Анотація до роботи:

Демченко А.І. „Розробка та обґрунтування способів забезпечення стійкості виробок при інтенсивній підробці вугільних пластів”. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.15.02 „Підземна розробка родовищ корисних копалин”. – Інститут фізики гірничих процесів НАН України, Донецьк, 2005.

Дисертація присвячена питанням підвищення стійкості виїмкових виробок при їх повторному використанні та великих швидкостях посування очисних вибоїв. Встановлені закономірності формування зони непружних деформацій навколо виробок, зміни розмірів виробок від відстані до лави та місця розташування виробок.

Встановлено вплив змішаного кріплення на стійкість виробок. Доведено, що використання рамного кріплення разом з анкерними системами зменшує конвергенцію порід покрівлі та підошви у 1,25...1,5 рази, а боків виробки – у 1,1...1,25 рази.

Розроблено новий спосіб підвищення стійкості виїмкових виробок за рахунок спорудження попереду зони опірного тиску опірної смуги.

Впровадження результатів роботи на шахті „Красноармійська-Західна № 1” дозволило отримати економічний ефект у розмірі 8567,6 тис. грн..

Дисертація є закінченою науково-дослідною роботою, в якій отримані нові рішення актуальної наукової задачі охорони та підтримання виїмкових виробок, що дозволяє використовувати комбіновану систему розробки, дає можливість збільшити навантаження на лаву та знизити собівартість видобуваємого вугілля.

Основні наукові результати і висновки, які одержані при виконанні роботи, полягають у наступному:

1. Встановлені параметри зони непружних деформацій та відстань від виробки до місця початку руйнування порід у розвантаженій зоні. Доведено, що в умовах шахти „Красноармійська-Західна № 1” зона непружних деформацій складає 50…57 % від розмірів розвантаженої зони.

2. Встановлені закономірності змінення поперечного перерізу виїмкових виробок від відстані до лави та від місця розташування виробок при великих швидкостях посування лави та заляганні у покрівлі пласта потужного пісковику, що дозволяє прогнозувати величину зменшення перерізу виробки. Площа виробки, що підтримується в масиві, зменшується з 15,25 м² до 11,8 м² (відстань до лави 20 м), а площа перерізу присічної виробки – з 15,25 до 12,3 м².

3. Вперше встановлено вплив швидкості посування лави з 2,6 до 6,1 м/добу на змінення швидкості зміщень порід. Причому, у виробках, що підтримуються у масиві, швидкість зміщення порід у 1,3...2,7 рази більша, ніж у присічних виробках. При попаданні виробок у зону опорного тиску швидкість зміщення порід підвищується у 1,6…1,8 рази.

4. Встановлені закономірності змінення конвергенції порід у виробках від строку їх підтримання. Доведено, що при відстані до лави менш 100 м конвергенція порід покрівлі та підошви у присічній виробці менше у 1,2 рази, ніж у виробці, що підтримується в масиві.

5. Встановлено вплив змішаного кріплення (рамного та анкерних систем) на підвищення стійкості виробок. Конвергенція порід покрівлі з підошвою зменшується у 1,25...1,5 рази у порівнянні з варіантами кріплення виробок тільки рамним кріпленням, а порід боків виробки – у 1,1...1,25 рази.

6. Розроблений новий спосіб підвищення стійкості виїмкових виробок, який полягає в тому, що попереду зони опорного тиску в боку виробки зі сторони, протилежній виробленому простору, виймають смугу пласта шириною, що дорівнює товщині пласта. Замість вийнятої смуги пласта споруджують опорну смугу, яка сприймає навантаження, що знижує інтенсивність руйнування пласта та створення розвантаженої зони.

7. За результатами роботи розроблено два галузевих технологічних регламенти та отримано один патент на винахід, впровадження яких дозволяє збільшити стійкість виїмкових виробок.

8. Впровадження розроблених способів охорони та підтримання виїмкових виробок тільки на 1-му та 2-му південних конвеєрних штреках центральної панелі блоку № 8 на шахті „Красноармійська-Західна №1” дозволило отримати економічний ефект в розмірі 8567,6 тис. грн.

