетояки крепи о Соковыми породами, учитывающий специфику ее закрепления к основанию секми;
матемагичеисая иодед'* для прогноза эффективности предложенных технологических скоы управления горным дазлонием и определения их параметров в зависимости от свойств и условий залегания пласта и ьмецчшдех пород.
Научная новизна результатов выполненных исследований заключается в следулдал
разработана новая технология ограоотки тонких крутих пластов, вклшакоря механизированную пневматическую крепь, в которой передвижение секций к забои осуществляется дистанционно (по принципу параллелограмма), с вентиляционного штрека, причем передвигаются вначале четные секции ряда, а затгм нечетные, что позволяет шливно управлять горным давлением в лаве и осуществлять выемку угля без постоянного присутствия людей в &або&;
усганозлены закономерности взаимодействия цногополастнше пневместоек механизированной кремі с боковыми породами, учитывающие неравномерность деформирования верхней и нижней полоски;
раорайаташ (изтемьтическая модель шогослойного массива, учитывающая разрушение краявои части пласта, расслоение пород кровли и изменение их фгаико-ыехздических свойств над выработанным пространством, позволяй»!» прогнозировать устойчивость кроэля в различные периоды работы очистного забоя и при различив способах управлю;шя горным давлением;
разработана новая методика ощ*и; .кния параметров управления горным давлением плавкім спусканием кровли и закладкой выработанного пространства (годной или. частичной) по нома- ' гракле (гікс.З), рассчитанной ?.г& области применения механизм-
-5-.
рованнои. пнешло крепи.
Достоверность научных положений, выводов и рекомендаций работы подтверждается использованием современных и апробированных теоретических и экспериментальных методов, хоровей сходимостью результатов лабораторных, аналитических и шахтных исследований, подтверждением полученных в работе выводов данными других исследователей, а также положительными результатами испытаний экспериментального образца механизированной пневматической крепи "Нева" на шахте им. ХХП съезда КПСС ГО "Ста-' хановуголь".
Практическая ценность и реализация результатов работы заключается в следующем: разработаны рекомендации по создании новой технологии выемки тонких крутых пластов без постоянного присутствия людей в очистном забое ка базе механизированной пневмокрепи "Нева", которые прошли апілно-прокшшлекнуо проверку на вахте им. XXII съезда КГОС ПО "Огахашвуголь". Результати работы использованы при разработке "Технического задания на создание опытного образца механизированной пневматичесіссй крепи для тонких крутых пластов", принятого ГОТУ иинуглелрома СССР. Использование результатов работы по созданию ногой технологии иыэет социальное значение в части обеспечении безопасности труда шахтеров, обеспечения занятости населения шахтерских поселков аа счет продления срока служби вахт, а также позволит получить экономический эффект в сумме 144,7 тыс. руб. (а ценах на ) а год на одику лаау за счет повышения производительности труда и економим материалов (дерева).
Апробация работы Оснозяыэ результаты исследований докладывались на 10 Всесоюзном семинаре по измерению напряжений в массиве горных пород (г. НовосиСирск, СО АН СССР 1987г); на 2 республиканской каучно-їохяическей конференции "Лроблэмы безопасной разработки кадиииьк меетороедений " (г. Соля-горск,1990г.); на 2 Всесоюзной научно-технической конференции "Состояние и лерспектквк применения мягка;: оболочек на подземных горных работах'Ч г. Днепропетровск, 1991г.); на заседании секции Ученого Совета ИГД им. А. А. Скочшскогс (г. Лобарца, 1987г.); па кафедре Разработки пластовых месторождений Лекинг-
радского горного института (г. Ленинград, 1991г.).
Публикации. Основное содержание диссертационной работы отражено в 11 печатных работах. Новые технические решения защищены 3 авторскими свидетельствами на изобретения.
Структура работы. Диссертационная работа представлена «а 191 стр. юамнопиского текста, состоит из введення, 6 глав, общих выводов, содержит 51 рис., 11 таблиц, список использованной литературы в 32 наименования.
Диссертационная работа выполнена в Ленинградском горном институте комплексным методом (шахтные, лабораторнш и аналитические исследования) для условий шахт Донбасса, разрабатывавших крутые угольные пласты, и является частью работ кафедры разработки пластовых месторождений в области создания прогрессивных технологий разработки полезных ископаемых в сложных горно-геологических условиях.
