Автореферат
Автореферати дисертацій arrow Гірнича справа arrow Геомеханічне обгрунтування способу управління станом гірничого масиву при щитовій відробці крутих вугільних пластів
Меню
Головна сторінка
Реклама
Автореферати дисертацій
Бібліотечна справа
Біологічні науки
Будівництво
Воєнна наука. Військова справа
Гірнича справа
Держава та право. Юридичні науки
Економіка. Економічні науки
Електроніка. Обчислювальна техніка
Енергетика
Загальні роботи по техніці
Загальнонаукове знання
Історія. Історичні науки
Культура. Наука. Освіта
Легка промисловість
Математика. Механіка
Медицина. Медичні науки
Мистецтво. Мистецтвознавство
Науки про землю
Політика. Політичні науки
Природничі науки в цілому
Релігія
Сільське та лісове господарство
Соціологія. Демографія
Технологія металів. Машинобудування
Транспорт
Фізика. Астрономія
Філологічні науки
Філософські науки. Психологія
Хімічна технологія. Харчове виробництво
Хімічні науки
Художня література
Реклама


Геомеханічне обгрунтування способу управління станом гірничого масиву при щитовій відробці крутих вугільних пластів

Анотації 

Жітльонок Д. М. Геомеханічне обгрунтування способу управління станом гірничого масиву при щитовій відробці крутих вугільних пластів. – Рукопис.

Дисертація на здобуття вченого ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.15.11 - Фізичні процеси гірничого виробнцтва. - Відділення фізико-технічних гірничих проблем ДонФТІ НАНУ ім. О.О.Галкіна. Донецьк, 1999.

   В дисертації вирішена актуальна науково-технічна задача – обгрунтований та розроблений спосіб охорони печей щитових агрегатів, який базується на урахуванні процесів, що відбуваються біля виробки при відробці пласта, а також зміні властивостей пласта та тиску газу в ньому при відробці суміжних пластів. В основі способу полягає активне управління станом гірничого масиву при відробці вугільного пласта водяними розчинами ПАР. Експеріментальна перевірка способу дозволила підтвердити його ефективність та відповідність його параметрів гірничогіологічним умовам.
   Ключові слова: щитові агрегати, печі,управління станом гірничого масиву.

Житленок Д.М. “Геомеханическое обоснование способа управления состоянием горного массива при щитовой отработке крутых угольных пластов” - Рукопись.

Диссертация на соискание степени кандидата технических наук по специальности 05.15.11 - Физические процессы горного производства.- Отделение физико-технических горных проблем ДонФТИ НАНУ им. А.А.Галкина. Донецк, 1999.

