Сборник научных трудов ДонГТУ

Статья

Наименование Контроль и диагностика состояния подготовительных выработок на угольных шахтах
Авторы Бабиюк Г. В., д.т.н., проф.
Пунтус В. Ф., ст. преподаватель
Раздел Разработка полезных ископаемых
Год 2015 Выпуск 44 Страницы 4 - 13
УДК 622.83.551.252
Аннотация Обоснована целесообразность включения в систему геомеханического мониторинга экспресс-метода определения механических показателей горных пород, способов дистанционного контроля нарушенности пород вокруг выработки и состояния арочной податливой крепи.
Реферат Цель. Разработка ряда методических и технических решений, позволяющих реализовать идею создания системы геомеханического мониторинга на основе новых подходов.
Методика. Комплексное сочетание теории исследования операций, механики подземных сооружений, физического моделирования, шахтных инструментальных наблюдений.
Результаты. Разработан способ контроля механических свойств горных пород, позволяющий определять прочностные и деформационные свойства пород приконтурного массива непосредственно при бурении шпуров. Основное его достоинство состоит в обеспечении возможности получения оперативной, доступной для шахт информации о механических показателях пород вокруг выработки на различных расстояниях от контура в натурных условиях. Разработан способ контроля состояния приконтурного массива, который позволяет проводить непрерывные, автоматические, дистанционные измерения без перемещения зонда в шпуре, а с помощью компьютера в реальном следить за изменением информационных показателей, характеризующих структурные свойства пород, как вдоль одного шпура, так и вокруг всей выработки. Это существенно упрощает процедуру шахтных изысканий, дает экономию времени и затрат труда. Разработан способ контроля состояния крепи, который дает возможность определить усилие, действующее в узле податливости в любой момент времени и построить рабочую характеристику крепи в виде P=f(U), что позволяет оценить взаимосвязь деформаций разрушенных вокруг выработки пород со смещениями арки, диагностировать форму проявления горного давления в выработке и принять решение относительно управления состоянием крепи и пород в зоне неупругих деформаций вокруг выработки, причем решение следует принять до момента образования пластического шарнира в наиболее нагруженных сечениях несущих элементов крепи.
Научная новизна. Научная новизна предложенной в работе методологии заключается в управлении надежностью выработки как геотехнической системы путем адаптации ее структуры к изменчивой среде в течение всего жизненного цикла.
Практическая значимость. Адекватное описание проявлений горного давления в подготовительных выработках и обоснованный выбор адаптивных способов и средств управления надежностью горных выработок.
Ключевые слова контроль, диагностика, геомеханический мониторинг, породы, механические свойства, нарушенность, состояние крепи, выработка.
Полный текст