Периодический характер проявления горного давления за пределами движущейся лавы

Тип работы:
Реферат
Предмет:
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ


Узнать стоимость

Детальная информация о работе

Выдержка из работы

ДОКЛАД НА СИМПОЗИУМЕ «НЕДЕЛЯ ГОРНЯКА — 97*
МОСКВА, МГГУ. 3. 02. 97 — 7. 02. 97 СЕМИНАР 7 «РЕСУРСОСБЕРЕГАЮЩИЕ ТЕХНОЛОГИИ ПОДЗЕМНОЙ РАЗРАБОТКИ ПЛАСТОВЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ»
Ю. Б. Грядущий, к. т. н
п. о. Макеевуголь
ПЕРИОДИЧЕСКИЙ ХАРАКТЕР ПРОЯВЛЕНИЯ ГОРНОГО ДАВЛЕНИЯ ЗА ПРЕДЕЛАМИ ДВИЖУЩЕЙСЯ ЛАВЫ
Исследованиями МГИ [1] установлено существенное влияние периодических процессов обрушения породных слоев непосредственной и основной кровли на устойчивость обнажений в очистном забое и в подготовительных выемочных выработках. Доказано, что динамическое воздействие оказывают все обрушающиеся слои кровли. В данной статье впервые анализируется влияние динамической компоненты горного давления на устойчивость основной подготовительной выработки, которая расположена за пределами воздействующей лавы.
Наблюдения проводились в условиях шахты Калинина на глубине порядка 900 м в третьем западном полевом откаточном штреке. Выработка сечением 13,8 м² проходилась буровзрывным способом с отставанием от третьей западной лавы пласта Ью под выработанным пространством в слое песчаника прочностью 60−70 МПа в установившейся зоне разгрузки. Расстояние от боковой границы зоны разгрузки составляла 30−35 м. Выработка находилась на расстоянии 12−15 м по нормали под почвой отработанного пласта. Крепь трехзвенная арочная из спецпрофиля, устанавливаемая через 0,8 м, затяжка деревянная. Диапазон разброса габаритов сечения в свету после проходки выработки составлял 150−200 мм. Статистический анализ показал, что разброс распределен абсолютно случайно, т. е. не подчиняется ни какой закономерности. Устойчивость выработки изучалась в зависимости от воздействия смежной- четвертой западной лавы, отрабатываемой со стороны па-
дения относительно границы зоны разгрузки. Длина лавы составляла 170−240 м.
Пласт И ю имеет простое строение, мощность его составляет 1,02−1,3 м. Угол падения пласта равен 20−27°. Коэффициент крепости угля по Протодьяконову -1. Непосредственной кровлей пласта является аргиллит трещиноватый мощностью 9,5 м с крепостью по Протодьяконову — 4. Верхняя часть слоя аргиллита мощность 4,5−6 м, также залегающий выше алевролит мощностью 2−5,6 м, переходящий в песчаник, является основной кровлей пласта. Класс основной кровли — среднеобрушаемый. Коэффициент крепости алевролита составляет 5, песчаника — 7. Шаг обрушения непосредственной кровли 0,6 м, основной 20−25 м. Непосредственная почва пласта — алевролит с крепостью 4,5. Основная почва пласта -песчаник крепостью 6−9 и мощностью 10,8−18,8 м. Управление кровлей в четвертой западной лаве велось путем полного обрушения. Скорость подвигания очистного забоя составляла 20−40 м в месяц.
В ходе эксперимента измерялись деформации сечения с помощью контурных реперов. На рисунке приведены изменчивости вертикального и горизонтального размеров сечения выработки. Отметим, что промеры производились в 1993 году, т. е. спустя 12 лет после отработки смежной лавы. Не смотря на это на графиках рисунка отчетливо наблюдается тенденция периодической изменчивости габаритов сечения выработки. При этом амплитуда изменчивости составляет 400−500 мм и более, что в
несколько раз превышает исходный разброс габаритов после проходки выработки. Эго свидетельствует о неслучайности вышеуказанной периодической изменчивости.
550 600 650 700 750 800 850 900
Длина выработки, м
Рис. Изменение деформации сечении полевого штрека по его длине после влияния смежной лавы
Для детального изучения обе серии измерений были проанализированы Фурье-методом. Спектральный анализ позволил выделить два основных типа гармоник: первый тип гармоник имел период от 18,77 м до 27,64 м, в среднем около 25 м. Второй тип гармоник охватывает период от 51,85 до 62,19 м. При этом главная гармоника имеет период 51,85 м. Эта гармоника однозначно соответствует шагу посадки основной кровли. Предварительно спектральным анализом установлено, что в окрестности очистного забоя ощущались периодические проявления горного давления от слоев непосредственной кровли, обрушающихся с шагом 2,5 м, 5,1 ми 12 м. Отсюда следует, что во-первых, кровля пласта расслаивалась и обрушалась по частям. В связи с тем, что
полевой штрек был удален на значительное расстояние от лавы и спрятан под защиту региональной зоны разгрузки до него доносилось воздействие лишь основной кровли обрушающейся шагом около 52 м. Остальные периодические динамические составляющие рассеивались в выработанном пространстве и не затрагивали устойчивость полевого штрека. Лишь гармоника с шагом 25 м оказывала косвенное, второстепенное воздействие на удаленную выработку. Эта гармоника может быть порождена вышележащими слоями непосредственной кровли.
Таким образом установлено, что отработка смежной лавы у границы ранее выработанного пространства распространяет на последнее воздействие динамической и статической компонент горного давления. При этом на расстоянии свыше 35 м от границы зоны разгрузки сохраняется воздействие возмущений горного давления только от обрушения основной кровли. Остальные компоненты динамического горного давления рассеиваются в выработанном пространстве. Это означает, что при управлении состоянием горного массива на расстоянии от очистного забоя большего 35−40м необходимо учитывать динамическое воздействие от обрушения только основной кровли. Полученный вывод дает возможность упростить прогноз устойчивости полевых подготовительных выработок и мероприятия по обеспечению этой устойчивости.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Черняк И. Л., Ярунин С. А. Управление состоянием массива горных пород. — М.: Недра. — 1995. — 398 с.
(c)Ю.Б. Грядущий

ПоказатьСвернуть
Заполнить форму текущей работой