Геомеханическое обоснование устойчивости подготовительных горных выработок в слоистых массивах при пологом залегании угольных пластов
Диссертация
Имеющиеся в багаже производственников способы обеспечения устойчивости выработок, основанные на создании вокруг них укрепленной грузонесущей оболочки, не получили широкого распространения на шахтах Восточного Донбасса. Это связано с многооперационностью работ и большими расходами скрепляющих материалов при сплошном омоноличивании искусственно разрушенных вмещающих выработку пород. Зона неупругих… Читать ещё >
Содержание
- 1. Состояние вопроса и задачи исследований
- 1. 1. Горно-геологические условия проведения и эксплуатации подготовительных выработок на шахтах Российского Донбасса
- 1. 2. Анализ способов и средств управления горным давлением в подготовительных выработках
- 1. 2. 1. Пассивные способы поддержания подготовительных выработок
- 1. 2. 2. Активные способы поддержания подготовительных выработок
- 1. 3. Идея, цель, задачи и методы исследований
- 2. Методика и результаты исследования проявления горного давления в подготовительных выработок
- 2. 1. Методика проведения шахтных исследований по определению величин смещений
- 2. 2. Результаты шахтных исследований проявления горного давления
- 2. 2. 1. Шахта «Алмазная», конвейерные штреки № 106, № 110, по пласту иН
- 2. 2. 2. Шахта «Гуковская», конвейерный штрек № 368 — пласт К
- 2. 2. 3. Шахта «Гуковская», конвейерный штрек № 3614 — пласт Кб
- 2. 2. 4. Шахта «Гуковская», конвейерный штрек № 4515 — пласт К’в
- 2. 2. 5. Шахта «50 лет Октября» промежуточный штрек № 416 по пласту
- 2. 2. 6. Шахта «Обуховская», конвейерный штрек № 3011, по пласту Кг
- 2. 2. 7. Шахта «Обуховская», конвейерный штрек № 3014, по пласту К
- 2. 3. Выводы по результатам исследований
- 3. Экспериментально-аналитический метод определения смещений пород в окрестности подготовительных выработок с учетом анизотропии их свойств и пластического разрыхления
- 3. 1. Особенности деформирования массива пород вокруг выработки с учетом их анизотропии
- 3. 2. Определение величины смещения приконтурного массива
- 3. 3. Компьютерное моделирование слоистого массива по определению величин напряжений и смещений в приконтурной зоне выработки
- 3. 3. 1. Решение плоской задачи в упругой постановке для анизотропного массива
- 3. 3. 2. Решение плоской задачи в упругопластической постановке для анизотропного массива, при объемном сжатии
- 3. 4. Выводы по результатам исследований
- 4. Разработка способов и средств обеспечения устойчивости подготовительных выработок
- 4. 1. Средства крепления подготовительных горных выработок
- 4. 1. 1. Условия эксплуатации применяемых крепей
- 4. 1. 2. Стоимость крепления основными видами крепей, применяемых на шахтах Российского Донбасса
- 4. 2. Рекомендации для расчета параметров анкерной крепи для выработок не попадающих в область действия инструкции ВНИМИ
- 4. 3. Разработка новых видов крепи
- 4. 3. 1. Методика расчета параметров анкеров «комплексного воздействия» на массив
- 4. 1. Средства крепления подготовительных горных выработок
Список литературы
- Жихарев С.Я. Научное обоснование способов охраны подготовительных выработок в слоистых неоднородных массивах пластовых месторождений. -Дис. на соискание степени д.т.н.: СПб.: СПГГИ (ТУ), 1992 380с.
- Пихконен Л.В. Обоснование параметров взрывощелевой разгрузки почвы повторно-используемых подготовительных выработок глубоких шахт. Дис. на соискание степени к.т.н.: СПб.: СПГГИ (ТУ), 1992 — 160с.
- Горенок А.К. Разработка комплексного способа охраны выработок при поддержании за лавой с целью уменьшения пучения почвы. Дис. на соискание степени к.т.н.:СПб.:СПГГИ (ТУ), 1993 — 182с.
- Долгий И.Е. Устойчивость подготовительных выработок угольных шахт в условиях активного проявления горного давления. Дис. На соискание ученой степени д.т.н. :СПГГИ (ТУ), 1998 224с.
