Геомеханическое обеспечение сооружения и крепления камер в выемочных полях угольных шахт тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 25.00.20, кандидат технических наук Щендрыгин, Александр Григорьевич
- Специальность ВАК РФ25.00.20
- Количество страниц 167
Оглавление диссертации кандидат технических наук Щендрыгин, Александр Григорьевич
ВВЕДЕНИЕ. 2
1 АНАЛИЗ И ОБОБЩЕНИЕ СОСТОЯНИЯ СООРУЖЕНИЯ ■4 И КРЕПЛЕНИЯ ПОДЗЕМНЫХ КАМЕР. ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ. 9
1.1. Анализ состояния сооружения камер в выемочных полях угольных пластов на шахтах Кузбасса. 9
1.1.1. Общая информация о камерах в выемочных полях. 9 г 1.1.2. Способы и оборудование, применяемые для сооружения камер. 11 я,
1.1.3. Крепление и поддержание камер. 20
1.3. Состояние вопроса сооружения камер при подземной раз
• I. работке полезных ископаемых. 22
ВЫВОДЫ. 33 2. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ ГЕОМЕХАНИЧЕСКИХ
ПРОЦЕССОВ ВО ВМЕЩАЮЩИХ УГЛЕПОРОДНЫХ МАССИВАХ И ПРОЯВЛЕНИЙ ГОРНОГО ДАВЛЕНИЯ В КАМЕРАХ ВЫЕМОЧНЫХ ПОЛЕЙ УГОЛЬНЫХ ПЛАСТОВ. 36
2.1. Исходные замечания. 36
2.2. Объекты и методики лабораторных и шахтных исследований. 37
2.3. Результаты исследований геомеханических процессов и проявлений горного давления в камерах, проводимых по угольным пластам и не испытывающих влияния очистных работ. 40
2.4. Результаты исследований геомеханических процессов и проявлений горного давления в камерах, проводимых в горных породах, не испытывающих влияния очистных работ. 53
2.5. Результаты исследований в камерах, проводимых в угле-породных массивах и испытывающих влияния очистных работ. 56
2.6. ' Оценка основных влияющих факторов на геомеханические процессы в массивах пород вокруг камер и проявления в них горного давления. 62
ВЫВОДЫ. 77
3. ТЕХНОЛОЮ-ГЕОМЕХАНИЧЕСКИЕ РЕШЕНИЯ СООРУЖЕНИЙ КАМЕР В ВЫЕМОЧНЫХ ПОЛЯХ УГОЛЬНЫХ ПЛАСТОВ. 75
3.1. Особенности сооружения камер внутри выемочных по
• лей. 75
1}
3.2. Геомеханическое обоснование и выбор рациональной формы камер. 76
3.3. Технолого-геомеханическое обоснование сооружения камер комбайновым способом. 84
3.4. Технолого-геомеханическое обоснование сооружения камер буровзрывным способом одной заходкой. 92
3.5. Технолого-геомеханическое обоснование сооружения камер отдельными заходками. 97
3.6. Технолого-геомеханическое обоснование сооружения камер сплошным забоем с уступной его разработкой. 101
3.7. Технолого-геомеханическое обоснование сооружения камер двумя слоями по высоте в нисходящем порядке. 106
3.8. Обоснование технолого-геомеханической и экономической целесообразности взаимоувязки во времени проведения выработок и сооружение камер внутри выемочных полей. 111
3.9. ВЫВОДЫ. 116
4. ВЫБОР И ОБОСНОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ КРЕПИ КАМЕР В ВЫЕМОЧНЫХ ПОЛЯХ УГОЛЬНЫХ ПЛАСТОВ.119
4.1. ч Оценка работы и эффективности крепления камер металлической рамной и монолитной бетонной крепями. 119
4.2. Геомеханическое обоснование условий крепления камер анкерной крепью. 123
4.3. Обоснование и выбор параметров анкерной крепи камер. 133
4.4. Крепление камер анкерной крепью в сочетании с метапли-^ ческой рамной и обоснование рационального режима их совместной работы. 140
4.5. * Эффективность крепления камер различными типами крепи.143
4.6. ВЫВОДЫ.146
Рекомендованный список диссертаций по специальности «Геомеханика, разрушение пород взрывом, рудничная аэрогазодинамика и горная теплофизика», 25.00.20 шифр ВАК
Разработка способов и средств повышения устойчивости подготовительных выработок по мощным пологим и наклонным пластам: На шахтах центрального и восточного районов Кузбасса2001 год, кандидат технических наук Хвещук, Николай Максимович
Обеспечение фронта очистных работ при интенсивной бесцеликовой отработке тонких пологих пластов2003 год, доктор технических наук Привалов, Александр Алексеевич
Обоснование способов охраны и выбор параметров анкерной крепи повторно используемых горных выработок2002 год, кандидат технических наук Денискин, Николай Николаевич
Повышение технического уровня и эффективности технологии выемки пологих пластов угля механизированными комплексами1998 год, доктор технических наук Ремезов, Анатолий Владимирович
Геомеханическое обоснование параметров и реализация технологии крепления горных выработок угольных шахт канатными анкерами2004 год, кандидат технических наук Харитонов, Виталий Геннадьевич
Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Геомеханическое обеспечение сооружения и крепления камер в выемочных полях угольных шахт»
Актуальность работы. В последние годы повышение эффективности работы угольных шахт Кузбасса в значительной мере обеспечивается отработкой пологих и наклонных пластов выемочными полями протяженностью до 3,0-3,5 км по простиранию и до 1,5-2,0 км по падению и ростом суточной добычи угля из очистного забоя до 7-8 тыс т. В связи с несвоевременной реконструкцией многих шахт бассейна постоянно возрастают объемы добычи угля в уклонных полях пластов. Для обеспечения нормальной и безопасной работы в этих условиях возрастает необходимость в проведении и эксплуатации камер различного назначения в выемочных полях по пластам.
