Вы здесь

Геомеханічне обгрунтування параметрів способів кріплення та охорони виробок в нестійких породах при інтенсивному відпрацюванні пологих вугільних пластів

Автор: 
Куклін Володимир Юрійович
Тип работы: 
Дис. канд. наук
Год: 
2004
Артикул:
3404U000907
99 грн
(320 руб)
Добавить в корзину

Содержимое

РАЗДЕЛ 2
РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
ГЕОМЕХАНИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ В УГЛЕПОРОДНОМ МАССИВЕ ПРИ ИНТЕНСИВНОЙ ОТРАБОТКЕ ПОЛОГИХ УГОЛЬНЫХ ПЛАСТОВ
2.1. Методика шахтных и лабораторных экспериментальных исследований
Зона влияния очистных работ охватывает обширную область углепородного массива. Радиус этой зоны колеблется в интервале 60-120 м, причем большая его величина относится к слабым неустойчивым породам, характерным для шахт Западного района Донбасса. Под влияние очистных работ попадает обширная часть выемочного столба и прилегающих выработок, включая пластовые штреки отрабатываемого, выше- и нижележащих горизонтов. С учетом особенностей формирования напряженно-деформированных зон, условий доступа к обнажениям массива, технических возможностей инструментальных методов и т.д. методики изучения геомеханических процессов в лаве и выемочных штреках (включая сопряжение лава-штрек) имеют существенные различия. Общими для них является комплексность исследований, состоящих из визуальных наблюдений и инструментальных измерений механическими и геофизическими методами, что крайне важно для обеспечения требуемой достоверности получаемой информации. Инструментальные механические методы включали измерения конвергенции пород в штреках и динамики давления в гидросистеме механизированных крепей, а геофизические - методы электрометрии, ударно-волновой диагностики и измерения импульсного электромагнитного излучения пород (ИЭМИП). Визуальные наблюдения за процессами вывалообразования в кровле лавы и пучения почвы, а также инструментальные измерения давления в гидросистеме механизированных крепей осуществлялись по стандартным методикам с применением самопишущих манометров, при этом периодичность контроля выбиралась исходя из скорости подвигания фронта очистных работ [113, 114].

2.1.1. М е т о д и к а и з м е р е н и я к о н в е р г е н ц и и п о р о д и о б р а б о т к и д а н н ы х.
Шахтные исследования выполнялись в два этапа. На первом осуществлялась закладка сети наблюдательных станций. Схема их расположения представлена на рис. 2.1. Первую станцию закладывали на расстоянии не менее 100 м от магистрального штрека. Шаг заложения станций составлял 20 м, а их общее количество в штреке -5-7. Станция представляла собой сеть реперов, заложенных в одной плоскости, ортогональной направлению штрека, по схеме, приведенной на рис. 2.2. Все реперы - контурные, длиной 0,2-0,4 м, кроме реперов № 2 и № 3, имевших длину около 1 м.
При использовании в качестве точек отсчета элементов арочной крепи шаг установки станций выбирали кратным шагу установки крепи.
В качестве точек отсчета № 4 - № 6 иногда использовали элементы крепи, если они надежно контактировали с породами кровли. Для удобства и повышения точности отсчета выступающие в штрек части реперов были снабжены крючками. При выполнении замеров между точками 2, 3 и 1, 4 натягивали проволоку, образуя в пересечении условную нулевую точку отсчета, от которой выполняли измерения всех радиальных составляющих конвергенции (а1 - а6). Точность отсчета составляла 1 мм.
Полученные результаты измерений, относящиеся к категории данных, определяющих устойчивость горных выработок, заносили в журнал по нижеследующей форме.
ЖУРНАЛ
регистрации конвергенции в выработках
Шахта им. Героев Космоса
Объединение ГХК "Павлоградуголь"
Начат___________
Окончен_____________

ВыработкаДата замера№ станцииРасстояние до лавы, мРезультаты измерений по базам, мма1а2а3а4а5а6

Рис. 2.1. Схема расположения наблюдательных станций
1 - угольный пласт; 2 - бортовой штрек; 3 - сборный штрек; 4 -линия забоя;
5 - зона обрушенных пород; 6 - наблюдательная станция

Рис. 2.2. Схема расположения баз измерения на наблюдательной
станции и точек контроля ударно-волновым методом

Журнал по вышеприведенной форме удобен для первичной регистрации данных. Однако, для электронного хранения массива данных с целью возможности оперативного их анализа, автоматической сортировки, статистической обработки и построения графиков зависимостей использовались возможности программного продукта "Microsoft Excel", на одном листе которого может храниться и пополняться информация о наблюдательных станциях, установленных в одной выработке. Лист изначально содержал 256 столбцов и 65536 строк, что позволяло вести электронный журнал наблюдений многие годы путем заполнения листа блоками (диапазонами). Каждый из блоков содержал информацию о конкретной наблюдательной станции. Блоки для удобства отделяли друг от друга интервалами в виде незаполненных столбцов. Добавление новых наблюдательных станций шло слева направо путем формирования нового диапазона, а запись результатов измерений по каждому диапазону - сверху вниз. Общая схема расположения блоков в пределах листа "Excel" представлена в табл. 2.1.
Основой для заполнения листа "Excel" служил журнал регистрации конвергенции. Однако, для полного использования возможностей "Microsoft Excel" придерживались ряда правил при расположении данных в ячейках диапазонов. В частности, дата во всех допустимых в "Excel" форматах записи шла с двухзначным номером года. Это означало, что в пределах одного диапазона заносили данные либо только до 1 января 2000 г., либо только после этой даты. При такой форме записи можно было автоматически посчитать количество дней по разности двух дат. С учетом возрастания скорости деформаций по мере подвигания ла