- Руководство по управлению горным давлением на выемочных участках шахт Восточного Донбасса. Шахты.: ШахтНИУИ, 1992 — 214 с.
- Рева В.Н., Мельников О. И., Райский В. В. Поддержание горных выработок. -М.: Недра, 1995. -270с.: ил.
- Терентьев Б.Д. О классификации способов и средств сохранения устойчивости подготовительных выработок // Уголь, 1989, № 3 с. 14−15.
- Глушко Т.В. Определение признаков пучащих пород // Известия Днепропетровского горного института. 1969. т 39.
- Раевский Д.И. Особенности охраны и поддержания подготовительных выработок в условиях Восточного Донбасса // «Записки горного института» том 152.: СПб, 2002.-с. 142−144.
- Рутьков К.И., Беликов В. В., Беликова Н. В. Охрана повторно используемых подготовительных выработок тумбами из деревянно-бетонных блоков // Уголь, 1999, № 9-с. 15−119
- Литвинов A.B., Привалов A.A., Бородин P.A. Исследование работы «кусто-пакетной крепи» и рекомендации по ее применению // Уголь, 2001, № 1 с. 3133.
- Компанеец В.Ф., Маргулис А. Е., Филатов J1.A. Механизация процесса поддирки почвы подготовительных горных выработок в угольной промышленности. Обзор информации. — М.: ЦНИЭИуголь, 1985. — 49с.
- Покровский Н.М. Проведение горных выработок. М.: Углетехиздат, 1950 -527 с.
- Каретников Н.В., Клейменов В. Б., Нуждихин А. Г. Крепление капитальных и подготовительных горных выработок. Справочник. — М.: Недра, 1989. — 571с.
- Саратикянц С.А. Научные разработки ДонУГИ в области проведения, крепления и охраны горных выработок // Уголь, 1983, № 9. с. 22−24.
- Картозия Б. А., Ерофеев J1.M. Основные направления в области совершенствования проектирования крепей горных выработок угольных шахт // Шахтное строительство, 1987, № 6. с. 4−8.
- Кошелев Н.В. О рациональной области применения крепи выработок и способов их охраны // Уголь, 1981, № 3. с. 20−22.
- Широков А.П., Малышев Ю. Н. Состояние и перспективы применения крепей в условиях Кузбасса // Уголь, 1990, № 2. с. 15−19.
- Якоби О. Практика управления горным давлением. Пер. с нем. — М.: Недра, 1987−566 с.
- Мельников Н.И. Анкерная крепь. М.: Недра, 1980. — 252с.
- Дриж H.A., Есмагамбетов Х. Б., Жданкин A.A. Обоснование рациональных способов сохранения штреков за лавой // Уголь, 1985, № 12. с. 12−14.
- Шередекин Д.М., Яковлев В. П. Безремонтное поддержание горных выработок // Уголь, 1986, № 7, с 20−21.
- Кошелев К.В., Тарасьев В. В., Петренко Ю. А., Игнатович Н. В. Новый способ поддержания горных выработок // Шахтное строительство, 1987, № 6. с. 8−9.
- Саманович A.M. Новая конструкция комбинированной рамно-анкерной крепи // Шахтное строительство, 1987, № 5. с. 8−10.
- Брикман Э., Эверлинг Г. Поддержание штреков со стороны лавы с помощью деревянных костров // Глюкауф, 1971, № 9. с. 22−24.
- Дудкин Н.М., Дик Я.Г., Кейрович E.H. Безремонтное поддержание конвейерного штрека на шахте «Абайская" — производственное объединение «Карагандауголь» // Уголь, 1976, № 1. с. 22−24.
- Федько A.M. Об охране ж/б тумбами // Уголь, 1971, № 4. с. 13−16.
- Камер В., Шрер Д., Ингенабель К. Околоштрековая аншдритовая полоса уменьшает конвергенцию выемочного штрека // Глюкауф, 1972, № 21. — с. 20−24
- Литвинский Г. Г. Эффективные способы предотвращения пучения пород почвы // ЦНИЭИуголь, 1985, Вып.2.: М 48с.
