Автореферат
Автореферати дисертацій arrow Гірнича справа arrow Керування стійкістю підготовчих виробок регулюванням ефекту саморозклинювання уміщуючих порід
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


Керування стійкістю підготовчих виробок регулюванням ефекту саморозклинювання уміщуючих порід

Анотації 

Александров С.М. Керування стійкістю підготовчих виробок регулюванням ефекту саморозклинювання уміщуючих порід. Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора технічних наук за спеціальністю 05.15.11 – “Фізичні процеси гірничого виробництва”. – Національний гірничий університет Міністерства освіти і науки України. – Дніпропетровськ: 2004.

   У роботі визначені умови виникнення ефекту саморозклинювання зруйнованих порід навколо підготовчої виробки, зрушення породних блоків, що характеризуються одночасністю в радіальному відносно центра виробки напрямку і стискаючою компонентою напружень в тангенціальному відносно контуру виробки напрямку; встановлені причини зникнення ефекту саморозклинювання, що полягають у черговості зміщення сусідніх породних блоків в зоні непружних деформацій; визначена найбільш вірогідна форма порушення саморозклиненого стану порід – породної складки; уточнений механізм розвитку зони непружних деформацій навколо виробки у вигляді фронту розущільнення, за яким формується зона відносного стиснення; встановлені мінімальні величини бокового підпору зруйнованих порід (порядку 2–5 МПа), при яких значення зміцнюючого ефекту саморозклинювання максимальне; розроблені нові принципи збереження стійкості виробки в зоні активного впливу очисних робіт, що засновані на забезпеченні одночасності радіальних зрушень зруйнованих порід в поперечному перерізі виробки і збільшенні стискуючих напружень з одночасним вирівнюванням головних нормальних компонент в критичних зонах, де найбільш ймовірно виникнення ефекту саморозклинювання; розроблені нові ефективні способи і технології збереження стійкості підготовчої виробки; розроблені “Рекомендації…” з управління ефектом саморозклинювання вміщуючих виробку порід для застосування на шахтах України при відробці запасів в складних гірничо-геологічних умовах.
   Ключові слова: масив, виробка, саморозклинювання, стійкість.

Alexandrov S.N. Control of a roadways stability by regulation of containing rocks self-supporting effect. Manuscript.

Doctorate thesis (engineering) according. Specialty 05.15.11. – “Physical processes in mining”. – National mining university of Ministry educational and science of Ukraine. – Dnipropetrovsk: 2004.

   The basic scientific and practical results of operation: the conditions of occurrence of self-supporting effect of broken grounds in a vicinity of a roadway are determined which are characterized by a simultaneity of displacement of rock-blocks in a radial direction (concerning the center of a roadway) and cramping unit of stresses in a horizontal direction (concerning a contour of a roadway); the reasons of disappearance of self-supporting effect are established which consist in serial displacement of the next rock-blocks in a zone of not elastic deformations; the most probable form of failure of the revealed condition of soils - rock fold is determined; the mechanism of development of a not elastic deformations zone around of a roadway as dilation front is specified, behind which the zone of relative compression is formed; the minimal sizes lateral support of broken grounds (2–5 MPа) are established, at which the value of solid self-supporting effect is maximum; the new principles of preservation of a roadways stability in a zone of active influence of coal-face works are developed. They are based on maintenance of a simultaneity radial displacement of broken rocks in cross section of a roadway and increase of cramping stresses (with simultaneous leveling the main normal component) in zones of occurrence of self-supporting effect; the new effective ways and technologies of preservation of a roadways stability are developed; the “Instruction…” on control of rocks self-supporting effect for application on mines of Ukraine is developed at improvement of reserves in difficult geological conditions.
   Key words: a rock-mass, roadway, self-supporting, stability.

Александров С.Н. Управление устойчивостью подготовительных выработок регулированием эффекта саморасклинивания вмещающих пород. Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени доктора технических наук по специальности 05.15.11 – “Физические процессы горного производства”. – Национальный горный университет Министерства образования и науки Украины. – Днепропетровск: 2004.