Основні положення і результати дисертації опубліковані в наступних роботах:

1. Кольчик Е.И., Демченко А.И. Разрушение пород в разгруженной зоне // Физико-технические проблемы горного производства. – Донецк. - 2003. - №6, С. 130-137.

2. Демченко А.И., Ильяшов М.А. Влияние места заложения выемочных выработок на их устойчивость // Уголь Украины. - 2004, №5. - С. 12-13.

3. Кольчик Е.И., Демченко А.И. Влияние протяженности выработанного пространства на конвергенцию пород в штреке // Вісті Донецького гірничого інституту. – 2003. - № 2. - С. 82-84.

4. Демченко А.И. Опыт обеспечения высокопроизводительной работы лав на пластах средней мощности // Уголь Украины. – 2003. - №6. - С. 37-41.

5. Демченко А.И., Куласек М. Инженерное обеспечение устойчивого проветривания высоконагруженных лав в горно-геологических условиях пласта d₄ шахты «Красноармейская-Западная № 1» // Глюкауф. – 2003. - №4. - С. 45-50.

6. Байсаров Л.В., Демченко А.И., Ильяшов М.А. и др. Охрана штреков литыми полосами при разработке пологих пластов средней мощности // Уголь Украины. – 2001. - №9. - С. 3-6.

7. Деклараційний патент України № 68140 А Е 2 Д 11/00. Спосіб охорони виїмкових виробок / А.Д. Алексєєв, Є.І. Кольчик, М.М. Касьян, І.Є. Кольчик, А.І. Демченко, В.М. Ревва. - Опубл. 15.07.2004. Бюл. № 7.

8. Демченко А.И. Влияние скорости подвигания лавы на смещения пород в выемочных выработках // Физико-технические проблемы горного производства. – Донецк: 2004. - № 7. - С. 119-121.

9. Совершенствование технологии сохранения устойчивости повторно используемых выемочных выработок при обратном порядке отработки лав / А.Ф. Булат, А.Д. Алексеев, Л.В. Байсаров и др. – Донецк: ДУНВГО, 2004. – 24с.

10. Временный технологический регламент по охране подготовительных выработок угольных шахт литыми полосами из твердеющих материалов. – Днепропетровск: РИА «Днепр-VAL», 2004. - 33с.

11. Байсаров Л.В., Демченко А.И., Ильяшов М.А. Опыт применения анкерной крепи в условиях шахты «Красноармейская-Западная № 1» / Сборник научных трудов национальной горной академии Украины. – Днепропетровск: 2002. - № 15, том 2. – С. 102-108.

12. Яйцов А.А., Байсаров Л.В., Демченко А.И. Внедрение анкерного крепления при проходке подготовительных выработок и камер // Международный Энергетический Форум МЭФ СНГ-2002. – Ялта: 2002. – С. 601.

Особистий внесок автора в роботи, опубліковані у співавторстві: [1] аналітичне рішення визначення параметрів зони руйнування порід; [2, 3] – обробка результатів вимірів та встановлення закономірностей зміщення порід та формування розвантаженої зони від місця розташування виробки та швидкості посування лави; [5, 6] – аналіз досвіду та узагальнення результатів; [7] – складання опису заявки; [9] – складання технологічних карт; [10] – складання розділу 4; [11, 12] – впровадження анкерного кріплення та аналіз результатів.

Додаткові публікації:

1. Демченко А.И., Мирошниченко Г.И. Особенности отработки запасов на шахте «Красноармейская-Западная № 1» // Уголь Украины. – 2001. - № 8. - С. 24-25.

2. Демченко А.И., Грядущий Б.А., Беляков П.К., Кутковой И.В. Реализация программ технического перевооружения, ресурсосбережения и модернизации // Уголь Украины. – 2000. - №11. - С. 16-19.

3. Кольчик Е.И., Демченко А.И. Повышение устойчивости выемочных выработок в зоне влияния очистных работ // Физико-технические проблемы горного производства.- Донецк. – 2004. - №7, С. 208-213.

4. Дек. пат. 53569А Україна, МКИ Е21В33/138, Е21Д21/00. Цементно-мінеральна суміш для спорудження приштрекових смуг / Л. В.Байсаров, В.Ф.Грицай, Т.В.Михалко та ін. – Опубл. 15.01.2003. Бюл. № 1.