Shavarskyi, I. та Falshtynskyi, V. S. та Dychkovskyi, R. O. та Akimov, O. O. та Sala, D. та Buketov, V. та Акімов, О. О. (2022) Обґрунтування впливу швидкості посування очисного вибою на напружено-деформований стан гірського масиву. Mining of Mineral Deposits (16(3)). с. 78-85.

Text Shavarskyi, I., Falshtynskyi, V., Dychkovskyi, R., Akimov, O., Sala, D., & Buketov, V. (2022) Management of the longwall face advance on the stress-strain state of rock mass. Mining of Mineral Deposits-2 (1).pdf Download(396kB)

Анотація

Мета. Дослідження впливу швидкості посування очисного вибою на геомеханічну ситуацію навколо видобувної дільниці на основі встановлення зміни нормальних та критичних опускань порід безпосередньої покрівлі. Методика. Для дослідження геомеханічної ситуації навколо видобувної дільниці авторами роботи застосовано програмний продукт “GeoDenamics Lite”, розроблений у НТУ “Дніпровська політехніка”. В основу даного програмного продукту покладено метод розрахунку напружено-деформованого стану порід професора О.В. Савостьянова. Доцільність вибору програмного продукту ґрунтується на забезпеченні керованістю та адаптацією технологічного процесу видобутку вугілля до змін геодинамічних полів напружень у анізотропному породо-вугільному середовищі, що впливає на зміну технологічних параметрів у просторі та часі. Результати. Виділено основні проблеми пов’язані зі зміною швидкості посування очисного вибою. Вперше для гірничо- геологічних умов шахти “Лісова” ДП “Львіввугілля” побудована розрахункова схема дотичних напружень у шарі порід безпосере- дньої покрівлі в умовах виїмки вугільного пласта спареними лавами, що дозволяє встановити фізичні та геометричні параметри нормальних навантажень у товщі порід. Наукова новизна. Встановлено залежності зміни опускань та горизонтальних переміщень у просторі й часі породних шарів основної покрівлі (верхньої породної пачки hвп = 5.2 м, нижньої пачки hнп = 3.9 м при змінній швидкості посування вибою лави від 1.9 до 4.8 м/добу. Визначено фізичні та геометричні параметри опорної зони тиску та при опусканні нижньої пачки пісковику осно- вної покрівлі. Досліджено вплив додаткових сил тиску на породи безпосередньої покрівлі у момент критичних опускань шару порід безпосередньої покрівлі. При цьому нормальне привантаження з боку вищележачої породної товщі та дотичні напруження у шарі покрівлі є причиною руйнування порід вертикальними тріщинами над очисним вибоєм. Практична значимість. Розроблена інженерна методика, що дозволяє визначити параметри впливу швидкості посування очисно- го вибою на геомеханічну ситуацію навколо видобувної дільниці. Це дозволяє в подальшому прогнозувати зміну параметрів зони опорного тиску навколо очисного вибою та уникнути критичних ситуацій щодо посадки механізованого кріплення на “жорстко”.

Title in English

Management of the longwall face advance on the stress-strain state of rock mass

English abstract

Purpose is to study influence of a longwall face advance on the geomechanical situation in the neighbourhood of a mining site based upon determination of changes in standard and critical subsidence of the immediate roof rocks. Methods. To study a geomechanical situation in the neighbourhood of a mining site the authors have applied software product GeoDenamics Lite developed at Dnipro University of Technology. The software product relies upon a calculation procedure of stress-strain state of rocks by Professor O.V. Savostianov. Expediency of the software selection is based upon the supported control and adaptation of a coal mining technique to changes in geodynamic stress fields in the anisotropic rock-coal medium impacting temporal and spatial changes in the technological parameters. Findings. The basic problems have been singled out connected with certain changes in a longwall face advance. For the first time, an analytical scheme of tangential stresses within the immediate roof rocks has been developed for Lisova mine of SE Lvivvuhillia under the conditions of coal seam mining by means of the paired longwalls which makes it possible to deter- mine both physical and geometrical parameters of standard loads within the formation. Originality. Dependencies of temporal and spatial changes in subsidences and horizontal displacements of rock layers of the immediate roof have been defined being 5.2 m for the upper rock pack and 3.9 m for the lower pack if the longwall longwall face advance is 1.9 up to 4.8 m/day. Both physical and geometrical parameters of the reference pressure have been defined as well as the parameters of lower sandstone pack in the process of the main roof subsidence. Impact of the extra pres- sure forces on the immediate roof rocks has been analyzed at the moment of critical lowerings of the immediate roof rocks. In this context, standard loading from the overlying formation in addition to tangential stresses in the roof result in rock failure due to vertical cracks above a longwall face. Practical implications. The engineering methods have been developed making it possible to identify impact parameters of a longwall face advance on the geomechanical situation in the neighbourhood of a mining site. In future, it will help forecast changes in the reference pressure around a longwall face while preventing emergency settlement of the powered support.

Перегляд елементу

Завантажень