Проявление горного давления в подготовительных выработках при их повторной надработке или подработке | Статья в сборнике международной научной конференции

Отправьте статью сегодня! Журнал выйдет 17 августа, печатный экземпляр отправим 21 августа.

Опубликовать статью в журнале

Автор:

Рубрика: 7. Технические науки

Опубликовано в

II международная научная конференция «Исследования молодых ученых» (Казань, июль 2019)

Дата публикации: 02.07.2019

Статья просмотрена: 5 раз

Библиографическое описание:

Бакуменко С. В. Проявление горного давления в подготовительных выработках при их повторной надработке или подработке [Текст] // Исследования молодых ученых: материалы II Междунар. науч. конф. (г. Казань, июль 2019 г.). — Казань: Молодой ученый, 2019. — С. 8-10. — URL https://moluch.ru/conf/stud/archive/340/15220/ (дата обращения: 20.10.2019).



Ключевые слова: горные выработки, надработка, подработка, шахта, кровля, деформации, горные породы, кратность подработки, мощность пласта.

При разработке двух платов и более в свите и большинстве случаев неизбежна одинарная, а зачастую и повторная их надработка и подработка. На угольных шахтах в настоящее время накоплен опыт охраны надрабатываемых и подрабатываемых выработок.

Под влиянием подземных горных выработок в массиве возникает область пород, подвергающиеся сдвижениям и деформациям.

Сдвижение массива горных пород принято рассматривать в зависимости от характера деформирования и состояния пород в области влияния очистной выработки. Имеется немало схем и описаний процессов сдвижения, деформирования и перераспределения напряжений в массиве горных пород, основанных на натурных наблюдениях и на результатах моделирования [1,2,3,4,5,6].

Схема процессов сдвижения и изменения напряжённого состояния массива, количество зон с различным состоянием пород, их взаимное расположение у многих авторов различны. Это определяется, в первую очередь, особенностями решаемых разными исследованиями задач.

По степени и характеру влияния очистной выработки на массив горных пород в общей сфере влияния выработки могут быть выделены [7]: зона обрушения, зона полных сдвижений, зона разгрузки и опорного давления (рис.1).

Рис. 1. Схема перераспределения горного давления около очистной выработки: 1 — зона опорного давления; 2 — трещина зоны разгрузки; 3 — граница защищенного зоны; 4 — граница зон полных сдвижений; а — ширина выработанного пространства; Н — глубина разработки

Проведение горной выработки вызывает интенсивное сдвижение горных пород, непосредственно залегающих над выработкой. В большинстве случаев породы кровли обрушаются и создают подпор прогибающимся породам кровли и почвы. Однако высота обрушающихся пород кровли обычно не превышает 4–6 кратности величины мощности отрабатывающего пласта. Над зоной обрушения толщи горных пород на высоту, равную 20–30 кратности мощности пласта, подвергается трещинообразованию. Выше указанной зоны горные породы прогибаются, как правило, без разрыва сплошности.

Рассмотрим схему деформации горных пород. Впереди зоны опорного давления горных пород, находясь в условиях объёмного напряжённого состояния, вызванного действием веса вышележащих пород, не имеют возможности деформироваться в боковом направлении. В зоне опорного давления породы дополнительно сжимаются по нормали и расширяются по напластованию. В зоне разгрузки от опорного и веса вмещающих пород происходит расширение пород по нормали и сокращение их по напластованию. Основными факторами, определяющими положение и размеры зоны разгрузки, а также степень снижения горного давления в ней, являются ширина выработанного пространства, прочность слагающих массив горных пород, мощность и угол падения пластов, и глубину разработки [8]. По мере отхода очистного забоя и оседания пород происходит их уплотнение и, следовательно, возрастание нагрузок на рассматриваемый слой пород.

При достаточно большой длине очистного забоя могут возникнуть условия, при которых на некотором расстоянии позади забоя произойдёт полное восстановление нагрузок. Аналогичная картина получается при рассмотрении характера деформирования пород вкрест простирания.

В. Д. Слесарев отмечает, что при подработке вышележащие пласты могут претерпевать не только изменения характеристик физико-механических свойств, но и испытывать деформации, а при надработке пласты испытывают только изменения физико-механических характеристик. Степень влияния, оказываемого разрабатываемым пластом на другие пласты свиты, зависит от расстояния этих пластов до разрабатываемого пласта [9].