На шахтах Кузбасса проводится ежегодно около 20 камер и эксплуатируется более 150 камер в выемочных полях, из них примерно 51 % составляют камеры для перегрузки угля в бремсбергах и уклонах, 49 % - камеры насосных установок, электроподстанций, подъемных машин и др. Площадь поперечного сечения камер составляет 16-70 м , длина - 4,5-70,0 м, преобладающая площадь сечения камер приводов
О Л ленточных конвейеров 34-50 м , подъемных машин — 50-60 м . Из общего объема камер 78-83 % крепят металлической рамной крепью из спецпрофиля СВП-22, 27, двутавровых балок и швеллеров. На крепление одного метра камеры расходуется от 0,6 до 2 т металла. Производительность труда по проведению камер буровзрывным способом в подавляющем большинстве не превышает 0,4 м3/чел.-смену, комбайновым - 1,4 м3/чел.-смену.
Большой расход крепежных материалов, высокая трудоемкость возведения крепи и низкая производительность горнопроходческих работ обусловлены главным образом слабым геомеханическим обеспечением всего комплекса вопросов сооружения, крепления и поддержания камер в выемочных полях угольных пластов, недостаточной изученностью закономерностей геомеханических процессов во вмещающих углепород-ных массивах и надежности и эффективности работы анкерной и других облегченных типов крепи в камерах, эксплуатируемых вне и в зоне влияния очистных работ. Применяемые технолого-геомеханические решения сооружения камер в выемочных полях несовершенны, малоэффективны.
В этой связи актуальными являются исследования, направленные на геомеханическое обоснование способов и средств сооружения камер в выемочных полях угольных шахт.
Диссертация выполнена на шахтах Кузбасса и в лабораториях Кузбасского государственного технического университета в соответствии с планами научно-исследовательских работ ОАО УК «Кузбассуголь» за 1995-2002 гг.
Цель работы - геомеханическое обоснование способов и средств сооружения камер в выемочных полях угольных шахт, обеспечивающих повышение эффективности их проведения, крепления и поддержания.
Идея работы заключается в использовании установленных закономерностей проявлений горного давления в камерах выемочных полей угольных пластов под воздействием горно-подготовительных и очистных работ для геомеханического обоснования сооружений и крепи камер.
Задачи исследований:
- установить закономерности геомеханических процессов во вмещающих углепородных массивах и проявлений горного давления в камерах, сооружаемых вне и в зоне влияния очистных работ в выемочных полях угольных пластов;
- разработать технолого-геомеханические решения сооружения камер в выемочных полях угольных пластов;
- обосновать технологические схемы крепления камер в выемочных полях угольных пластов;
- выбор и обоснование параметров анкерной крепи и анкерной крепи в сочетании с металлической рамной для камер выемочных полей по угольным пластам.
Методы исследований. Анализ и обобщение отечественного и зарубежного опыта сооружения камер при подземной разработке полезных ископаемых; лабораторные исследования прочностных свойств вмещающих горных пород; инструментальные наблюдения за геомеханическими процессами в камерах с использованием контурных и глубинных реперов; экспериментальные исследования прочности закрепления сталеполимерных анкеров в различных типах пород в шахтных условиях; обработка результатов экспериментов методами математической статистики; технико-экономическое сравнение технических и технологических решений.
Основные научные положения, выносимые на защиту: • - геологические и геомеханические условия проведения, крепления и поддержания камер в выемочных полях угольных пластов Кузбасса характеризуются четырьмя группами: первая - вмещающие породы пластов однородные песчаники или алевролиты мощностью не менее ширины камеры с коэффициентом структурного ослабления К<>0,9 и пределом прочности при сжатии асж>70 МПа; вторая — вмещающие породы пластов песчаники, алевролиты или их переслаивания мощностью не менее ширины камеры, Кс=0,8, асж=50-70 МПа; третья - кровля и. почва пластов разнотипные, Кс=0,4-0,5, стсж=30-50 МПа; четвертая -кровля и почва пластов сильно трещиноватые, тонкослоистые породы, Кс<0,4, (Тсж<30 МПа;
- технолого-геомеханические решения сооружения камер высотой до 5 м сплошным забоем по высоте и камер высотой 5,1-6,5 м двумя слоями последовательно в нисходящем порядке с делением забоя камеры по высоте с отношением высоты верхнего слоя к высоте нижнего слоя 0,8:1,2 обеспечивают благоприятные геомеханические условия их сооружения, повышение производительности труда на 30-35 % и увеличение скорости проходки на 24-30 %;
- на основе геомеханического обоснования предложены технологические схемы проведения камер в различных условиях, обеспечивающие высокие технико-экономические показатели;
- основной областью применения анкерной крепи в качестве самостоятельной в камерах выемочных полей угольных пластов являются камеры, в которых смещение заанкерованных пород кровли за срок службы не превышает 65 мм, анкерно-металлической рамной - камеры при смещении пород кровли более 65 мм.
Достоверность и обоснованность положений и рекомендаций подтверждаются:
- обследованием состояния 48 камер и выявлением причин опасных деформаций вмещающих пород и крепи;
- представительным объемом инструментальных наблюдений в 26 камерах на 14 шахтах, охватывающих типичные горно-геологические и горнотехнические условия Кузбасса;
- значительным объемом лабораторных испытаний прочностных свойств углевмещающих горных пород бассейна (испытано более 160 проб пород);
- испытанием прочности закрепления сталеполимерных анкеров в типичных боковых породах и угле (более 10 шахтопластов);
- хронометражными наблюдениями за геомеханическими процессами проведения камер с применением различного горнопроходческого оборудования (в 7 камерах).
