Научная статья на тему 'Исследование напряженно-деформированного состояния сопряжения ствола с околоствольными выработками маркшейдерскими методами'

Исследование напряженно-деформированного состояния сопряжения ствола с околоствольными выработками маркшейдерскими методами Текст научной статьи по специальности «Энергетика и рациональное природопользование»

CC BY
96
12
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ДЕФОРМАЦИИ / МОНИТОРИНГ / ШАХТНЫЙ СТВОЛ / СОПРЯЖЕНИЕ / НАПРЯЖЕНО-ДЕФОРМИРОВАННОЕ СОСТОЯНИЕ / КОНВЕРГЕНЦИЯ / MONITORING / MINE SHAFT / MINE SHAFT AND HORIZONTAL GALLERY CROSSING / ROCK STRESS / CONVERGENCE

Аннотация научной статьи по энергетике и рациональному природопользованию, автор научной работы — Балек Александр Евгеньевич, Ефремов Евгений Юрьевич

Рассмотрена специфика применения маркшейдерских методов для исследований напряженно-деформированного состояния (НДС) сопряжения шахтного ствола с горизонтальными выработками в условиях повышенных горизонтальных напряжений массива вмещающих пород. Исследования предусматривали замеры деформаций железобетонной крепи ствола и околоствольных выработок маркшейдерскими методами. В качестве источника разгрузки крепи использовался демонтаж двух железобетонных перегородок, отделяющих сопряжения ствола от горизонтальных выработок. Статистический анализ замеров деформации крепи ствола и конвергенции стенок горизонтальных выработок, выполненный на основе t критерия Стьюдента, показал существенный прирост деформаций крепи и вмещающего массива в условиях 6-месячного отсутствия проходческих работ.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по энергетике и рациональному природопользованию , автор научной работы — Балек Александр Евгеньевич, Ефремов Евгений Юрьевич

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

STRESS-STRAIN STATE INVESTIGATION QF MINE SHAFT AND HORIZONTAL GALLERY CROSSING USING SURVEYING TECHNIQUE

The application of surveying methods for stress-strain state investigation of the shaft in conditions of increased horizontal stresses of rocks is considered. Investigation included measurement of shaft deformation and deformation of the concrete lining of horizontal gallery by surveying methods. Source of deformation of the horizontal is demolition of two concrete walls that had separated horizontal gallery and shaft space. Measurements of deformation of the horizontal level were carried out using a high-precision total station. Shaft deformations were measured by a surveying roulette. The accuracy of measurements is considered, conclusions about the reliability of measurements are made using Student's t-test. An increase of the deformation level of shaft and horizontal gallery was detected.

Текст научной работы на тему «Исследование напряженно-деформированного состояния сопряжения ствола с околоствольными выработками маркшейдерскими методами»

11. Shimkovich D.A. Inzhenernyj analiz metodom konechnyh elementov. M.: DMK Press, 2008. 742 c

12. Baker A.J. Finite Elements: Computational Engineering Sciences. JohnWiley & Sons, 2012. 530p.

13. Becker A.A. The Boundary Element Method in Engineering: A Complete Course McGraw-Hill, 1992. 337 p.

УДК 622.83

ИССЛЕДОВАНИЕ НАПРЯЖЕННО-ДЕФОРМИРОВАННОГО СОСТОЯНИЯ СОПРЯЖЕНИЯ СТВОЛА С ОКОЛОСТВОЛЬНЫМИ

ВЫРАБОТКАМИ МАРКШЕЙДЕРСКИМИ МЕТОДАМИ

А.Е. Балек, Е.Ю. Ефремов

Рассмотрена специфика применения маркшейдерских методов для исследований напряженно-деформированного состояния (НДС) сопряжения шахтного ствола с горизонтальными выработками в условиях повышенных горизонтальных напряжений массива вмещающих пород. Исследования предусматривали замеры деформаций железобетонной крепи ствола и околоствольных выработок маркшейдерскими методами. В качестве источника разгрузки крепи использовался демонтаж двух железобетонных перегородок, отделяющих сопряжения ствола от горизонтальных выработок. Статистический анализ замеров деформации крепи ствола и конвергенции стенок горизонтальных выработок, выполненный на основе I критерия Стьюдента, показал существенный прирост деформаций крепи и вмещающего массива в условиях 6-месячного отсутствия проходческих работ.

