Обоснование параметров целиков с целью повышения безопасного функционирования геомеханических систем в условиях интенсификации очистных работ

Abstract

При расчете параметров системы разработки определяются величина предельно допустимого пролета кровли камеры и размеры устойчивых целиков, оставляемых в продуктивной толще. Показано, что безопасное состояние подготовительных выработок в сложных горно-геологических условиях разработки угольных пластов обеспечивается за счет выбора оптимальной ширины целика. Выполнен анализ различных методов расчета параметров систем разработки нерудных, рудных и угольных месторождений; установлено, что в настоящее время не учитывается их изменение в условиях интенсификации очистных работ. На основании анализа существующих работ и собственных экспериментальных и теоретических исследований получено уравнение, описывающее изменение прочностных свойств образцов горных пород при их нагружении с заданной скоростью, а также изменение прочностных свойств массива при увеличении скорости подвигания очистных работ. Также предложено путем рассмотрения реологических свойств горных пород учитывать временной фактор.

При розрахунку параметрів системи розробки визначаються величина гранично припустимого прольоту покрівлі камери та розміри стійких ціликів, що залишаються в продуктивній товщі. Показано, що безпечний стан підготовчих виробок у складних гірничогеологічних умовах розробки вугільних пластів забезпечується за рахунок вибору оптимальної ширини цілика. Виконано аналіз різних методів розрахунку параметрів систем розробки нерудних, рудних і вугільних родовищ; встановлено, що в теперішній час не враховується їх змінення в умовах інтенсифікації очисних робіт. На підставі аналізу існуючих робіт і власних експериментальних і теоретичних досліджень отримано рівняння, яке описує зміну міцнісних властивостей зразків гірських порід при їх навантаженні із заданою швидкістю, а також зміну міцнісних властивостей масиву при збільшенні швидкості посування очисних робіт. Також запропоновано шляхом розгляду реологічних властивостей гірських порід враховувати часовий фактор.

When calculating parameters for the system of field development, maximum permissible span of the chamber roof and dimensions of stable pillars left in the productive stratum are determined. It is shown that safe condition of preparatory roadways in complex mining-andgeological conditions of the coal seam mining is provided by choosing an optimal width of the pillar. Various methods for calculating parameters of the systems for the non-ore, ore and coal deposit mining have been analyzed, and it is stated that at present, change of the parameters is not taken into account for the conditions of winning operation intensification. On the basis of the analysis of existing works and own experimental and theoretical studies, the authors have obtained an equation, which describes change of the rock strength properties under loading at the given rate, as well as change of the massif strength properties at increasing rate of the winning operation advancing. It is also proposed to take into consideration a time factor by way of analyzing the rock rheological properties.