Научная новизна работы заключается в следующем:
- установлены.закономерности геомеханических процессов в угле-породных массивах вокруг камер в выемочных полях угольных пластов, дана оценка влияния горно-геологических и горнотехнических факторов на устойчивость камер;
- установлены закономерности деформаций и смещений пород в камерах в зависимости от их геометрических параметров и способа охраны;
- обоснованы технолого-геомеханические условия сооружения камер с различными геометрическими параметрами: площадью поперечного сечения, шириной и высотой;
- разработаны технологические схемы крепления при комбайновом и буровзрывном способах проведения с применением горнопроходческого оборудования нового технического уровня;
- установлены параметры анкерной крепи для камер и геомеханические условия крепления камер анкерной крепью в сочетании с металлической рамной, сооружаемых в выемочных полях угольных пластов.
Личный вклад автора состоит в:
- обследовании состояния камер и установлении причин опасных деформаций вмещающих пород и крепи камер;
- выполнении визуальных и инструментальных наблюдений за геомеханическими процессами и проявлениями горного давления в камерах;
- испытании в шахтных условиях прочности закрепления стапепо-лимерных анкеров в породных и угольных массивах;
- исследовании в лабораторных условиях прочностных свойств горных пород;
- обработке результатов исследований с применением ЭВМ;
- разработке технолого-геомеханических решений и технологических схем сооружения и средств крепления камер.
Практическое значение работы состоит в том, что полученные результаты позволяют:
- управлять геомеханическими процессами и проявлениями горного давления в камерах, проводимых и эксплуатируемых вне и в зоне влияния очистных работ;
- применить технолого-геомеханические решения сооружения камер в зависимости от их геометрических параметров и расположения в выемочных полях угольных пластов с различными горногеологическими условиями;
- обосновывать прогрессивные технологические схемы крепления камер с применением высокопроизводительного горнопроходческого оборудования;
- устанавливать область возможного и эффективного применения анкерной крепи и анкерной крепи в сочетании с металлической рамной и обосновать параметры анкерной крепи и режим активной совместной работы анкерной и рамной крепи.
Реализация работы. Основные результаты исследований и рекомендации используются на шахтах ОАО УК «Кузбассуголь» и в учебном процессе КузГТУ.
Апробация работы. Основные научные положения и практические результаты докладывались на научных конференциях КузГТУ (г. Кемерово, 1997, 1998, 1999, 2000, 2001, 2003 гг.), на научно-техническом совете ОАО УК «Ленинскуголь» (г. Ленинск-Кузнецкий, 1998), техническом совете Кузнецкого управления Госгортехнадзора России (г. Кемерово, 1999), IV Международной научно-практической конференции (г. Кемерово, 2001), Международной научно-практической конференции, проводимой в рамках выставки-ярмарки «Уголь России и Майнинг-2002» (г. Новокузнецк, 2002).
Публикации. По теме диссертации автором опубликовано 7 печатных работ.
Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав и заключения, изложенных на 167 страницах машинописного текста, включает 5 таблиц, 42 рисунка и список литературы из 126 наименований.
Похожие диссертационные работы по специальности «Геомеханика, разрушение пород взрывом, рудничная аэрогазодинамика и горная теплофизика», 25.00.20 шифр ВАК
Геомеханическое обоснование и разработка параметров подготовки парными выработками угольных пластов Воркутского месторождения2004 год, кандидат технических наук Вовк, Александр Иванович
Обоснование параметров двухуровневой анкерной крепи для поддержания повторно используемых выработок в условиях шахт Восточного Донбасса2011 год, кандидат технических наук Привалов, Александр Александрович
Разработка способов проведения и средств крепления широких выработок в зоне интенсивного проявления горного давления на шахтах Воркутского месторождения2005 год, кандидат технических наук Борисов, Алексей Валентинович
Геомеханическое обоснование технологии анкерного крепления подготовительных выработок при интенсивной отработке запасов угля2006 год, кандидат технических наук Янак, Александр Ефимович
Геомеханическое обоснование параметров технологии анкерного крепления подготовительных выработок при интенсивной отработке запасов угля2006 год, кандидат технических наук Янак, Александр Ефимович
Заключение диссертации по теме «Геомеханика, разрушение пород взрывом, рудничная аэрогазодинамика и горная теплофизика», Щендрыгин, Александр Григорьевич
ВЫВОДЫ
1. Выявлены основные недостатки работы и технологические трудности возведения металлической податливой и жесткой рамных крепей и монолитной бетонной в камерах внутри выемочных полей. Они особенно сильно проявляются при ширине камер более 7-8 м. Основными из них являются пассивный характер их работы, большая материалоемкость, высокая трудоемкость возведения, сложность процесса крепления при проведении камеры двумя-тремя заходами по ширине и двумя слоями по высоте, трудности и неудобства доставки длинномерных элементов крепи. Работы по креплению камер этими крепями характеризуются также повышенной опасностью, так как они выполняются в основном вручную.
2. Исследованы и обоснованы геомеханические условия и область возможного и целесообразного применения анкерной крепи в камерах внутри выемочных полей. Раскрыты особенности деформировании и разрушения пород кровли камер в зависимости от их строения и прочности и ширины камеры, выявлены четыре характерные формы потери устойчивости кровли в камерах шириной 6-15 м. Установлены максимальные величины безопасного опускания заанкерованных пород кровли для камер шириной 6,5-7 м; при породах с асж=70-80 МПа они составляют 65-75 мм, при породах с асж=50-60 МПа - 53-64 мм.
Основной областью применения анкерной крепи в качестве самостоятельной являются камеры вне зоны влияния очистных работ, смещения заанкерованной кровли, в которых за срок службы не превышает 50-65 мм.
3. Обоснованы параметры анкерной крепи для крепления камер внутри выемочных полей. Обработкой данных шахтных исследований и наблюдений методами математической статистики получено выражение для определения высоты зоны опасных деформаций и возможных разрушений пород кровли камер и активной длины анкеров в зависимости от прочности пород на сжатие, ширины, высоты и глубины расположения камеры. Расчетная длина анкеров в кровле для камер шириной 6 м в условиях шахт Кузбасса 1,6-2 м, для камер шириной 8,10и12м - соответственно 2,3-2,8; 2,9-4 и 3,8-5 м. Расчетная длина анкеров в боках камер находится в пределах 1,2-2,2 м.
