АНАЛИЗ ТИПОВЫХ ФОРМ ДЕФОРМАЦИЙ ПРИКОНТУРНОГО УГЛЕПОРОДНОГО МАССИВА И ОСОБЕННОСТИ ВОССТАНОВЛЕНИЯ КРЕПЛЕНИЯ ГОРНЫХ ВЫРАБОТОК

Abstract

Ссылка для цитирования: Анализ типовых форм деформаций приконтурного углепородного массива и особенности восстановления крепления горных выработок / Цибаев С.С., Ренев А.А., Ванг Цин, Юй Фэн-Хай // Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов. – 2021. – Т. 332. – № 11. – С. 223-232 Актуальность. В настоящее время более 75 % проводимых подземных горных выработок поддерживаются при помощи анкерного крепления. В процессе длительной эксплуатации выработок возникают деформации приконтурного массива пород и элементов крепи. Актуальной научно-практической задачей представляется выявление типовых форм деформаций пород и элементов крепи с целью разработки проектных решений и обоснования параметров крепи при производстве текущего ремонта или восстановления подземных выработок. Цель: разработка проектных решений и обоснование параметров анкерного крепления при ремонте и восстановлении подземных горных выработок. Методы: натурные исследования, статистическая обработка результатов экспериментальных исследований. Результаты. Приведено описание, причины возникновения и формы проявления геомеханических процессов в приконтурном углепородном массиве горных выработок, закрепленных анкерной крепью. На основе длительных натурных наблюдений установлено шесть форм типовых деформаций приконтурного массива. Процесс сводообразования в кровле выработок начинается с процесса разуплотнения пород, который вызывает возникновение процесса расслоения пород под действием гравитационных сил, образование полостей, отслоение нижних слоёв пород от верхних. Отжим угля из боков выработок и вывалы угля происходят в связи с образованием вокруг выработки зон неупругих деформаций, где уголь и породы находятся в несвязанном состоянии и удерживаются в равновесии за счёт сил трения и отпора крепи. Ширина зоны неупругих деформаций зависит от многих факторов. Существенное влияние оказывают ширина выработки и угол внутреннего трения. При увеличении ширины выработки увеличивается коэффициент концентрации напряжений в боках. Разработаны проектные решения по усилению крепления или полной перекрепке поврежденных участков горных выработок при геомеханических процессах локального вывалообразования. Они включают в себя: схему установки, обоснование параметров и номенклатуру применяемых элементов крепи-усиления, технологию работ, список применяемого оборудования.