Библиотека диссертаций Украины Полная информационная поддержка
по диссертациям Украины
  Подробная информация Каталог диссертаций Авторам Отзывы
Служба поддержки




Я ищу:
Головна / Технічні науки / Підземна розробка родовищ корисних копалин


Дунаєв Анатолій Геннадійович. Обґрунтування параметрів повторно застосованих штреків при бурошнековому вийманні вугільних пластів : Дис... канд. наук: 05.15.02 - 2003.



Анотація до роботи:

Дунаєв А.Г. «Обґрунтування параметрів охорони штреків, які повторно використовуються при бурошнековому вийманні вугільних пластів». – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.15.02 – «Підземна розробка родовищ корисних копалин». Національний гірничий університет, Дніпропетровськ, 2002 р.

Захищаються параметри удосконаленої конструктивно-технологічної схеми охорони виймальних штреків, які повторно використовуються при бурошнековому відпрацьовуванні вугільних пластів, заснованої на зведенні штучних ціликів з матеріалів, що твердіють, перемінної по ширині твердості (податливості). Робота кріплення й охоронних ціликів розглянута як єдина взаємозалежна і взаємовпливаюча система, у якій параметри ціликів є інструментом для формування сприятливого навантаження на кріплення. Сформульовані та обґрунтовані силові і деформаційні критерії, що забезпечують раціональний режим роботи системи «кріплення – охоронні елементи». Установлено, що типове аркове кріплення з циркульним склепінням має максимальну несучу здатність при співвідношенні вертикального і бічного навантаження в діапазоні , досягнення якого забезпечується відносною шириною податливої частини цілика в інтервалі при куті внутрішнього тертя її матеріалу . Отримана залежність рецептури суміші, що твердіє, і кута внутрішнього тертя отверділого каменю. Розроблена комплексна методика розрахунку параметрів системи «кріплення – охоронні елементи». Основний зміст роботи відбитий у монографії і 5-ти статтях.

У дисертації, що є завершеною науково-дослідною роботою, дано наукове обґрунтування нової науково-технічної задачі, що має важливе народногосподарське значення, і полягає в розробці і виборі раціональних параметрів кріплення й охорони виймальних штреків штучними смугами змінної жорсткості, що забезпечує ефективне ресурсозбереження при бурошнековому вийманні тонких і дуже тонких вугільних пластів, а також скорочення втрат вугілля за рахунок його видобування із раніше залишених ціликів.

Основні наукові і практичні результати роботи полягають у наступному:

1. Обґрунтована доцільність застосування способу охорони повторно-використовуваних виймальних штреків штучними смугами змінної жорсткості для технології бурошнекового виймання тонких і дуже тонких вугільних пластів.

2. Розроблений й обґрунтований принцип вибору раціональних параметрів конструктивно-технологічної схеми кріплення й охорони виймальних штреків, заснований на розгляді її окремих елементів як єдиної взаємовпливової системи, у якій геометричні і механічні параметри охоронної смуги змінної жорсткості є інструментом для формування сприятливого навантаження на кріплення.

3. Установлено, що аркове податливе кріплення з циркульним склепінням має максимальну несучу здатність при співвідношенні вертикального і бічного навантажень у діапазоні , який практично постійний для більшості типових перерізів виробок.

4. Дослідження деформування податливої частини охоронної смуги із урахуванням поетапного відколу призм ковзання і супутнього перерозподілу навантаження від ваги порід зони обвалення показали, що досягнення раціонального співвідношення навантажень на кріплення забезпечується відносною шириною податливої частини смуги при куті внутрішнього тертя її матеріалу 30.

5. Регулювання кута внутрішнього тертя податливої частини охоронної смуги забезпечується введенням необхідної кількості поризатора до піщано-цементної суміші, що твердіє, і зв’язує бутовий камінь. Отримана залежність рецептури суміші, що твердіє, і кута внутрішнього тертя отверділого каменю вказує на його зміни в інтервалі 10...30 при введенні поризатора в кількості 1...4% від обсягу портландцементу марки М 400 при піщано-цементному відношенні і водоцементному - .

