Бессараб, І. М. та Подкопаєв, Є. С. та Bessarab, I. М. та Podkopaіev, Y. S. (2022) ОЦІНКА СТІЙКОСТІ БІЧНИХ ПОРІД КРУТОГО ВУГІЛЬНОГО ПЛАСТА В МОДЕЛІ ВУГЛЕПОРОДНОГО МАСИВУ З ВИРОБКАМИ. Вісник Національного університету водного господарства та природокористування (1(97)). с. 195-217.

Text Vt9718 (1).pdf Download(691kB)

Анотація

Визначити умови стійкості бічних порід крутого вугільного пласта в моделі вуглепородного масиву для забезпечення експлуатаційного стану гірничих виробок з урахуванням способу охорони. Для досягнення поставленої мети в роботі виконано аналітичні дослідження з використанням положень класичної механіки і опору матеріалів, в яких покрівля крутого вугільного пласта в моделі вуглепородного масиву з виробками імітувалась у вигляді похилої балки, завантаженої зовнішнім навантаженням та дослідження на моделях із оптичних матеріалів, коли вивчався розподіл дотичних напружень навколо відкотного штреку при різних способах охорони з урахуванням деформаційних особливостей конструкцій, підтримуючих бічні породи. У моделі вуглепородного масиву похила балка, що імітує покрівлю вугільного пласта, розглядалася як основний вантажонесучий елемент. За результатами досліджень визначені умови втрати стійкості вантажонесучого елемента через виникнення згинальних моментів в моделі, яка досліджується. Встановлено вплив жорсткості проміжної опори на величину згинальних моментів в похилій балці. На моделях з оптичних матеріалів встановлений вплив деформаційних характеристик охоронних споруд на розподіл напружень в покрівлі та підошві при різних способах охорони відкотного штреку. Доведено, що для забезпечення умови граничної рівноваги похилої балки, необхідно визначати питання жорсткості проміжних опор з фізико-механічними характеристиками бічних порід. Це дозволить посилити пролітну частину балки по довжині в зоні дії істотних згинальних моментів, що впливають на стійкість вантажонесучого елемента та обмежити його переміщення. Умови стійкості бічних порід у вуглепородному масиві, забезпечуються за рахунок зміни жорсткості охоронних споруд гірничих виробок, що призводить до зниження рівня згинальних моментів при плавному прогині покрівлі. При розробці крутих вугільних пластів, стійкість бічних порід, що визначає експлуатаційний стан виробок і безпеку робіт на виїмковій дільниці вугільної шахти, забезпечується системою піддатливих підтримуючих покрівлю опор, розташованих у виробленому просторі вуглепородного масиву по довжині виїмкової дільниці.

Title in English

ASSESSMENT OF THE STABILITY OF WALL ROCKS OF THE STEEP COAL SEAM IN THE MODEL OF COAL MASSIF WITH WORKINGS

English abstract

To determine the conditions of the stability of wall rocks of the steep coal seam in the model of the coal massif for providing the operational condition of workings, taking into account the safety method. To achieve this goal, analytical research using the basics of classical mechanics and resistance of materials were performed, in which the roof of a steep coal seam in the model of coal massif with workings was simulated in the form of an inclined beam loaded with external loads and research on models from optical materials, when the distribution of tangential stresses around the haulage roadway was studied under different safety methods, taking into account the deformation characteristics of the constrictions supporting lateral rocks. In the model of the coal massif the inclined beam, which simulates the roof of the coal seam, was considered as the main load-bearing element. According to the results of research, the conditions of loss of stability of the load-bearing element due to the occurrence of bending moments in the research model are determined. The influence of the stiffness of the intermediate support on the amount of bending moments in the inclined beam is established. On models from optical materials the influence of deformation characteristics of protection constructions on distribution of stresses in a roof and a floor at various ways of protection of a haulage road is determinated. It is proved that in order to ensure the condition of boundary equilibrium of the inclined beam, it is necessary to determine the stiffness of the intermediate supports with the physical and mechanical characteristics of the lateral rocks. This permits to strengthen the span of the beam along the length in the area of significant bending moments which have an affect on the stability of the load-bearing element and this permits to limit its movement. Conditions of stability of wall rocks in the coal massif are provided due to change of rigidity of protective constructions of workings that leads to decrease in level of bending moments at a smooth deflection of the roof. In the development of steep coal seams, the stability of wall rocks, which determines the operational condition of workings and mine safety on the excavation section of the coal mine, is provided by a system of pliable roof supports located in the mined-out space of the coal massif along the excavation section.

Перегляд елементу

Завантажень