Подработанные породы характеризуются тем, что их смещения происходят в направлении силы тяжести. Важным обстоятельством, сопровождающим смещения слоёв, является разуплотнение. В результате объём подработанных пород увеличивается и при полной подработке смещения слоёв меньше вынимаемой мощности угольного пласта. При повторной подработке разуплотнение не становится больше по сравнению с первичной подработкой, возможности для разрыхления в значительной степени уже исчерпаны, и оседание приближается к мощности слоя, вынутого при повторной подработке. То же происходит и при последующих подработках [10].

Сила тяжести в надработанных породах направлена в сторону от выработанного пространства. Смещения происходят только за счёт разгрузки от горного давления массива пород и носят в основном характер упругого восстановления [11].

Процессы деформации толщи пород, возникающие при выемке одного из пластов в свите, оказывают существенное влияние на поддержание надрабатываемых или подрабатываемых подготовительных выработок. Степень этого влияния зависит не только от мощности междупластия, но и от состава и прочности пород рассматриваемой толщи, глубины горных работ, вида применяемой крепи и целого ряда других горногеологических и горнотехнических факторов.

Литература:

  1. Горное давление в подготовительных выработках угольных шахт. / Давыдович И. А., Бажин И. И. Коренной Ю. П. и др. — М.: Недра, 1971. — 288 с.
  2. Защитные пласты / Петухов И. М., Линьков А. М., Сельдман И. А. и др. — Л.: Недра, 1972. — 424 с.
  3. Зборщик М. П., Братишко П. С., Прокофьев В. П. Выбор способов охраны и места расположения подготовительных выработок. — Киев.: Техника, 197. — 228 с.
  4. Земисев В. Н. Расчёты деформаций горного массива. — М.: Недра, 1973. — 145 с.
  5. Зоря Н. М., Музафаров Ф. И. Схема механизма сдвижения толщи пород при выемке пологих пластов угля одиночной лавой. — Уголь Украины, 1966, № 12. С. 9–12.
  6. Сдвижение горных пород при подземной разработке угольных и сланцевых месторождений / Акимов А. Г., Земисев В. Н. и др. М.: Недра, 1970. — 224 с.
  7. Петухов И. М. О механизме и границах защитного действия. — В кн.: Использование защитных пластов для борьбы с горными ударами и внезапными выбросами угля и газа. — Л., 1966. С. 89–195.
  8. Петухов И. М. Опыт разработки угольных пластов, опасных по горным ударам. — М.: ЦИТИуголя. 1960. — 36 с.
  9. Слесарев В. Д. Разработка свиты пластов. Углетехиздат, 1948. — 182 с.
  10. Костенко В. К. Исследование и обоснование параметров расположения основных полевых выработок в зонах разгрузки при разработке пологих пластов на глубоких горизонтах: Автореф. дис. канд. техн. наук. — Донецк, 1982. — 20 с.
  11. Теоретическое обоснование использования защитных пластов. — Л.: ВНИМИ, 1979. — 136 с.
Основные термины (генерируются автоматически): порода, выработанное пространство, очистная выработка, опорное давление, зона разгрузки, горное давление, очистной забой, повторная подработка, глубина разработки, разрабатываемый пласт.

Ключевые слова

горные породы, деформации, кровля, горные выработки, надработка, подработка, шахта, кратность подработки, мощность пласта

Похожие статьи

Геомеханическое обеспечение подземной отработки...

Возрастание напряженности массива, переоценка эффекта разгрузки МКЦ, частичная и полная выемка междукамерных, панельных и барьерных целиков и привели к появлению ослабленных участков и катастрофическим проявлениям горного давления в виде массовых обрушений.

Тепловой режим в горной выработке при ведении проходческих...

Рис. 2 - Глубина протаивания пород вокруг выработки через 20 суток после начала проходки при различных скоростях подвигания забоя.

Результаты расчетов показывают, что глубины протаивания пород вокруг выработки при достижении длины 180 м для различных скоростей...

Крепление горизонтальных горных выработок в условиях шахт...

В процессе развития самообрушения в очистных блоках непрерывно меняется поле

Основными условиями, обеспечивающими повышение устойчивости горных выработок с

Размещение в забоях шпуров основного ряда контейнеров с быстротвердеющей смесью с...

Плоскорежущие рабочие органы для обработки почвы с оборотом...

