Автореферат
Автореферати дисертацій arrow Гірнича справа arrow Геомеханічне обгрунтування параметрів і розробка комбінованого способу та засобів піддержання покрівлі на сполученнях штрек-лава в умовах нестійких 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


Геомеханічне обгрунтування параметрів і розробка комбінованого способу та засобів піддержання покрівлі на сполученнях штрек-лава в умовах нестійких порід

Анотації 

Черватюк В.Г. Геомеханічне обгрунтування параметрів і розробка комбінованого способу та засобів піддержання покрівлі на сполученнях штрек-лава в умовах нестійких порід. - Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.15.11 – фізичні процеси гірничого виробництва. - Інститут геотехнічної механіки НАН України, Дніпропетровськ, 2003.

   Робота присвячена дослідженням геомеханічних процессів в масиві нестійких порід з метою підвищення ефективності техніки та технології охорони виробок в зонах сполучень штрек-лава.
   Інструментальними механічними методами, методами гірничої геофізики та математичним моделюванням тривимірного анізотропного середовища у пружно-пластичній постановці задачі із застосуванням обчислювального експерименту встановлені закономірності формування напружено-деформованого стану в масиві нестійких порід поблизу сполучень лав з виймальними штреками. На цій основі обгрунтовані параметри способу і розроблені механізовані засоби ефективного піддержання покрівлі на сполученнях. Результати роботи реалізовані у нормативно-технічних документах (методиці, технологічних регламентах, технічному завданні) та впроваджені на ряді шахт Західного району Донбасу.
   Ключові слова: вуглепородний масив, сполучення штрек-лава, геомеханіка системи “масив-сполучення-охоронні конструкції”, спосіб та механізовані засоби піддержання покрівлі.

Черватюк В.Г. Геомеханическое обоснование параметров и разработка комбинированного способа и средств поддержания кровли на сопряжениях штрек-лава в условиях неустойчивых пород. - Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.15.11 – физические процессы горного производства.- Институт геотехнической механики НАН Украины, Днепропетровск, 2003.