4. Установлена область эффективного применения в камерах анкерной крепи в сочетании с металлической рамной и раскрыт режим их активной совместной работы. При проведении камер их наиболее целесообразно крепить анкерной крепью, а рамную крепь возводить к моменту смещения заанкерованных пород кровли на 25-30 мм, причем для предотвращения разгрузки анкеров рамами, в особенности жесткими, их следует устанавливать на расстоянии не менее 0,35-4,00 м от анкерной крепи (рядов анкерной крепи).
5. Применение сталеполимерной анкерной крепи вместо используемой металлической рамной обеспечивает снижение трудоемкости крепления камер в 1,7-2,5 раза, расхода металла - в 2,8-3,5 раза, стоимости крепления (по материалам и возведению крепи) - в 2,6-3,5 раза а комбинированной анкерно - рамной вместо металлической рамной -снижение соответственно в 1,3-1,5; 1,7-2 и 1,6-2,5 раза.
148
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Диссертация является научно-квалификационной работой, в которой содержится решение актуальной задачи геомеханического обеспечения сооружения и крепления камер в выемочных полях угольных шахт, имеющей существенное значение для разработки угольных месторождений.
Основные научные и практические результаты работы заключаются в следующем:
1. На шахтах Кузбасса проводится ежегодно около 20 камер и эксплуатируется свыше 150 камер в выемочных полях по угольным пластам. Из них около 51 % составляют камеры для перегрузки угля в бремсбергах и уклонах, 25 % - насосные, 12 % - электроподстанций, 8 % - подъемных машин и установок, 4 % - прочие. Площадь поперечного сечения камер составляет 16-70 м2, длина - 4,5-70,0 м, преобладающая площадь поперечного сечения камер приводов ленточных конвейеров 34-50 м2, подъемных машин - 50-60 м2. Из общего объема камер 78- 83 % крепится металлической рамной крепью из спецпрофиля СВП 22, СВП 27, двутавровых балок и швеллеров, расход металла на крепление 1 м3 камеры составляет от 22 до 30 кг. Производительность труда по проведению камер буровзрывным способом в подавляющем большинстве не превышает 0,4 м /чел.-смену, комбайновым -1,4 м3/чел.-смену.
2. Установлено, что геологические условия проведения, крепления и поддержания камер внутри выемочных полей по угольным пластам Кузбасса характеризуются четырьмя группами: первая — кровля и почва пластов однородные песчаники или алевролиты мощностью не менее ширины камеры с коэффициентом структурного ослабления Кс>0,9 и пределом прочности при сжатии cjC/K>70 МПа; вторая - боковые породы пластов песчаники, алевролиты или их переслаивания мощностью не менее ширины камеры, Кс=0,8, асж=50-70 МПа; третья - боковые породы пластов разнотипные, Кс=0,4-0,5, асж=30-50 МПа; четвертая - боковые породы пластов сильно трещиноватые, тонкослоистые, Кс<0,4, асж<30 МПа.
В камерах, проводимых в условиях первой группы и не испытывающих влияния очистных работ, смещения пород кровли и почвы за срок их службы не превышают 40-50 мм, в условиях второй группы — 60-70 мм, в условиях третьей и четвертой группы - смещения пород достигают 120-160 мм.
Величина и скорость смещений пород кровли посредине камер при прочих равных условиях в 1,5-2,0 раза больше, чем со стороны боков, причем наиболее интенсивно возрастает различие в смещениях при увеличении ширины камеры более 8-9 м.
3. Выявлено, что сооружение камер в ранее пройденных выработках по пластам с низкой прочностью и устойчивостью пород кровли (асж^40 МПа, Кс<0,4) путем расширения выработок сопряжено в основном с опасными деформациями и вывалами пород кровли на высоту до 0,8-1,2 м. Аналогично происходит процесс деформаций пород кровли с такими же свойствами в камерах, устраиваемых в ранее пройденных выработках, на расстоянии менее 10-15 м от узла их сопряжения или пересечения при ответвлении примыкающей выработки под углом менее 40-45°. На расстоянии более 20-25 м от узла сопряжения влияние сопряжения выработок на устойчивость пород и состояние камер не проявляется.
4. Влияние очистных работ на геомеханические процессы в породах вокруг камер и их устойчивость зависят главным образом от ширины предохранительного целика между камерой и очистной выработкой," площади поперечного сечения камеры и времени проведения камеры относительно времени ведения очистных работ в соседнем выемочном столбе. В камерах при ширине целика угля 30-40 м, проводимых до отработки соседнего столба, смещения пород кровли и почвы при прочих равных условиях в 1,8-2,3 раза больше, чем при их проходке через 56 мес. после отработки соседнего столба, а при проведении через 12 мес. после отработки соседнего столба - в 1,5-1,7 раза больше, чем спустя 6-7 мес. Ширина целика, обеспечивающего охрану камер площадью поперечного сечения 25-28 м2 от вредного влияния очистных работ, в 1,3-1,4 раза меньше, чем камер площадью сечения 35-40 м" (при других одинаковых условиях), и в 1,5-1,6 раза меньше, чем камер площадью 46-52 м\
5. Камеры высотой до 5 м непосредственно внутри протяженных выработок по пологим пластам как с угольным забоем, так и со смешанным забоем с коэффициентом присечки боковых пород до 0,75 и их прочности при сжатии не более 75 МПа целесообразно сооружать комг байновым способом одновременно с проходкой выработок с применением единого горнопроходческого оборудования. При этом по сравнению с сооружением камер после проходки выработок обеспечивается значительное снижение опасных деформаций вмещающих пород, повышение производительности труда на 30-35 % и увеличение скорости сооружения камер на 24-30 %. Обоснованы технико-экономические условия целесообразного сооружения комбайновым способом одиночных камер внутри выемочных полей. Показана область эффективного применения самоходных вагонов на пневмоколесном ходу для выполнения транспортно-доставочных работ.
