МОДЕЛИРОВАНИЕ УСТОЙЧИВОСТИ КРОВЛИ УГОЛЬНОГО ПЛАСТА С ПОДАТЛИВОЙ ОПОРОЙ РАЗЛИЧНОЙ ЖЕСТКОСТИ

Abstract

Цель. Целью исследования является определение условий и параметров для устойчивости кровли угольного пласта с податливой опорой различной жесткости. Методы. Для достижения поставленной цели были выполнены аналитические исследования с применением основных положений теории упругости и колебаний, а также лабораторные исследования моделей, в которых кровля угольного пласта изготовлена в виде балки, имеющей податливую опору, с экстраполяцией полученных результатов на реальные условия очистной выработки. Результаты. В результате выполненных исследований установлено, что условием устойчивости кровли угольного пласта является геометрический параметр, отражающий перемещение балки с податливой опорой при проявлении динамических нагрузок. Определено, что закон ее движения зависит от времени, когда перемещения балки достигают максимальных значений, что определяет напряженно- деформированное состояние системы и ее устойчивость. Устойчивость кровли угольного пласта в призабойном пространстве, обеспечивается за счет размещения позади очистного забоя податливых опор из закладочного материала обоснованного гранулометрического состава. Научная новизна. Впервые доказано, что с учетом неоднородности материалов системы «кровляподатливая опора» деформация кровли во времени отстает от перемещения на величину сдвига фазы. Причем, чем меньше жесткость податливой опоры, тем больше отставание во времени. Практическая значимость. Устойчивость кровли угольного пласта и предотвращение обрушений боковых пород в призабойном пространстве очистной выработки и позади нее, достижимо за счет применения технологии, предусматривающей образование, при выемке угля, обнажения постоянной ширины и поддержание позади лавы расслоившейся породной толщи податливыми охранными сооружениями, что также повысит эффективность мероприятий по охране труда горнорабочих в очистном забое.