Для увеличения добычи угля. Улучшения
его качества и повышения эффективности работы наряду с совершенствованием
применяемой техники и технологии горных работ необходимо продолжать
реконструкцию шахтного фонда в направлении концентрации горных работ, улучшения
планировки горных выработок с целью резкого сокращения трудоёмкости и стоимости
их поддержания.
Как известно, при подземной
разработке в процессе извлечения угля происходит сдвижение горных пород,
вызывающее значительные изменения в поле гравитационных сил с образованием
опорных зон, в которых напряжение в несколько раз превышают напряжения нетронутого
массива. Эти изменения приводят к значительным трудностям в процессе
эксплуатации горных выработок и ведения очистных работ. Вредное влияние
опорного давления, как показывает опыт разработки сближенных угольных пластов,
проявляется не только в плоскости пласта, но и в породах на значительном от
него удалении. Аномалии напряжений и другие причины при определённых условиях
вызывают деформации горного массива, газовыделение, внезапные выбросы угля, газа
и пород, горные удары, завалы выработок, отжим угольных пластов, разрушение
крепи, что в значительной степени усложняет эксплуатацию выработок и в
отдельных случаях создаёт опасные условия труда для рабочих.
Количественные изменения напряжённого
состояния горного массива, определяющие условия поддержания подготовительных
выработок и ведения очистных работ, вероятность динамических проявлений зависят
от природных, горнотехнических и производственных факторов.
С увеличением глубины разработки
возрастают трудности, связанные с устранением вредного влияния горного
давления. В этом случае увеличивается зона влияния очистной выработки на горный
массив, возрастают напряжения в опорных зонах, которые вызывают разрушение
горных пород впереди очистного забоя. Значительно повышается интенсивность и
частота вторичных осадок основной кровли, сопровождающихся авариями
высокопроизводительных и дорогостоящих механизированных комплексов.
Исследования и опыт работы шахт
показывают, что состояние горного массива, определяющее условия поддержания
горных выработок и ведения очистных работ, а также эффективность использования
высокопроизводительной техники, вероятность газодинамических проявлений существенно
зависят от параметров технологии разработки угольных пластов. К этим параметрам
относятся: длина лавы, взаимное расположение выработок в пластах, расположение
забоя лавы в пространстве, его форма, очерёдность отработки пластов в свите,
способы управления кровлей и охраны выработок, скорость подвигания забоя лавы,
ширина захвата и скорость подачи комбайна, сопротивление крепи. Эти параметры
предоставляют широкую возможность в процессе ведения горных работ управлять
состоянием горного массива в направлении устранения вредных проявлений горного
давления и газодинамических явлений. Однако для правильного выбора этих
параметров необходимо иметь чёткое представление о закономерностях поведения
слоистого массива горных пород при ведении очистых работ и располагать
математическим аппаратом, позволяющим оперативно осуществлять научный прогноз
состояния горного маасива в зависимости от природных и технологических
факторов.
Большой вклад в изучение
физической сущности процессов и явлений, происходящих в массиве горных пород
при подземной разработке, и в становлении механики горных пород как науки
внесли такие учёные как Протодьяконов М.М., Динник А.М., Слесарев В.Д., Борисов
А.А., Авершин С.Г., Цимбаревич П.М., Кузнецов Г.Н., Крупенников Г.А., Давидянц
В.Т., Петухов И.М. и др. На основе их теоретических и экспериментальных
исследований в настоящее время установлен механизм сдвижения горных пород при
ведении очистных работ и созданы условия для перехода от качественной теории в
количественную.
Для решения вопросов, связанных с
планировкой горных выработок, выбором технологических параметров, горный
инженер должен иметь чёткое представление о механике сдвижения слоистого
горного массива при ведении горных работ, уметь при этом, используя
вычислительную технику, прогнозировать изменение состояния горного массива.
В настоящем учебном пособии
рассматривается теория сдвижения слоистого горного массива, разработанная
Савостьяновым А.В., позволяющая осуществлять математическое моделирование
состояния горных пород в зависимости от природных, технологических и временных
факторов с использованием ЭВМ и на этой основе произвести выбор рациональных
технологических параметров.
Большое внимание уделено также
физике геомеханических процессов, их математическому описанию в увязке с
различными факторами. Дан анализ влияния этих факторов на закономерности протекания
геомеханических процессов.
Комментариев нет:
Отправить комментарий