- Катков Г. А., Диманштейн A.C., Полищук Н. Я. Охрана горных выработок полосами из твердеющих материалов // Уголь, 1979, № 3. 26−28.
- Камер В. Проектирование выемочных штреков с использованием новых технологий заполнения закрепного пространства и возведения околоштрековых полос // Глюкауф, 1981, № 17. с.9−11.
- Файвищенко А.Г. Технология возведения жестких полос из твердеющих материалов для охраны подготовительных выработок // Уголь, 1987, № 10. -с.29−31.
- Компанец В.Ф., Селезнев A.JI., Заславский И. Ю., Файвищенко А. Г. Охрана подготовительных выработок литыми жесткими полосами. М.: ЦНИЭИуголь, 1985, вып. 6.-48с.
- Двыдович И.Л. Горное давление в подготовительных выработках угольных шахт. М.: Недра, 1971. — 288с.
- Фотеев В.Ф., Клещенко В. М. Проведение горных выработок одним забоем // Уголь, 1980, № 2.-с. 15−19.
- Найденыш A.M., Пиеаренко Б. А. Анализ способов расположения и охраны вентиляционных штреков при столбовой системе разработки в условиях Красноармейского района Донбасса // Уголь, 1971, № 1. с. 22−27.
- Методические положения по оценки и выбору способов подготовки шахтных полей по фактору горного давления. М.: ИГД им. Скочинского A.A., 1985.-27с.
- Комисаров М.А. Исследование длительного действия разгрузки выработок скважинами по углю // Уголь Украины, 1975, № 8. с. 30−32.
- Воронин В.А., Мяснянкин В. В., Суденников JI.A. Промышленные испытания способа охраны разгрузкой массива скважинами по пласту на шахте «Кировская» // Уголь Украины, 1975, № 1. с. 8−10.
- Костоманов А.И., Касьян H.H. Разгрузка подготовительных выработок при помощи компенсационных щелей. В н.: Разработка месторождений полезных ископаемых, вып.45. Киев.: Техника, 1976. с. 24−25.
- Кошелев К.В., Томасов А. Г. Поддержание, ремонт и восстановление горных выработок. М.: Недра, 1985. — 215с.
- Сосин С.Д., Черняк И. Л., Мясников Ю. Г. Борьба с пучением почвы путем применения камуфлетных зарядов // Уголь, 1963. № 12, с. 38−39.
- Руководство и инструкция по инъекционному упрочнению горных пород промышленными материалами. М.: МГИ, 1985. — 86с.
- Акт шахтных испытаний канатных анкеров АК в конвейерном штреке № 04 шахты «Дальняя» ОАО «Гуковуголь», 2002. 5с.
- А. В. Литвинов, С. Ю. Коротченко. Анализ и выбор эффективных средств охраны для подготовительных выработок шахты им. «Октябрьскойреволюции"//Научно-технические проблемы шахтного строительства. Новочеркасск: ЮРГТУ, 2001.-269с.
- Бажин Н.П., Мельников О. И. Охрана подготовительных выработок без целиков.-М.: Недра, 1978.-253с.
- Белов В.И. Исследование явлений пучения в горных выработках. Горный журнал, 1929, № 1, с.45−49.
- Гурдус A.B. Изучение причин вспучивания горных пород каменноугольной формации Донбасса и меры борьбы с этим явлением. Харьков: ГОНТИ, 1933. -76 с
- Заславский И. Ю. Компанец В.Ф., Файвименко А.Г, Клещенков В. М. Повышение устойчивости выработок угольных шахт. М.: Недра, 1991. — 233с.
- Unetersuchunden zur Gebirgs Schlaggefahrlichkeit von Gesteinen des Kaliberbaus. Leipzig, 1965, — 895 s.
- Winter U. Untertaggeophysik im Kali- und Steinslzbergsnau zur Bekampfung der Gas- und Zaugenngefahr. — Leipzig: VEB Deutscer Verlag fur Grundstoffindustrie, 1966. — 156 s.
- Ардашев К.А. Основные направления коренного совершенствования охраны и крепления капитальных выработок глубоких угольных шахт// Шахтное строительство. 1987. № 4. — с. 2−4.
