Аннотация:
Одним из основных факторов, осложняющих разработку пластов Воркутского месторождения на глубине 900-1000 м, являются горные удары в кровле, которая сложена мощными слоями прочных пород, склонных к зависаниям на больших площадях. Превентивные меры, регламентированные инструкциями по борьбе с горными ударами, очаг которых формируется в угольном пласте, в данных условиях не гарантируют безопасность горных работ, а методы прогноза не обладают достаточной надежностью.
Решение совокупности указанных проблем возможно при условии использования современных достижений и информационных ресурсов в области геотехнологии: многоштрековая подготовка, тросовая анкерная крепь, автоматизированные системы контроля проявлений горного давления в масштабе реального времени, цифровые модели шахт и экспертные системы.
Проектирование подготовки выемочных участков при охране выработок околоштрековыми целиками должно производиться исходя из условий предотвращения горных ударов в кровле, динамических разломов почвы и снижения потерь угля.
Для инженерно-технического персонала ОАО «Воркутауголь» и других угольных компаний и шахт с аналогичными горно-геологическими условиями при разработке пространственно-планировочных решений по вскрытию, подготовке и отработке угольных месторождений.
Кафедра «Подземной разработки пластовых месторождений» Московского государственного горного университета рекомендует разработанные в монографии технологические и технические решения для внедрения.
Содержание:
Предисловие
Глава I. ОСНОВНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ РАЗВИТИЯ ДОБЫЧИ УГЛЯ НА ВОРКУТСКОМ МЕСТОРОЖДЕНИИ
1.1. Перспектива развития производства на шахтах ОАО «Воркутауголь»
1.2. Подготовка шахтного поля
1.3. Система разработки и календарные планы отработки пластов
1.4. Горно-геологические условия шахты «Воркута»
Глава II. ТРОСОВАЯ АНКЕРНАЯ КРЕПЬ
2.1. Анализ применения штанговых сталеполимерных и клинораспорных анкерных крепей
2.2. Устройство тросовых анкерных крепей
2.3. Устройство узлов податливости тросовых анкерных крепей
2.4. Способы закрепления тросов в шпурах
2.5. Влияние длины заделки троса в шпуре на несущую способность крепи
2.6. Испытания тросовых анкеров с полимерным закреплением в шпурах
Глава III. ШАХТНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ УСЛОВИЙ ПРИМЕНЕНИЯ ТРОСОВЫХ АНКЕРНЫХ КРЕПЕЙ
3.1. Инструментальный метод определения расположения потенциальных поверхностей расслоения массива пород
3.2. Исследования расслоения пород кровли в подготовительных выработках длинных очистных забоев
3.3. Исследования применения тросовых крепей при многоштрековой подготовке длинных очистных забоев
3.3.1. Применение тросовых анкеров с полимерным закреплением в качестве основной крепи в выработках, поддерживаемых впереди и сохраняемых позади фронта очистных работ (наблюдательная станция № 1)
3.3.2. Применение тросовых анкеров с полимерным закреплением в качестве основной крепи в выработках впереди фронта очистных работ (наблюдательная станция № 2)
3.3.3. Применение тросовых анкеров с полимерным закреплением в качестве основной крепи на сопряжениях с лавой (наблюдательная станция № 3)
Глава IV. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ПАСПОРТОВ КРЕПЛЕНИЯ ПОДГОТОВИТЕЛЬНЫХ ВЫРАБОТОК АНКЕРНЫМИ КРЕПЯМИ
4.1. Оценка напряженного состояния на выемочных участках
4.2. Предварительная и эксплуатационная геологическая разведка выемочных участков
4.2.1. Формы обрушений кровли, связанные с напряженным состоянием массива
4.2.2. Формы обрушений кровли, связанные с геологическими факторами
4.3. Нормативные методы расчета сталеполимерных и клинораспорных анкерных крепей
4.4. Методы расчета тросовых и штанговых анкерных крепей, основанные на зарубежном опыте
4.5. Способы поддержания краевых частей пласта
4.6. Средства дополнительного крепления
4.7. Некоторые выводы из опыта применения анкерной крепи
Глава V. ОХРАНА ПОДГОТОВИТЕЛЬНЫХ ВЫРАБОТОК УГОЛЬНЫМИ ЦЕЛИКАМИ
5.1. Схема подготовки выемочных участков на шахте «Воркута»
5.2. Взаимодействие с боковыми породами ленточных околоштрековых целиков
5.3. Взаимодействие с боковыми породами спаренных ленточных целиков различной жесткости
5.4. Взаимодействие с боковыми породами ленточных целиков различной жесткости при многоштрековой подготовке
5.5. Проблемы расчета целиков при многоштрековой подготовке
Глава VI. ПРОБЛЕМА ГОРНЫХ УДАРОВ В КРОВЛЕ
6.1. Исследования горных ударов на шахтах Воркутского месторождения
6.2. Состояние проблемы горных ударов на угольных шахтах США
6.2.1. Связь горных ударов с горно-геологическими условиями
6.2.2. Связь горных ударов с системами разработки
6.3. Проявления горных ударов при разработке пластов длинными очистными забоями
6.3.1. Горно-геологические и горно-технические условия
6.3.2. Изучение условий возникновения горных ударов
6.4. Проявления горных ударов при разработке пластов камерно-столбовой системой
Глава VII. ЗАКОНОМЕРНОСТИ, МЕТОДЫ ПРОГНОЗА И СНИЖЕНИЯ ОПАСНОСТИ ДИНАМИЧЕСКИХ ФОРМ ПРОЯВЛЕНИЙ ГОРНОГО ДАВЛЕНИЯ
7.1. Классификация горных ударов
7.2. Энергия упругих деформаций пласта угля
7.3. Энергия упругих деформаций вмещающих пород
7.4. Особенности проявлений горного давления при высоких темпах подвигания очистных забоев
7.5. Методы прогноза степени удароопасности
7.5.1. Гравиметрический метод
7.5.2. Реологический метод
7.5.3. Рикошетный метод
7.5.4. Метод фотоупругости
7.5.5. Прибор для локального прогноза
7.5.6. Метод измерения конвергенции
7.5.7. Метод оценки удароопасности по выходу штыба
7.5.8. Микросейсмический метод
7.6. Методы предотвращения горных ударов
Глава VIII. НЕКОТОРЫЕ ПРОБЛЕМЫ АДАПТАЦИИ МЕХАНИЗИРОВАННЫХ КОМПЛЕКСОВ К УСЛОВИЯМ ПРИМЕНЕНИЯ
8.1. Факторы, определяющие внешнюю нагрузку на поддерживающие элементы крепи
8.2. Контроль технического состояния гидравлических стоек
8.3. Механический резонанс в гидравлических стойках
Глава IX. ИНФОРМАЦИОННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ТЕХНОЛОГИ-ЧЕСКОЙ ПОДГОТОВКИ ГОРНОГО ПРОИЗВОДСТВА
9.1. Автоматизированная система наблюдений за проявлениями горного давления и обнаружения опасностей
9.2. Маркшейдерско-геомеханическая информационная система
9.3. Экспертная система для выбора механизированных комплексов оборудования очистных забоев
9.4. Автоматизированная система «Уголь-А» выбора параметров паспор-тов крепления подготовительных выработок сталеполимерными и клинораспорными анкерными крепями
9.5. Информационная система поддержки решений по проектированию крепления подготовительных выработок
Заключение
Список литературы
