Вплив деформаційних властивостей охоронних споруд підготовчих виробок на їх стійкість за довжиною виїмкової дільниці

Abstract

Мета. Для підвищення ефективності заходів щодо зниження травматизму та створення безпечних умов праці гірників у глибокій вугільній шахті крутого падіння, оцінити вплив деформаційних властивостей охоронних споруд підготовчих виробок на їх стійкість у вуглепородному масиві за довжиною виїмкової дільниці.

Методи. Для досягнення поставленої мети були проаналізовано результати шахтних інструментальних спостережень стійкості відкатних штреків крутих пластів за різних способів охорони з урахуванням деформаційних властивостей охоронних споруд та особливостей геомеханічних процесів у вуглепородному масиві при розвантаженні.

Результати. Умови підтримання підготовчих виробок у межах виїмкової дільниці при практикованих на шахті способах охорони, оцінювалися величиною конвергенції бічних порід на контурі відкатного штреку та її похідними. Визначено, що у зоні впливу очисних робіт, у процесі деформування ціликів вугілля або кущів зі стояків до 16-22%, відбувається втрата їхньої стійкості, збільшення навантаження на охоронну споруду, інтенсифікація приросту зміщень покрівлі понад 0,08 м зі швидкістю конвергенції 4,5 -5,6 мм/добу. У процесі деформування дерев’яних кострів на 65 %, швидкість конвергенції на початковому етапі (30% деформації) збільшується до 5,1 мм/добу, з середнім приростом зміщень покрівлі до 0,05 м, а потім з плином часу плавно зменшується, що сприятливо позначається на стійкості бічних порід і виробок. Зменшення поперечного перерізу відкатного штреку при його охороні ціликами вугілля або кущами зі стояків на 45-50% є результатом руйнувань охоронних споруд, коли швидкість конвергенції бічних порід по довжині виїмкової дільниці не обмежується. При охороні відкатного штреку дерев’яними кострами, зменшення перерізу штреку на 30% відбувається за рахунок стиснення охоронних конструкцій, що сприяє обмеженню приросту зміщень покрівлі та зменшенню швидкості конвергенції бічних порід позаду очисного забою.

Новизна. Оцінка стійкості відкатних штреків крутих пластів по довжині виїмкової дільниці, ґрунтується на використанні закономірностей деформаційних властивостей охоронних споруд підготовчих виробок та геомеханічних процесів у вуглепородному масиві, коли в зоні впливу очисних робіт враховується зміна швидкості конвергенцій бічних порід на контурі виробок.

Практична значимість. Для запобігання обваленням бічних порід на виїмкових дільницях глибоких вугільних шахт з крутим заляганням пластів, необхідно використовувати для охорони підготовчих виробок піддатливі засоби охорони.