- Лабасс А. Давление горных пород в угольных шахтах. В кн.: Горное давление. М.: Госгортехиздат, 1961 г. с. 59−164.
- Руппенейт К.В. Некоторые вопросы механики горных пород. М.: Углетехиздат, 1954 г. — 384 с.
- Феннер Р. Исследование горного давления. В кн.: Горное давление. М.: Госгортехиздат, 1961 г. с. 5−58.
- Фисенко Г. Л. Взаимодействие крепи и пород в капитальных горных выработках. Л.: Труды ВНИМИ, сб. № 82, 1971 г., с. 265−273.
- Максимов А.П. Выдавливание горных пород и устойчивость подземных выработок. Госгортехиздат, 1968 г. — 168с.
- Пяткин A.M. Исследование эффективности штанговой крепи как средство борьбы с пучением пород подошвы подготовительных выработок на пологопадающих пластах Донбасса. Автореф. Дис. ж)тяканд. техн. наук, JL: 1958 г., с. 21.
- Нейман JI.K., Мельников О. И. К расчету смещений пород в подготовительных выработках. В кн.: Горное давление и горные удары. JL: Труды ВНИМИ, № 91, 1974, с. 63−66.
- Привалов A.A., Сильченко Ю. А. Анализ методик расчета сталеполимерной анкерной крепи. Новочеркасск.: ШИЮРГТУ (НПИ), 2000. 269с.
- Воробьев Е.В., Привалов A.A. Опыт применения сталеполимерной крепи на шахтах ОАО «Гуковуголь» // Уголь, 1999, № 8. с. 18−20.
- Тимофееф О.В. Руководство по проектированию подземных горных выработок и расчету крепи. М.: Стройиздат, 1983, 248с.
- Инструкция по расчету и применению анкерной крепи на шахтах Ростовской области // ШахтНИУИ, шахты, 1975, 75с.
- Силантьев A.A. Обоснование эффективной технологии крепления капитальных горных выработок на глубоких горизонтах угольных шахт. Дис. На соискание ученой степени к.т.н.: СПб, СПГГИ (ТУ), 2002. 154с.
- Бажин Н.П., Райский В. В., Нейман JI.K., Безремонтное поддержание подготовительных выработок при бесцеликовых способах охраны // В сб.: Добыча угля подземным способом, вып. 5. М.: ЦНИЭИуголь, 1982 — 54с.
- Штумпф А.Г. Пучение пород и меры борьбы с ним в горных выработках шахт Кузбасса // Уголь. 1974, № 7. с. 21−25.
- Обобщение опыта охраны участковых подготовительных выработок на больших глубинах при бесцеликовой выемке. Обзор информации. Вып. 19. М.: ЦНИЭИуголь, 1988. с.1−9.
- Черных И.Л., Бурчаков Ю. И. Управление горным давлением в подготовительных выработках глубоких шахт. М.: Недра 1984. — 304с.
- Касьян H.H. Исследование пучения почвы подготовительных выработок ивыбор способов борьбы с этим явлением. Автореферат дис. на соискание ученой степени к.т.н. — Донецк, Донецкий политехнический институт, 1980. 17с
- Литвинский Г. Г. Повышение устойчивости выработок разгрузкой массива // ЦНИЭИуголь, 1979. -26с.
- Разгрузка массива как путь повышения устойчивости выработок // Шахтное строительство, 1986, № 5. с.5−7.
- Взрывощелевая разгрузка для повышения устойчивости горных выработок // Шахтное строительство, 1988, № 7. с. 22−24.
- Шередекин Д.М., Яковлев В. П. Безремонтное поддержание горных выработок // Уголь 1986, № 7. с.20−22.
- Обратный свод крепи из разгруженных и упрочненных пород почвы // Уголь Украины, 1980, № 2. с. 14−16.
- Щедрин Н.М. Камуфлетное взрывание пород почвы с целью снижения пучения // Уголь Украины, 1984, № 8. с. 17−18.
- Яковлев В.П. Активные способы разгрузки почвы выработок // Шахтное строительство, 1986, № 2. с. 24−26.
- Ставрогин А.Н., Тарасов Б. Г. Эксперементальная физика и мехеника горных пород. СПб.: Наука, 2001. — 343с.