   Проблема обеспечения устойчивости подготовительных выработок продолжает обостряться из-за роста глубины разработки и интенсивности горных работ. Сохранение устойчивости выработок путем использования естественной прочности и несущей способности вмещающих пород является одним из наиболее экономичных, технологически простых и доступных методов. Автором обоснована и развита новая концепция сохранения устойчивости подготовительной выработки путем управления эффектом саморасклинивания окружающих ее разрушенных пород, которая дает возможность вскрыть значительные резервы повышения устойчивости.
   Целью работы являлось управление устойчивостью подготовительной выработки регулированием эффекта саморасклинивания вмещающих пород. Основная идея работы состоит в избирательном воздействии на вмещающий массив горных пород для создания и поддержания эффекта их саморасклинивания.
   В работе решены следующие основные задачи: исследование кинематики и динамики сдвижений вмещающих выработку пород с учетом механизма их саморасклинивания на физических моделях; изучение механизма саморасклинивания вмещающих выработку пород с помощью натурных инструментальных наблюдений (глубинными, контурными реперами и по рассечкам); проведение численного компьютерного моделирования механизма саморасклинивания пород в окрестности подготовительной выработки; исследование упрочняющего эффекта на образцах горных пород; разработка геомеханических принципов обеспечения устойчивости выработки на основе применения эффекта саморасклинивания вмещающих пород; разработка новых и совершенствование существующих способов и технологий обеспечения устойчивости подготовительных выработок; осуществление промышленной проверки новых способов и средств крепления, основанных на активном применении эффекта саморасклинивания.
   Основные научные и практические результаты работы состоят в следующем: 1) впервые экспериментально определены условия для возникновения эффекта саморасклинивания разрушенных пород в окрестности подготовительной выработки, которые характеризуются одновременностью смещений блоков пород в радиальном относительно центра выработки направлении и сжимающей компонентой напряжений в тангенциальном относительно контура выработки направлении; 2) впервые установлена причина исчезновения эффекта саморасклинивания, которая заключается в поочередности смещения соседних породных блоков в зоне неупругих деформаций (при этом положительно влияющие на устойчивость выработок зоны сжатия склонны к рассеиванию во времени за пределами активного воздействия горных работ вследствие ползучести и релаксации напряжений, а их сохранение во времени требует специальных мероприятий); установлено, что наиболее вероятной формой нарушения саморасклинившегося состояния пород является образование породной складки в кровле (почве) выработки и реже в ее боках; 3) на основе шахтных натурных экспериментов существенно уточнен механизм развития зоны неупругих деформаций вокруг выработки в виде фронта разуплотнения, за которым формируется зона относительного сжатия. При этом продвижение границы зоны разрушений протекает скачкообразно в пространстве и времени, и поочередно в разных направлениях; 4) впервые экспериментально доказано, что при самых минимальных величинах бокового подпора разрушенных пород (порядка 2–5 МПа) значение упрочняющего эффекта саморасклинивания максимально, причем оно увеличивается с ростом исходной прочности вмещающих пород; 5) разработаны новые принципы сохранения устойчивости выработки в зоне активного воздействия очистных работ, основанные на обеспечении одновременности радиальных сдвижений разрушенных пород в поперечном сечении выработки и увеличении сжимающих напряжений с одновременным выравниванием главных нормальных компонент в критических зонах, где наиболее вероятно возникновение эффекта саморасклинивания; 6) разработаны новые и усовершенствованы известные эффективные способы и технологии сохранения устойчивости подготовительных выработок; 7) показано, что основные средства крепления подземных выработок должны обеспечивать локальность и избирательность распределения усилий и средств на крепление (например, анкерные крепи и породные болты, средства усиления стационарных крепей с помощью стоек и направленное упрочнение пород путем нагнетания укрепляющих смесей); 8) разработаны рекомендации по обеспечению устойчивости подготовительных и очистных выработок а зонах активного проявления горного давления. для применения на шахтах Украины при отработке запасов в сложных горно-геологических условиях. Потенциальный экономический эффект от использования разработок данной диссертации составляет 5-8 млн. гривен в год.
   Ключевые слова: массив, выработка, саморасклинивание, устойчивость.

Скачати автореферат дисертації безкоштовно (повна версія)
Керування стійкістю підготовчих виробок регулюванням ефекту саморозклинювання уміщуючих порід

 
< Попередня   Наступна >

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

Автореферати українських дисертацій. Скачай безкоштовно!