В данной статье рассмотрены типы плоскорежущих рабочих органов, испытанных во время проводимых исследований. Указана зависимость характеристики почвы и материала из условий налипания почвы на плоскорежущую поверхность.

Совершенствование метода решения термоупругой задачи...

Ползков А.В. Особенности расчета давлений гидроразрыва многолетнемерзлых пород и аномальных давлений, воздействующих на

Земснарядный способ применяют для разработки горных пород, находящихся под водой. Рис. 3. 1 — разрабатываемый пласт; 2 — выданная...

Методика расчета паспорта буровзрывных работ при проходке...

Однако до сих пор нет универсальной методики расчета параметров БВР при проходке горных выработок, которая учитывала бы всё многообразие горно-геологических и горнотехнических факторов, влияющих на эффективность взрывных работ.

Совершенствование технологии вторичного дробления...

Чем больше глубина шпура и его диаметр, тем больше развиваемое давление расширения. Глубина шпуров должна составлять 90…95 % от глубины разрушаемого объекта.

Распыление воды на поверхность объекта в зоне трещин увеличивает их ширину.

Технология отбойки сильнотрещиноватых руд при стадийной...

· При очистных работах в камерах второй и третей очередей наиболее часто происходят

Это приводит к их разрушению, потере буровых скважин и подготовительных выработок.

При самообрушении пород кровли и висячего бока возрастают потери и засорение руды...

Особенности применения различных технологий бурения...

Динамика цен последних лет на углеводородное сырье заставляет компании — операторы выбирать наиболее эффективные и в то же время рентабельные технологии бурения, стремиться к сокращению непроизводительного времени, минимизировать затраты, связанные...

Похожие статьи

Геомеханическое обеспечение подземной отработки...

Возрастание напряженности массива, переоценка эффекта разгрузки МКЦ, частичная и полная выемка междукамерных, панельных и барьерных целиков и привели к появлению ослабленных участков и катастрофическим проявлениям горного давления в виде массовых обрушений.

Тепловой режим в горной выработке при ведении проходческих...

Рис. 2 - Глубина протаивания пород вокруг выработки через 20 суток после начала проходки при различных скоростях подвигания забоя.

Результаты расчетов показывают, что глубины протаивания пород вокруг выработки при достижении длины 180 м для различных скоростей...

Крепление горизонтальных горных выработок в условиях шахт...

В процессе развития самообрушения в очистных блоках непрерывно меняется поле

Основными условиями, обеспечивающими повышение устойчивости горных выработок с

Размещение в забоях шпуров основного ряда контейнеров с быстротвердеющей смесью с...

Плоскорежущие рабочие органы для обработки почвы с оборотом...

В данной статье рассмотрены типы плоскорежущих рабочих органов, испытанных во время проводимых исследований. Указана зависимость характеристики почвы и материала из условий налипания почвы на плоскорежущую поверхность.

Совершенствование метода решения термоупругой задачи...

Ползков А.В. Особенности расчета давлений гидроразрыва многолетнемерзлых пород и аномальных давлений, воздействующих на

Земснарядный способ применяют для разработки горных пород, находящихся под водой. Рис. 3. 1 — разрабатываемый пласт; 2 — выданная...

Методика расчета паспорта буровзрывных работ при проходке...

Однако до сих пор нет универсальной методики расчета параметров БВР при проходке горных выработок, которая учитывала бы всё многообразие горно-геологических и горнотехнических факторов, влияющих на эффективность взрывных работ.

Совершенствование технологии вторичного дробления...

Чем больше глубина шпура и его диаметр, тем больше развиваемое давление расширения. Глубина шпуров должна составлять 90…95 % от глубины разрушаемого объекта.

Распыление воды на поверхность объекта в зоне трещин увеличивает их ширину.

Технология отбойки сильнотрещиноватых руд при стадийной...

· При очистных работах в камерах второй и третей очередей наиболее часто происходят

Это приводит к их разрушению, потере буровых скважин и подготовительных выработок.

При самообрушении пород кровли и висячего бока возрастают потери и засорение руды...

Особенности применения различных технологий бурения...

Динамика цен последних лет на углеводородное сырье заставляет компании — операторы выбирать наиболее эффективные и в то же время рентабельные технологии бурения, стремиться к сокращению непроизводительного времени, минимизировать затраты, связанные...