ДОСЛІДЖЕННЯ ВПЛИВУ ПАРАМЕТРІВ ТЕХНОЛОГІЧНИХ СХЕМ ОЧИСНИХ РОБІТ НА СТІЙКІСТЬ ВИРОБОК ПРИ РЕАЛІЗАЦІЇ КОНЦЕПЦІЇ «МАЛИХ ШАХТ»

Abstract

Мета. Дослідження впливу параметрів технологічних схем виймання вугілля на напружено-деформований стан порід, що вміщують виробки, при реалізації концепції «малих шахт». Методика. Під час дослідження використовувались метод скінчених елементів і метод аналізу. Моделювання проводилось методом небезпечних перетинів. По першому варіанту технологічної схеми було вибрано два небезпечних перетини, по другому – чотири. Рішення задачі проводили в об’ємній постановці з дотриманням граничних умов. Результати. Проведений аналіз напружено-деформованого стану порід, що вміщають гірничі виробки, по порівнюваним варіантам дозволив визначити очікуваний стан порід і встановити параметри зон можливого руйнування. З точки зору стійкості порід на стадії пружно пластичного деформування порід порівнювані варіанти є майже рівноцінними. А з огляду на менший час підтримання виробок більш доцільним є використання коротких лав. В цьому варіанті в якості основного кріплення у виробках застосовується трапецієподібне кріплення, а у «традиційному» варіанті – металеве аркове кріплення. Показано, що при суттєво менших витратах на підтримання виробок стійкість їх при використанні коротколавних технологічних схем краща. Проведені дослідження дозволяють стверджувати, що для «малих шахт» з невеликим видобутком технологічні схеми з короткими лавами є більш доцільними, ніж «традиційні» технологічні схеми, розроблені для комплексної механізації. Наукова новизна. Дослідження напружено-деформованого стану порід навколо гірничих виробок різної форми і розмірів при аналізі технологічних схем виймання вугілля короткими лавами дозволили встановити орієнтацію і параметри ділянок масиву, які переходять в позамежний стан. Для умов українського Донбасу це зроблено вперше. Практичне значення. Наявність інформації про очікуваний напружено-деформований стан масиву дозволяє своєчасно спланувати способи кріплення і заходи з локального підвищення стійкості порід.