6. Обоснованы технолого-геомеханические решения сооружения камер со смешанным забоем с коэффициентом присечки боковых пород более 0,75 и прочностью пород свыше 75 МПа буровзрывным способом с применением мобильного бурильного, погрузочного и транспортно-доставочного оборудования. Длина камер этой группы в подавляющем большинстве не более 40-45 м. Показана технико-экономическая эффективность сооружения камер высотой до 4 м сплошным забоем по высоте и камер высотой 4,1-5,0 м сплошным забоем с уступной его разработкой двумя частями с отношением высоты верхней части к высоте нижней части камеры 0,5:1,5.
7. Разработаны. технолого-геомеханические решения сооружения камер высотой 5,1-6,5 м двумя слоями (уступами) последовательно в нисходящем порядке с делением забоя камеры по высоте с соотношением высоты верхнего и нижнего слоев 0,8:1,2. При таком соотношении высоты слоев обеспечивается возможность применения высокопроизводительного мобильного горнопроходческого оборудования, снижается трудоемкость и опасность крепления камер анкерной и другими типами крепи.
8. На основании установленных закономерностей геомеханических процессов во вмещающих углепородных массивах установлена область возможного и безопасного применения анкерной крепи в камерах внутри выемочных полей и обоснованы ее параметры. Основной областью применения анкерной крепи в качестве самостоятельной являются камеры вне зоны влияния очистных работ, смещение заанкерованных пород кровли в которых за срок службы не превышает 50-65 м. Длина анкеров в кровле для камер шириной 6 м составляет 1,6-2,0 м, для камер шириной 8,10 и 12 м - соответственно 2,3-2,8; 2,9-4,0 и 3,8-5,0 м.
9. Установлена область эффективного применения анкерной крепи в сочетании с металлической рамной в камерах и показан режим их активной совместной работы. Основную область применения анкернорамной крепи составляют камеры, смещение заанкерованных пород кровли в которых за срок службы превышает 65 мм. При проведении камер их рекомендуется крепить анкерной крепью, а рамную крепь возводить к моменту смещения заанкерованных пород кровли на 25-30 мм. Для предотвращения разгрузки анкерной крепи рамной, в особенности жесткой, рамы следует устанавливать на расстоянии от анкерной не менее чем на 0,4 м.
10. Реализация разработок и рекомендации данной работы обеспечивают снижение стоимости проведения и крепления камер внутри выемочных полей по угольным пластам на 25-30 % и расхода крепежных материалов в 2,8-3,5 раза.
Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Щендрыгин, Александр Григорьевич, 2004 год
1. Насонов И.Д. Технология строительства подземных сооружений / И.Д.Насонов, В.А.Федюкин, М.Н.Шуплик. ч.И. Строительство горизонтальных и наклонных выработок. - М.: Недра, 1983.
2. Насонов И.Д. Технология строительства подземных сооружений / И.Д.Насонов, В.А.Федю кин, М.Н.Шуплик, ч.Ш. Специальные способы строительства. М.: Недра, 1983.
3. Смирняков В.В. Технология строительства горных предприятий / В.В.Смирняков, В.И.Вихарев, В.И.Очкуров. -М.: Недра, 1989.
4. Насонов И.Д. Технология строительства горных предприятий / И.Д.Насонов, М.ШПуплик, В.И.Ресин. -М.: Недра, 1990.
5. Покровский Н.М. Проектирование комплексов выработок подземных сооружений. М.: Недра, 1970.
6. Покровский Н.М. Технология строительства подземных сооружений. ч.1. Технология сооружения горизонтальных выработок и тоннелей.-М.: Недра, 1977.
7. Покровский Н.М. Технология строительства подземных сооружений и шахт. ч. II. Технология строительства вертикальных наклонных• ивыработок и камер. -М.: Недра, 1982.
8. Покровский Н.М. Комплекс подземных горных выработок и сооружений. -М.:Недра, 1987.
9. Мельников ЛГЛ. Сооружение выработок большого сечения в крепких породах. М.: Недра, 1974.
10. Мостков В.М. Подземные сооружения большого сечения. -М.:Недра, 1974.
11. Нифонтов Б.И. Строительство подземных сооружений / Б.И.Нифонтов, В.В.Киреев, Е.М.Киселевич и др. Mr: Недра, 1966.
12. Волков В.П. Тоннели и метрополитены / В.И.Волков, С.Н.Наумов, А.А.Пирожкова, В.Г.Храпов.- М.: Транспорт, 1975.
13. Тоннели и метрополитены. Под редакцией В.Г.Храпова. М.: Транспорт, 1983.
14. Подземные гидротехнические сооружения^ / Под редакцией
15. B.М.Мосткова. М.: Высшая школа, 1986.
16. Мостков В.М. Проектирование и строительство подземных сооружений большого сечения / В.М.Мостков, Н.В.Дмитриев, Ю.П.Рахманинов.-М.: Недра, 1993.
17. Маковский J1.B. Проектирование автодорожных и городских тоннолей. М.: Транспорт, 1993.
18. Егоров П.В. Технология и механизация проведения подготовительных выработок / П.В.Егоров, Г.Г.Штумпф, А.И.Петров, А.А.Лютенко, Б.В.Красильников. М.:Недра, 1994.
19. Потапенко А.В. Проведение и поддержание выработок в неустойчивых породах / А.В.Потапенко, Ю.В.Казанский, Б.В.Цыплаков и др.-М.: Недра, 1990.
20. Верхотуров B.C. Технология и организация проведения горных выработок большого сечения / В. С. Верхотуров, М.Д.Войтов,
21. C.Г.Вашенко. М.:ЦНИЭИуголь, 1983.
22. Картозия Б.А. Строительство горных выработок в сложных гор• Uнотехнических условиях / Б.А.Картозия, В.А.Пшеничный, И.Г.Косков, А.В.Корчак, В.П.Друцко, А.Н.Инфантьев. М.: Недра, 1992.