- Инструкция по выбору рамных и податливых крепей горных выработок. -СПб.: ВНИМИ, 1992. 52с.
- Инструкция по расчету и применению анкерной крепи на угольных шахтах России. СПб.: ВНИМИ, 2000. 80с.
- Баклашов И.В. Деформирование и разрушение породных массивов. М.: Недра, 1968.- 160 с.
- Галкина Н.Г. Исследование закономерностей образования зон расслоения пород вокруг горизонтальных выработок: Автореф. Дис. канд.тех.наук. -М.: 1973.-36с.
- Горенок А.И. Разработка комплексного способа охраны выработок при поддержании за лавой с целью уменьшения пучения почвы (для условий
- Воркутинского месторождения). 1993- 23 с.
- Долгий И.Е., Протосеня А. Г., Силантьев A.A. Определение смещения контура горных выработок в условиях активного проявления горного давления // Устойчивость и крепление горных выработок// межвузовский сборник Санкт-Петербург 1999 г.
- Совершенствование техники и технологии работ на глубоких шахтах Донбасса. М.: Недра, 1978. — 65 с.
- Ставрогин А.Н., Протосеня А. Г. Механика деформирования и разрушения горных пород. М.: Недра, 1992 г.
- Ержанов Ж.С. Теория ползучести горных пород и ее приложения. Изд. Наука, Алма-Ата, 1964 г.
- Зубов В.П. Динамика напряженно-деформированного состояния пород между пластами при работе лав под целиками. В кн.: Новые исследования в горном деле. Л.: ЛГИ, 1974, с. 20−25.
- Зубов В.П., Лазченко К. Н. Особенности деформирования подготовительных выработок в зонах влияния целиков. В кн.: Новые исследования в горном деле. Л.: ЛГИ, 1974, с. 26−30.
- Картозия Б. А., Ерофеев Л. М. Основные направления в области совершенствования креплений горных выработок угольных шахт. Шахтное строительство. 1987. — № 6 с. 4−8.
- Комиссаров М.А. Некоторые вопросы поддержания подготовительных выработок в условиях пологих пластов Донбасса. — В кн.: Вопросы охраны и крепления горных выработок. М.: Недра, 1968, с. 34−35.
- Прочность и деформация горных пород в допредельной и запредельнойобластях. А. Н. Ставрогин, Б. Г. Тарасов и др. ФТПРПИ, 1981, № 6, с. 2−11.
- Трумбачев В.Ф. Распределение напряжений вокруг горных выработок. М.: Углетехиздат, 1955, 1955. — 126 с. 7
- Руппенейт К.В. Некоторые вопросы механики горных пород. М.: Углетехиздат, 1954 г. — 384 с.
- Ставрогин А.Н., Протосеня А. Г. Пластичность горных пород. М.: Недра, 1979.
- Ставрогин А.Н., Протосеня А. Г. Прочность горных пород и устойчивость выработок на больших глубинах. М.: Недра, 1985.
- Фисенко Г. Л. Взаимодействие крепи и пород в капитальных горных выработках. Л.: Труды ВНИМИ, сб. № 82, 1971 г., с. 265−273.
- Цимбаревич П.М. Механика горных пород. -М.: Углетехиздат, 1948 г. 183 с.
- Черняк И. Л Предотвращение пучения почвы горных выработок. М.: Недра, 1978 г.-237 с.
- Черняк И.Л., Бурчаков Ю. И., Гаркуша A.C. Исследование процесса деформации пород вокруг подготовительных выработок. В реф. Сб.: Технология добычи угля подземным способом. М.: ЦНИЭИуголь, 1972, № 8, с. 14−15.
- Цимбаревич П.М. Механика горных пород. М.: Углетехиздат, 1948 г. -183 с
- Широков А.П. Теория и практика применения анкерной крепи. М.: Недра, 1981.- 80с.
- Черняк И.Л., Юсов А. Б. Управление массивом пород вокруг подготовительной выработки с помощью активного распора. Уголь, 1982 г., № 9, с. 21−23.
- Шевяков Л.Д. Проблемы разработки месторождений Донбасса на больших глубинах// Разработка угольных месторождений на больших глубинах. М.: Углетехиздат, 1955.8