Оцінка тримкості охоронних споруд для підтримання підготовчих виробок та запобігання обвалень

Abstract

Оцінити тримкість охоронних споруд підготовчих виробок, підтримуваних у виробленому просторі вуглепородного масиву, для збереження їх стійкості та підвищення безпеки праці гірників на робочих місцях виїмкової ділянки вугільної шахти, шляхом запобігання обвалень бічних порід. Методологія. Для оцінки тримкості охоронних споруд використовувалися масштабні моделі, що піддавалися навантаженню на пресі. Моделювання носило якісний характер, спрямований на вивчення механізму деформації, зміни форми та послідовності руйнування охоронних споруд. Висновки. Для охоронних споруд у вигляді ціликів вугілля, в межах їх деформаційного ресурсу (відносна деформація λ ≤ 0,1) забезпечується достатня тримкість, яка дозволяє короткочасно обмежити переміщення бічних порід при поступовому навантаженні. При подальшому зростанні відносної деформації охоронних споруд (λ > 0,1) наступає втрата їх тримкості, а рівень загрози обвалень покрівлі наближається до критичного. Для накатних кострів із дерев’яних шпал у межах деформаційного ресурсу відбувається ущільнення елементів конструкції, що призводить до зростання їх жорсткості. В таких умовах тримкість охоронних споруд дозволяє обмежити переміщення розшарованої товщі порід. Цілики вугілля та накатні костри з дерев’яних шпал мають обмежений запас міцності. Деформаційний ресурс споруд з подрібненої породи визначається досягненням максимального ущільнення первісного матеріалу, що дозволяє зменшити відносну деформацію конструкції та забезпечити її жорсткість. Наслідки досліджень. Збереження стійкості підготовчих виробок та запобігання обвалень покрівлі на виїмкових ділянках вугільних шахт, відбувається при застосуванні охоронних споруд з деформаційним ресурсом, в межах якого забезпечується тримкість конструкцій, здатна обмежити переміщення бічних порід у виробленому просторі вуглепородного масиву. Оригінальність. Охоронні споруди розглядаються як опорні конструкції із змінною жорсткістю. Характер цієї зміни дозволяє оцінити їх деформаційний ресурс для визначення умов оптимального застосування.