23. Технологические схемы проведения подготовительных выработок проходческими комбайнами на угольных шахтах Кузбасса. Прокопьевск: КузНИУИ, 1990.
24. Технологические схемы разработки пластов на угольных шахтах. ч. И. М.: ИГД им.Скочинского, 1991.
25. Справочник инженера-шахтостроителя. В 2-х томах под редакцией В.В.Белого. М.:Недра, 1983.
26. Фармер Я. Выработки угольных шахт, (перевод с английского). -М.: Недра, 1990.
27. Бокий Б.В. Технология и механизация строительства подземных сооружений и шахт / Б.В. Бокий, С.А.Федоров, Е.А.Зимина, О.В.Тимофеев. -М: Недра, 1971.
28. Фролов В.П. Сооружение горных выработок при разработке рудных месторождений. М.: Недра, 1987.
29. Техника и технология горно-подготовительных работ в угольной промышленности. Под редакцией Э.Э.Нильвы. М.: Недра, 1991.
30. Верхотуров B.C. Строительство широкопролетных камер / B.C. Верхотуров, Г.Г.Сенциков, Е.В. Петренко. Шахтное строительство. -1988. - № 11. -С.11-13.
31. Большие камеры в породе // Материалы Международного сим• ч.позиума в 2-х томах. Хельсинки, 1986.
32. Петренко Е.В. Новые акценты в подземном строительстве / Е.В.Петренко, И.Е.Петренко // Подземное пространство мира. 1998. -№1.
33. СНиП-П-44-78. Нормы проектирования. Тоннели железнодорожные и автодорожные. -М.: Стройиздат, 1978.
34. Картозия Б.А. Строительная геотехнология // Б.А.Картозия, Е.А.Котенко, Е.В.Петренко. М.: МГТУ, 1997.
35. Малкин А.С. Проектирование шахт // А.С.Малкин, А.А.Пучков, А.Г.Саламатин, В.И.Еремеев. М.: МГГУ, 2000.
36. Михеев О.В. Подземная разработка пластовых месторождений / О.В.Михеев, В.Т.Виткалов, Г.И.Козовой, В.А.Атрушкевич. М.: МГГУ, 2001.
37. Давыдов С.С. Расчет и проектирование подземных конструкций. М.: Стройиздат, 1950.
38. Заславский Ю.З. Крепление подземных сооружений / Ю.З.Заславский, В.М.Мостков. М.: Недра, 1979.
39. Каретников В.Н. Крепление капитальных и подготовительных горных выработок / В.Н.Каретников, В.Б.Клейменов, А.Г.Нуждихин. -М.: Недра, 1989.
40. Булычев Н.С. Проектирование и расчет крепи капитальных выработок/Н.С.Булычев, Н.Н.Фотиева, Е.В.Стрельцов. М.: Недра, 1986.
41. Мельников Н.И. Анкерная крепь. М.: Недра, 1980.
42. Штумпф Г.Г. Крепление и поддержание горных выработок / Г.Г.Штумпф, П.В.Егоров, А.В.Лебедев. М.: Недра, 1993.
43. Широков А.П. Расчет и выбор крепи сопряжений горных выработок / А.П.Широков, Б.Г.Писляков. М.: Недра, 1987.
44. Широков А.П. Теория и практика применения анкерной крепи. -М.: Недра, 1981.
45. Югон А. Штанговое крепление горных пород / А.Югон, А.Кост (перевод с французского. М.: Госгортехиздат, 1962.
46. Семевский В.Н. Штанговая крепь / В.Н.Семевский, В.М.Волжский, О.В.Тимофеев, А.П.Широков, Г.И.Кравченко, Б.К.Чукан, С.И.Этингов. М.: Недра, 1965.
47. Ерофеев Л.М. Повышение надежности крепи горных выработок /Л.М.Ерофеев, Л.А.Мирошникова. М.: Недра, 1988.
48. Косков И.Г. Новые материалы и конструкции крепи горных выработок. М.: Недра, 1987.
49. Мирзаев Г.Г. Крепь горных выработок глубоких рудников / Г.Г.Мирзаев, А.Г.Протосеня, Ю.Н.Огородников, В.И.Вихарев. М.: Недра, 1984.
50. Ержанов Ж.С. Конструирование и расчет набрызгбетонной крепи/Ж.С.Ержанов, М.М.Айталиев, П.И.Шилкин.-М.: Недра, 1971.
51. Широков А.П. Анкерная крепь / А.П.Широков, В.А.Лидер, М.А.Дзауров, М.Е.Рыжевский, А.И.Петров. М.: Недра, 1990.
52. Булычев Н.С. Механика подземных сооружений. М.: Недра, 1994.
53. Баклашов И.В. Механика подземных сооружений конструкции крепей / И.В.Баклашов, Б.А.Картозия. М.: Недра, 1992.
54. Баклашов И.В. Геомеханика. Т. 1 и Т.2. М.: МГТУ, 2001.
55. Борисов А.А. Механика горных пород и массивов. М.: Недра, 1980.• ».
56. Давыдович- И.Л. Горное давление в подготовительных выработках угольных шахт / И.Л.Давыдович, Н.П.Бажин, Ю.П.Коренной, Е.В.Куняев, Н.Т.Лысенко, А.А.Маслов, И.А.Петухов, В.В.Райский, А.М.Шушков.-М.: Недра, 1971.
57. Якоби О. Практика управления горным давлением (перевод с немецкого). М.: Недра, 1987.
58. Ставрогин А.Н. Прочность горных пород и устойчивость выработок на больших глубинах / А.Н.Ставрогин, А.Г.Протосеня. М.: Недра, i 985.
59. Джегер Ч. Механика горных пород и инженерные сооружения (перевод с английского). М.: Мир, 1975.
