ЗАКОНОМЕРНОСТИ ВЛИЯНИЯ ЗАКЛАДОЧНЫХ МАССИВОВ НА НАПРЯЖЕННОЕ СОСТОЯНИЕ БОКОВЫХ ПОРОД В ОТКАТОЧНЫХ ШТРЕКАХ

Abstract

Цель исследований – определить на оптических моделях, имитирующих углепородный массив с выработками, закономерности распределения напряжений в боковых породах при охране откаточных штреков закладочным массивом. В работе используется комплексный метод, включающий анализ и обобщение условий охраны и поддержания участковых подготовительных выработок при разработке крутонаклонных и крутых угольных пластов, физическое моделирование с оптическими материалами и обработку экспериментальных данных. В результате выполненных исследований устойчивости участковых подготовительных выработок, при их охране податливыми сооружениями, установлено влияние закладочного массива на напряженное состояние боковых пород. Зафиксировано, что с увеличением жесткости надштрековой охранной полосы из дробленой породы ограниченных размеров, наибольшие касательные напряжения концентрируются в области контура выработки и у верхней границы бутовой полосы.Размещение закладочного массива в отработанной части лавы, на высоту этажа, обеспечивает плавный прогиб боковых пород по всей площади выработанного пространства и равномерное распределение напряжений в боковых породах. Напряженно-деформированное состояние боковых пород в углепородном массиве, вмещающем выработки, зависит от жесткости охранных сооружений, физико-механических свойств боковых пород и длины участка в породах кровли,который поддерживается охранным сооружением. Влияние закладочного массива на напряженное состояние боковых пород, оценивается с помощью коэффициента, учитывающего уровень концентрации напряжений в породах кровли и почвы разрабатываемого пласта, величина которого зависит от жесткости охранных сооружений, расположенных над штреком, изгибной жесткости боковых пород и длины участка в породах кровли, который поддерживается охранным сооружением. В условиях глубоких шахт, при разработке крутонаклонных и крутых угольных пластов, эксплуатационное состояние участковых подготовительных выработок, когда для их охраны используются надштрековые бутовые полосы или закладка выработанного пространства при ведении очистных работ, обеспечивается с учетом оптимального гранулометрического состава дробленой породы, влияющего на величину жесткости охранного сооружения.