   Диссертация посвящена совершенствованию способов управления состоянием горного массива в окрестности печей при щитовой выемке крутых угольных пластов. В работе развивается способ изменения напряженно-деформированного состояния массива в окрестности пластовой выработки, основанных на нагнетании водных растворов поверхностно-активных веществ (ПАВ).
   Идея работы заключается в использовании установленных особенностей изменения напряженно-деформированного состояния углепородного массива в окрестности щитового забоя и изменения давления газа в разрабатываемом угольном пласте при его надработке для обоснования параметров способа охраны вентиляционных печей, основанного на физико-химическом воздействии на угольный пласт.
   Целью работы является обоснование основных параметров управления напряженно-деформированным состоянием горного массива в окрестности вентиляционных и углеспускных печей щитовых агрегатов, обеспечивающих их поддержание на весь период эксплуатации.
   Для достижения цели работы были решены следующие научные и практические задачи:
   - выполнено исследование геомеханических процессов в окрестности печей при щитовой выемке и установлены их основные закономерности;
   - выполнено исследование изменения свойств краевой части крутого газонасыщенного пласта в условиях влияния горных работ по смежным пластам;
   - исследована с применением аналитических методов возможность управления напряженно-деформированным состоянием горного массива в окрестности печей при обработке угля растворами ПАВ;
   - разработан и экспериментально проверен на шахтах способ обработки угольного пласта растворами ПАВ для охраны печей и определена его экономическая эффективность.
   Для экспериментов было отобрано 6 участков на шахтах ПО “Артемуголь”, оборудованных щитовыми агрегатами и отрабатывающие угольные пласты мощностью от 1,15 до 1,8 м на глубинах до 1000 м с кровлями І-ІV класса по классификации ДонНИИ, т.е. в наиболее представительных условиях.
   В вентиляционных печах оборудовались наблюдательные станции для замеров величин сближения боковых пород, а также по специально разработанной методике закладывались газореперные станции.
   Исследованиями установлено, что наиболее интенсивно деформируется крепь печей в верхней и нижней частях отрабатываемой полосы, где скорости в 1,5-2,2 раза выше, чем на остальном протяжении печи. Причина заключается в том, что в условиях отработки сближенных пластов от краевых частей формируются зоны повышенного горного давления. Кроме того, сказывается и влияние горных работ по собственному пласту: на протяжении длительного периода (более 10 лет) угольный пласт под вентиляционным горизонтом находится в ЗПГД от краевой части верхнего горизонта.
   В углеспускной печи скорости и величины сближений выше в 1,5-2,0 раза по сравнению с вентиляционной, причем установлено при достаточном развитии работ по простиранию (обычно 2-3 полосы) происходит резкое увеличение сближения при отходе забоя на 50-60 м от вентиляционного горизонта, т.е. на шаг обрушения основной кровли.
   Смещение боковых пород в плоскости пласта характеризуется смещением кровли относительно почвы, как по падению пласта, так и в сторону выработанного пространства со скоростями примерно в 2,0-2,5 раза меньше, чем по нормали.
   Зоны ПГД влияют и на состоянии краевой части угольного пласта. Так в монтажной нише, уголь разбит трещинами - до 10-12 на 1 м, зона отжима распространяется на 1,5 м, а максимум опорного давления находится на удалении около 6,0 м от забоя. С началом отработки полосы и выходе щита из зоны ПГД изменяется и состояние угольного пласта на границе с забоем и печью: зона отжима уменьшается до 0,5-0,7 м при одновременном приближении максимума напряжений на расстояние до 3,0 м от кромки пласта. По ширине щитового забоя наиболее отжат уголь на сопряжении с углеспускной печью: здесь и отжим угля и трещиноватость выше в 2,0-2,5 раза, чем со стороны вентиляционной.
   От состояния угольного пласта зависят также деформация его краевой части и величина газоотдачи. Если в монтажной печи смещения краевой части угольного пласта были порядка 11-16 мм, то при отходе щитового агрегата на 23 м смещения уменьшились до 10 мм. При этом уровень газовыделения остался порядка 1,2-1,4 л/мин с наметившейся тенденцией к затуханию во времени.
   Поскольку давление газа в угольном пласте влияет на выбор величины давления нагнетания растворов ПАВ, были выполнены аналитические исследования газостатического состояния угольного пласта в условиях его под- и надработки.
   В результате анализа результатов экспериментальных и аналитических исследований разработана геомеханическая схема для определения параметров проявлений горного давления в окрестности печи и определены параметры способа охраны, обоснованного на предварительном увлажнении пласта растворами ПАВ.
   Экспериментальная проверка способа охраны печей проведена на 2 щитовых участках и подтвердила эффективность – состояние печей улучшилось, уменьшился объем их перекрепления, что позволило получить экономический эффект в расчете на одну печь более 15 тыс. гривен.

Zhitlyonok D. M. Geomechanical study of the method for rock mass codition control under tonnel shield working of steep coal seams. - Manuscript.

The thesis submitted for a candidate of technical science degree in the field 05.15.11 - Physical processes in mining - The Department of Physico-Technical mining problems DonPTI, Ukrainian National Academy of sciences. Donetsk, 1999.

   An urgent scientific and technical problem is solved in the dissertation: the way of protection of tonnel-shield cut-through based on the account of geomechanical processes occurring in a vicinity of working under seam mining as well as modification of the seam features and gas pressure therein due to neighboring seam mining has been argued and developed. A principle of the way consists in intense control of the rock mass condition using treatment of the coal seam with surfactants water solution. Experimental testing of the way has allowed to confirm its efficiency and compliance of its parameters with mining and geological conditions.
   Key words: tonnel shields, cut-throwing, rock mass condition control.

Скачати автореферат дисертації безкоштовно (повна версія)
Геомеханічне обгрунтування способу управління станом гірничого масиву при щитовій відробці крутих вугільних пластів

 
< Попередня   Наступна >

Всі права на опубліковані матеріали належать їх авторам. Матеріали розміщено виключно для ознайомлення.

Автореферати українських дисертацій. Скачай безкоштовно!