60. Бенявски 3. Управление горным давлением. М.: Мир, 1990.
61. Ставрогин А.Н. Механика деформирования и разрушения горных пород / А.Н.Ставрогин, А.Г.Протосеня. М.: Недра, 1992.
62. Грицко Г.И. Обоснование технологических решений при групповой разработке пластов / Г.И.Грицко, В.А.Шалауров, В.И.Штеле. -Новосибирск, Наука, 1981.
63. Михеев О.В. Поддержание подготовительных выработок на шахтах Кузбасса / О.В.Михеев, В.В.Некрасов, К.Д.Лукин. М.: МГГУ, 1983.
64. Арсенев Н.С. Технологические схемы разработки пологих и наклонных пластов Кузнецкого бассейна/ Н.С.Арсенев, Н.В.Бахтин,
65. A.М.Рыжов.-Прокопьевск: КузНИУИ, 1988.
66. Рева В.Н. Поддержание горных выработок/В.Н.Рева, О.И.Мельников, В.В.Райский. М.: Недра, 1995.
67. Ануфриев В.Е. Перспективы развития технологии крепления контура выработки анкерными крепями/ В.Е.Ануфриев, Е.А.Косьминов,
68. B.Я.Ябряшкин, А.В.Ремезов, В.А.Кадошников, В.И.Храмцов. Кемерово, Кузбассвузиздат, 1999.
69. Худин Ю.Л. Бесцеликовая отработка пластов / Ю.Л.Худин, М.И.Устинов, А.В.Брайцев, К.А.Ардашев, П.П.Бажин, Е.Т.Проявкин, П.М.Трухин, М.М.Мукушев, Ю.И.Калимов, В.Н.Левчук, М.И.Середенко.-М.: Недра, 1983.
70. Новые анкерные крепи, способы их возведения и средства обеспечения технологии крепления / Сб.науч.тр: ВНИИгидроуголь. Новокузнецк, 1996.
71. Штумпф Г.Г. Горное давление в подготовительных выработках угольных шахт / Г.Г.Штумпф, П.В.Егоров, А.И.Петров, Б.В.Красильников. М.: Недра, 1996.
72. Грицко Г.И. Горное давление в подготовительных выработках мощных крутых пластов / Г.И.Грицко, В.Н.Цыцаркин. Новосибирск: Наука, 1982.
73. Черняк И.А. Повышение устойчивости подготовительных выработок. М.: Недра, 1993.
74. Штумпф Г.Г. Физико-технические свойства горных пород и углей Кузнецкого бассейна / Г.Г.Штумпф, Ю.А.Рыжков, В.А.Шаламанов, А.И.Петров. -М.: Недра, 1994.
75. Турчанинов И.А. Основы механики горных пород/ И.А.Турчанинов, М.А.Иофис, Э.В.Каспарьян. М.: Недра, 1989.
76. Грицко Г.И. Горное давление при групповой разработке пластов / Г.И:Грицко, В.А.Шалауров. Новосибирск, Наука, 1978.
77. Грицко Г. И. Прогнозирование и расчет проявлений горного давления / Г.И.Грицко, Б.В.Власенко. Новосибирск, Наука, 1980.
78. Курленя М.В. Геомеханика и разработка месторождений полезных ископаемых. Новосибирск: ИГД СО АН СССР, 1990.
79. Мурашев В.И. Изучение устойчивости пород кровли в условиях шахт Кузбасса / В.И.Мурашев, В.Е.Крупин, А.И.Петров/ЛГехника безопасности, охрана труда и горноспасательного дела. М.: ЦНИЭИуголь, - 1972. 5. -С.21-23.
80. Фисенко Г.Л. Предельные состояния горных пород вокруг подготовительных выработок. М.: Недра, 1976.
81. Ерофеев Л.М. Применение комбинированной металланкерной крепи /Л.М.Ерофеев, Л. А.Мирошникова. М.: ЦНИЭИуголь, 1982.
82. Ремезов А.В. Задачи по развитию и внедрению форм анкерного крепления на новом техническом уровне // Уголь. 1996. - №6. - С.14-16.
83. Гайдин A.M. Прогнозная оценка инженерно-геологических усьловий разработки месторождений твердых полезных ископаемых /
84. A.M.Гайдин, М.Е.Певзнер, Б.В.Смирнов.-М.: Недра, 1983.
85. Ялевский В.Д. Геомеханическое состояние массива горных пород при отработке угольных пластов длинными и короткими камерами /
86. B.Д.Ялевский, Б.В.Власенко // Наукоемкие технологии угледобычи иуглепереработки: Тр. Международной научно-практ. конференции. -Кемерово: КузГТУ, 1998.-С. 106-107.
87. Штумпф Г.Г. Повышение устойчивости и надежности подготовительных выработок, безопасности горно-подготовительных работ / Г.Г.Штумпф, А.И.Субботин, А.В.Сурков // Безопасность труда в промышленности. 2000. - № 4. - С.36-40.
88. Коновалов J1.M. Инженерные способы улучшения состояния подготовительных выработок на шахтах Ленинского месторождения // Уголь. 1992. - № 9. - С. 19-21.
89. Анкерное крепление горных выработок за рубежом. Под редакцией П.В.Егорова. Кемерово: Кузбассвузиздат, 2001.
90. Машины it-оборудование для угольных шахт. Справочник. Под редакцией В.Н.Хорина. М.: Недра, 1987.
91. Григорьянц Э.А. Проведение горных выработок с применением самоходного оборудования/Э.А.Григорьянц, А.Н.Инфантьев, М.И.Чу-гай.-М.: Недра, 1990.
92. Универсальное навесное бурильное оборудование проходческих комбайнов (реклама). -Уголь. № 1. 1996. - С. 17.
93. Машины и оборудование для шахт и рудников. Справочник. -М.: МГГГУ, 2000.
94. Горнопроходческие машины и комплексы (Альбом конструкций и схем). Новочеркасск, 2001.