Ключевые слова: деформации, мониторинг, шахтный ствол, сопряжение, напряжено-деформированное состояние, конвергенция.

Маркшейдерские методы измерений - важный источник информации геомеханических исследований. С их помощью можно отслеживать практически любые (значимые для решения прикладных геомеханических задач) деформационные проявления в крепи и вмещающем породном массиве для любых типов горных выработок. Хорошие результаты дает комбинирование маркшейдерских измерений с численными методами моделирования напряженно-деформированного состояния (НДС) крепи и массива окружающих горных пород [1-6].

Вместе с тем в массивах крепких и высокомодульных скальных горных пород, где абсолютные величины деформационных проявлений сопоставимы с достижимым уровнем точности современных измерительных приборов, применение маркшейдерских методов сопряжено с существенными сложностями. Кроме применения высокоточных приборов возникает необходимость в совершенствовании техники измерений и статистической обработки получаемых данных. Проблема усугубляется

при выполнении геомеханических исследований в породных массивах с повышенными горизонтальными напряжениями тектонической природы.

В статье представлены анализ точности и результаты применения маркшейдерских измерений при исследованиях НДС сопряжения вертикального шахтного ствола с горизонтальными выработками. Исследования выполнены в процессе строительства 2-й очереди шахты «10-летия независимости Казахстана» Донского ГОКа (г. Хромтау, Казахстан), расположенной в типичных условиях горно-складчатой области Южного Урала. Материалы исследования составляют существенную часть диссертационной работы одного из соавторов.

При разделке сопряжения на глубине 980 м (горизонта -560 м) ствола "Вентиляционный" шахты «10-летия независимости Казахстана» разрушились два тюбинговых кольца № 22 и № 30. Кольцо № 30 лопнуло со стороны грузовой ветви, данное кольцо непосредственно примыкает к сопряжению, отметка низа кольца - 564.5 м. Произошел отрыв полки тюбинга кольца № 22, отметка верха кольца - 551 м [7]. В 2012 г по окончанию проходки и крепления выработок сопряжения на горизонте -560 м, перед возобновлением углубки ствола обе выработки были перекрыты железобетонными перемычками толщиной около 0,5 м, выполненными в виде сплошных стен, на метр не достигающими кровли рассечек. Для армирования перемычек использовались швеллерные балки В 30, размещенные горизонтально через 1 м (по высоте), и арматурные стержни диаметром 16 мм, установленные в 2 ряда по сетке 25 х 25 см. Подобные аварийные ситуации, как правило, вызываются несоответствием крепи характеристикам массива.[8,9]

После окончания проходки ствола был произведен демонтаж перемычек, сопровождаемый данными исследованиями. Основными задачами маркшейдерских измерений являлись определение наличия или отсутствия деформаций камер сопряжения после ликвидации перемычек и выявление деформаций тюбинговой крепи ствола на горизонте -560 м,

Методы исследования и результаты

Для решения поставленных задач был произведен комплекс натурных измерений, состоящий из двух составляющих. Первая - определение горизонтальных размеров поперечного сечения грузовой и порожней камер до и после демонтажа железобетонных перегородок, а также спустя 6 месяцев после ликвидации перегородок. Измерения проводились по методу измерения конвергенции горизонтальных горных выработок [10 -12], разработанному на основании способов определения деформаций на больших базах [13, 14]. Для этого на расстоянии, не превышающем 0,5 м от перегородки, закладывалась группа деформационных марок, положение которых определялось со среднеквадратической ошибкой 0,35 мм. Смещения деформационных марок в плоскости поперечного сечения камер ассо-

циировались с конвергенцией железобетонной крепи, вызванной перераспределением напряжений в законтурном массиве в процессе демонтажа перегородки.

Рис. 1. Схема сопряжения ствола "Вентиляционный "

с гор. -560 м

Среднеквадратическая ошибка определения положения марки величиной 0,35 мм означает, что относительная точность измерения поперечного размера камер составила около 0.0001. Измерения выполнялись с помощью электронного тахеометра Sokkia net 1200, применяемым в подобных исследованиях [15, 16], с паспортной среднеквадратической ошибкой (СКО) измерения одна угловая секунда, двумя полными приемами. На рис. 2, 3 сопоставлены СКО положения и абсолютной величины смещения для каждой деформационной марки, расположенной в обеих камерах.

