Исследование на моделях устойчивости боковых пород при внезапных обрушениях расслоившейся толщи

Abstract

Целью работы является определение условий устойчивости боковых пород в углепородном массиве вмещающем выработки, при поддержании кровли угольного пласта податливой опорой. Для достижения поставленной цели были выполнены исследования с привлечением основных положений классической механики, теории упругости и колебаний, а также лабораторные исследования на моделях из эквивалентных материалов, когда кровля угольного пласта была представлена в виде балки с податливой опорой. В результате отработки экспериментальных моделей, учитывались геометрические параметры, отражающие в определенные моменты времени, величину возможного отклонения центра масс балки от положения равновесия а, (м) при ударе и мгновенного сжатия податливой опоры ∆Х, (м). Доказано, что после силового воздействия падающей породы на балку, при определенной жесткости податливой опоры, с учетом продолжительности удара tуд, (с) и промежутка времени, в течение которого перемещение балки достигает максимальных значений ∆t, (с), т.е. когда tуд=∆t, (с) и а ≈ ∆Х, (м), моделируемая система теряет свою устойчивость. При таком взаимодействии балки с податливой опорой, по мере увеличения жесткости охранного сооружения, когда а, (м) и ∆Х, (м), принимают минимальные значения, вероятность разрушения боковых пород и их обрушение в выработку, увеличивается. Выполненный комплекс исследований показывает, что при внезапных обрушениях расслоившейся породной толщи, для снижения уровня травматизма горнорабочих и повышения устойчивости кровли угольного пласта в рабочей части лавы и позади очистного забоя, целесообразно применение податливых опор из дробленой породы, обоснованного гранулометрического состава.