95. Громов Ю.В. Управление горным давлением при разработке мощных пологих пластов угля/Ю.В.Громов, Ю.Н.Бычков, В.Н.Круг-ликов. М.: Недра, 1985.
96. Гапонович Л.Н. Влияние вынимаемой мощности пласта на проявление горного давления // Совершенствование технологии подземныхгорных работ: Науч. сообщ. ИГД им.А.А.Скочинского. Вып.243. - М.:1985.-С.74-81.
97. Калинин С.И. Управление горным давлением при разработке пологих пластов с труднообрушаемой кровлей на шахтах Кузбасса / С.И.Калинин, А.Ф.Лютенко, П.В.Егоров, С.Г.Дъяконов. Кемерово: Кемеровское книжное изд-во, 1991.
98. Хвещук Н.М. Совершенствование и повышение эффективности разработки мощных пологих и наклонных угольных пластов / Н.М.Хвещук, Г.Г.Штумпф, В.В.Сидорчук, И.В.Махраков, Б.В.Малютин, И.Г.Осколков. Кемерово: Кузбассвузиздат, 2001.
99. Правила технической эксплуатации угольных и сланцевых шахт. -М.: недра, 1976. *
100. Руководство по проектированию подземных горных выработок и расчету крепи. М.: Стройиздат, 1983.
101. Указания по рациональному расположению, охране и поддержанию горных выработок на угольных шахтах СССР. Л.: ВНИМИ,1986.
102. Инструкция по выбору рамных податливых крепей горных выработок.-Л.: ВНИМИ, 1991.
103. Временная инструкция по расчету и применению анкерной крепи на шахтах Кузнецкого бассейна. Прокопьевск: КузНИУИ, 1996.
104. Инструкция по расчету и применению анкерной крепи на угольных шахтах России. С.-Петербург, 2000.
105. Штумпф Г.Г. Повышение научно-технического уровня действующих нормативных документов по креплению горных выработок / Г.Г.Штумпф, А.В.Сурков, А.И.Субботин // Безопасность труда в промышленности. 2000. -№ 8. - С.36-41.
106. Рыжов П.А. Математическая статистика в горном деле. М.: Высшая школа, 1973.
107. Калинина В.Н. Математическая статистика / В.Н.Калинина, В.Ф.Панклен. М.: Высшая школа, 1994.
108. Саргсян А.Е. Строительная механика / А.Е.Саргсян, А.Т.Демченко, Н.В.Дворниченко, Г.Джинчвелашвили. М.: Высшая школа, 2000.
109. Выгодский М.Я. Справочник по высшей математике. М.: Наука, 1973.
110. Александров А.В. Сопротивление материалов / А.В.Александров, В.Д.Потапов, Б.П.Державин. М.: Высшая школа, 1995.
111. Временная методика расчета и выбора параметров крепей сопряжений подготовительных выработок для шахт ОАО УК «Кузнецк-уголь» / Коллектив авторов. Новокузнецк, 2001.
112. Барон Л.И. Горнотехнологическое породоведение. -М.: Недра, 1977.
113. Фрянов В.Н. Отработка угольных пластов в сложных горногеологических условиях // Уголь. 1995. - № 1. -С. 15-18.
114. Хартман К. Планирование экспериментов в исследовании технологических процессов / К.Хартман, Э.Лецкий, В.Шефер. М.: Мир, 1977."
115. Ильницкая Е.И. Свойства горных пород и методы их определения / Е.И.Ильницкая, Р.И.Тедер, Е.С.Ватолин, М.Ф.Кунтыш. М.: Недра, 1969.
116. Шендрыгин А. Г. Анализ опыта проведения камер внутри выемочных полей по угольным пластам // Природные и интеллектуальные ресурсы Сибири. Кемерово: КузГТУ, 2001. - С.168-172.
117. Зубков А.В. Геомеханика и геотехнология. Екатеринбург, 2001.
118. Методы и средства решения задач горной геомеханики / Г.Н.Кузнецов, Н.А.Филатов, К.А.Ардашев, Б.З.Амусин. JI.: Недра, 1987.
119. Лаптев А.Г. Интенсификация и концентрация производства -ключ к повышению объемов добычи угля. Уголь. - 2002. - № 2. -С.33-37.
120. Черных Н.Г. Создание адаптивных агрегатов для малопроцессной поточной технологии проведения выработок. Кемерово: Кузбас-свузиздат, 2001.
121. Кравченко Г.И. Облегченные крепи вертикальных стволов. -М.: Недра, 1974.
122. Заславский И.Ю. Набрызгбетонная крепь / И.Ю.Заслав- ский, А.В.Быков, В.Ф.Компанец.-М.: Недра, 1986.• L
123. Правила безопасности в угольных шахтах. М.: Недра, 1995.
124. Едины правила безопасности при взрывных работах. М.: 1993.
125. Егоров П.В. Геомеханика / П.В.Егоров, Г.Г.Штумпф, А.А.Ренев, Ю.А.Шевелев, И.В.Махраков, Б.В.Сидорчук. Кемерово: Кузбассвузиздат, 2001.
126. Штумпф Г.Г. Повышение безопасности горных выработок при их креплении анкерной крепью / Г.Г.Штумпф, П.В.Егоров, А.Г.Щендрыгин // Безопасность труда в промышленности. 2002. -№ 2.- С.30-33.
127. Щендрыгин А.Г. Геомеханическое обоснование охраны и крепления камер, сооружаемых внутри выемочных полей по угольным пла-стам//Вестник КузГТУ, 2003, №1. С. 17-19.
Обратите внимание, представленные выше научные тексты размещены для ознакомления и получены посредством распознавания оригинальных текстов диссертаций (OCR). В связи с чем, в них могут содержаться ошибки, связанные с несовершенством алгоритмов распознавания. В PDF файлах диссертаций и авторефератов, которые мы доставляем, подобных ошибок нет.