   Работа посвящена исследованиям геомеханических процессов, протекающих в массиве неустойчивых пород, с целью повышения эффективности техники и технологии охраны выработок в зонах сопряжений штрек-лава.
   Выполнен анализ состояния вопроса, показавший, что эффективная и безопасная охрана сопряжений штрек-лава в условиях шахт Западного района Донбасса возможна путем создания комбинированного способа и механизированных средств крепления, при обосновании параметров которых, в первую очередь, должны учитываться особенности геомеханики массива неустойчивых пород.
   Обоснованы принципы контроля геомеханических процессов и выполнена модернизация промышленных образцов ультразвуковой техники, в частности дефектоскопа и датчика, что позволило оценить техногенную трещиноватость углепородного массива на сопряжениях штрек-лава, в том числе в кровле выработок. Комплексными экспериментальными исследованиями, включающими методы ультразвукового контроля, ударно-волновой диагностики и измерения конвергенции боковых пород установлено, что влияние лавы на систему “штрековая крепь-массив неустойчивых пород” начинает сказываться на расстоянии 100 м и менее в целиковой части и 80 м и менее – при отработанном смежном столбе, при этом направление максимального воздействия на крепь относительно вертикальной оси штрека смещается на 30-45 градусов в сторону действующей лавы. Показано, что максимальные изменения в кровле и боках штрека происходят в интервале от 10 м до подхода лавы и до посадки кровли, при этом размеры зон расслоения пород в кровле на сопряжениях штрек-лава достигают 3,5-4,0 м в целиковой части и 5,5-6,0 м в штреке, заложенном параллельно отработанному столбу.
   На базе нелинейной пространственной задачи механики горных пород разработана математическая модель геомеханических процессов, протекающих в углепородном массиве вблизи сопряжения штрека с лавой, учитывающая естественную и наведенную структурную неоднородность пород. Разработан вычислительный алгоритм, реализованный в виде объектно-ориентированных программ для персональных компьютеров типа “Pentium”. Методом компьютерного моделирования установлено, что: способы и средства поддержания кровли на сопряжениях штрек-лава оказывают влияние на состояние пород, расположенных на участке штрека от -7 до +4 м; в кровле штрека образуются зоны растягивающих напряжений, которые в условиях неустойчивых пород приводят к их локальному расслоению и обрушению, поэтому способы и средства охраны сопряжений должны выбираться, в основном, из условий предотвращения процессов вывалообразования пород; в возможном диапазоне вариаций расстояния между вертикальными осями штрека и крепи сопряжения (параметр В′) изменения погонной массы расслоившихся пород составляют 7-18 т, при этом оптимальное значение параметра В′ составляет 1 м; увеличение сопротивления гидростоек крепи сопряжения с 0,4 до 1,2 МН несущественно улучшает условия поддержания кровли штрека; изменение расстояния между осями большой и малой рам крепи сопряжения (параметр А) в возможном диапазоне его варьирования приводит к изменению погонной массы расслоившихся пород штрека в зоне сопряжения с лавой в 2-3 раза позади лавы и на 50 % - впереди лавы, при этом оптимальное значение параметра А составляет 0,5 м.
   Установлено, что сопротивление РК механизированной крепи сопряжения штрек-лава обратно пропорционально расстоянию В между равнодействующей усилий гидростоек и кромкой бермы, причем увеличение В с 1 до 2 м ведет к уменьшению РК с 1550 до 1400 кН. Показано, что номинальное сопротивление РКн механизированной крепи сопряжения определяется мощностью породных блоков в кровле штрека и практически не зависит от общей геомеханической ситуации в системе "углепородный массив-сопряжение лава-штрек". При неустойчивых боковых породах минимальная величина РКн, исходя из давления расслоившихся пород 200 кН/м2, составляет для предлагаемой конструкции крепи 1600 кН. Состояние боковых пород вблизи сопряжения штрек-лава будет удовлетворительным только в том случае, если для охраны сопряжения использовать комбинированные способы и средства. Для неустойчивых боковых пород это механизированное крепление в штрековой и бермовой частях сопряжения, выкладка охранных конструкций в лавной зоне, установка крепи усиления штрека и управление длиной породной консоли с помощью БВР.
   На базе геомеханического и технологического обоснований параметров разработаны способ и средства, обеспечивающие эффективное поддержание кровли на сопряжениях лав с выемочными штреками и улучшающие состояние штреков по критерию "рабочее сечение" на 25-30 % в условиях неустойчивых пород шахт Западного Донбасса.
   Результаты работы отражены в нормативно-технических документах (методике, технологических регламентах, техническом задании) и внедрены на ряде шахт с фактическим экономическим эффектом 727 тыс. грн.
   Ключевые слова: углепородный массив, сопряжение штрек-лава, геомеханика системы “массив-сопряжение-охранные конструкции”, способ и механизированные средства поддержания кровли.

Chervatuk V. G. Geomechanical grounding of parameters and development of a complex method and technical means for supporting roofs in zones of face-ends in unstable rocks -Manuscript.

Thesis for scientific degree of candidate of technical sciences on speciality 05.15.11 - physical processes in mining.- Institute of Geotechnical Mechanics of NAS of Ukraine, Dnіepropetrovsk, 2003.

   The work is devoted to the results of studies on geomechanical processes having place in unstable rock masses with the goal to increase technical and technological efficiency of supporting workings in zones of face-ends.
   By means of instrumental mechanical methods, by means of mining geophysics and mathematical modeling of 3-dimensional anisotropic elasto-plastic medium with the usage of a computational experiment, dependencies of formation of the stress-strain state in an unstable rock-mass near face-ends have been found. On this basis, parameters have been substantiated and mechanical means of safe supporting the roofs in zones of faceends have been developed. The results of the work have been realized in instructional-technical documents and introduced in a number of mines of West Donbass.
   Key words: geomechanics, coal-measure rocks, face-end, roof, supporting means, stability.

Скачати автореферат дисертації безкоштовно (повна версія)
Геомеханічне обгрунтування параметрів і розробка комбінованого способу та засобів піддержання покрівлі на сполученнях штрек-лава в умовах нестійких порід

 
< Попередня   Наступна >

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

Автореферати українських дисертацій. Скачай безкоштовно!