6. Розроблений метод оцінки розмірів зони розвантажених порід навколо виробок при її охороні смугами змінної жорсткості й епюри навантаження, що формується вагою нестійких порід, указує на реальну можливість безремонтної підтримки виробок при бурошнековому вийманні рамним податливим кріпленням зі спецпрофілю СВП-22...33 зі стандартним кроком установки .

7. Розрахунок параметрів жорсткої (опорної) частини охоронної смуги на міцність показує, що для типових перерізів виробок при розрахунковій ширині податливої частини смуги на глибинах розробки раціональна відносна ширина жорсткої частини коливається в інтервалі при використанні піщано-цементної суміші, що твердіє, складу, і .

Доведені до практичного використання сформульовані критерії ув'язування деформаційних параметрів кріплення й охоронних смуг змінної жорсткості.

8. За приведеними результатами досліджень створена методика вибору раціональних параметрів системи “кріплення - охоронні елементи”, що дозволяє комплексно оцінити ефективність конструктивно-технологічної схеми підтримки виробок штучними охоронними смугами змінної жорсткості при бурошнековому вийманні тонких і дуже тонких вугільних пластів.

9. Основні положення роботи використані в наступній нормативній документації: «Руководство по охране повторно используемых выемочных выработок при бурошнековой отработке угольных пластов» (розглянуте і схвалене на засіданні секції «Вугільна промисловість» НТР Мінпаливенерго України й інституту «Дніпродіпрошахт»); робочій документації – паспорта відпрацювання виймальних полів бурошнековими установками на шахті «Добропільська» ДХК «Добропіллявугілля».

Основні положення і результати дисертації опубліковані в наступних роботах:

1. Бондаренко В.И., Симанович Г.А., Ковалевская И.А., Дунаев А.Г. Охрана подготовительных выработок при бурошнековой выемке угольных пластов. – Днепропетровск: – Системные технологии, 2001. – 189 с.

2. Дунаев А.Г. Обоснование конструкции и способа возведения охранных целиков при бурошнековой выемке угольного пласта// Науковий вісник НГАУ. – 2001. - №3. – С.133-135.

3. Бондаренко В.И., Симанович Г.А., Ковалевская И.А., Дунаев А.Г. Совершенствование конструктивно-технологической схемы возведения искусственных целиков// Науковий вісник НГАУ. – 2001. – №4. – С.3-5.

4. Бондаренко В.И., Ковалевская И.А., Дунаев А.Г. Повышение устойчивости участковых выработок при бурошнековой отработке угольных пластов// Монография "Геотехнологии на рубеже ХХI века", ДонГТУ – ДУН ПГО, Донецк, 2001. – С.70-74.

5. Бондаренко В.И., Ковалевская И.А., Дунаев А.Г. Расчет многослойной крепи горных выработок// Матер. межд. симп. "Неделя горняка". – М.: МГГУ, 2000. – №12. – С.155-156.

6. Bondarenko V.I., Simanovich G.A., Kovalevskaya I.A., Dunaev A.G. The analysis of anchor influence on stress and deform condition of frame and anchor support and calculation of their parameters// Proceedings of the International Symposium on Geotechnologicall Issues of Underground Space Use for Environmentally Protected World. Dnipropetrovsk/ Ukraine/26-29 June 2001. – P.13-15.

Особистий внесок автора в роботи, опубліковані у співавторстві, полягає в наступному: [1] – розробка механізму взаємодії кріплення з породним масивом і методика розрахунку параметрів кріплення й охоронних елементів; допоміжного устаткування; [3] – обґрунтування вимог до охо-ронних ціликів і технології їхнього зведення; [4] – участь в удосконалюван-ні технології зведення ціликів, виготовленні й випробуваннях допоміжного устаткування; [5] – розрахунок навантажень на кріплення; [6] – визначення оптимальних параметрів системи "породний массив-кріплення".