№ деф. мэрии

Рис. 2. Сопоставление среднеквадратической ошибки (СКО) положения и абсолютной величины смещения деформационных марок

грузовой камеры

01234557

№ деф. марки

Рис. 3. Сопоставление среднеквадратической ошибки (СКО) положения и абсолютной величины смещения деформационных марок

порожней камеры

Расчеты показали, что величины измеренных смещений превышают точность определения положения в 1.6 - 5 раз в порожней камере, и в 2 -10 раз в грузовой камере.

Результаты измерений приведены в табл. 1 , 2

Таблица 1

Смещения деформационных марок, грузовая камера, гор. -560 м

№№ Расстояние от ре- Смещения Смещения

реперов пера до почвы выработ- после демонтажа спустя 6 меся-

ки, мм перегородки, мм цев, мм

северная стенка

1 419 1,6 2

2 884 2 2,6

3 1209 1,6 2,9

4 1674 1,5 3,4

5 2700 2,1 3,9

южная стенка

11 419 0,4 2,2

10 1070 1,6 2,5

9 1209 1,1 2,3

8 1488 1,1 2,8

7 1674 1,8 2,6

6 2690 1,9 3,6

Среднеарифметическое по N = 1,5 2,8

11 реперам

Таблица 2

Смещения деформационных марок, порожняя камера, гор. -560 м

№№ Расстояние от ре- Смещения Смещения

реперов пера до почвы выработ- после демонтажа спустя 6 меся-

ки, мм перегородки, мм цев, мм

южная стенка

1 467 0,8 1,3

2 1052 1,4 1,8

3 1519 0,9 1,4

северная стенка

6 467 0,8 1,4

5 1052 1,3 1,7

4 1519 1,0 1,4

Среднеарифметическое по N = 6реперам 1,0 1,5

Результаты измерений показывают, что для грузовой камеры, с увеличением расстояния от почвы выработки, смещения растут, максимальное смещение зафиксировано на деформационных марках, ближайших к середине выработки, рис. 4, 5.

5-5 (1:50) (6)

Рис. 4. Смещения деформационных марок, порожняя камера, гор. -560 м. Синим цветом показанысмещения после демонтажа перегородки, красным - спустя шесть месяцев

Рис. 5. Смещения деформационных марок, грузовая камера, гор. -560 м. Синим цветом показанысмещения после демонтажа перегородки, фиолетовым - спустя шесть месяцев

Этот тренд менее выражен в порожней камере, кроме того порожняя камера, меньше габаритами, меньше база разгрузки, и соответственно меньше зафиксированные смещения деформационных марок.

Вторая составляющая комплекса исследований включала определение деформации тюбинговой крепи. Проводились измерения радиусов колец № 30 и № 31 относительно центрального отвеса. Полученные величины сравнивались с проектными значениями и результатами предыдущих измерений, выполненных в 2012 г. Измерения осуществлялись с помощью рулетки, стандартной маркшейдерской техникой с натяжением рулетки 10 кгс. Расхождения между отчетами не превышали 2 мм.

Для обоснования статистической значимости произошедших изменений в эллипсоидности тюбинговых колец 30 и 31 использован метод попарного сопоставления разностей показателей 2012 и 2016 гг по каждому тюбингу в отдельности. Значимость замеренных изменений оценивается на основании сопоставления табличных коэффициентов Стьюдента ^ расчетными, получаемыми из выражения:

Еа

*= I —

ша2 - (ъа)2 '

V N-1

где й- разности попарных показателей 2016 и 2012 гг; N - количество сопоставляемых пар показателей 2016 и 2012 гг.

Проверяется, при каком уровне доверительной вероятности абсолютная величина расчетного коэффициента ¿окажется больше ее табличного значения (взятого при том же что будет свидетельствовать о не случайности замеренных изменений.

Исходные данные для статистической обработки результатов замеров представлены в табл. 3. Учитывая, что изменения эллипсоидности тюбинговых колец могут происходить как с увеличением, так и с уменьшением радиуса, расчеты выполнены раздельно по секторам с увеличением замеряемых радиусов и с их уменьшением.

Таблица 3

Отклонения радиусов (в миллиметрах) тюбинговых колец №30 и №31 от проектного кругового сечения радиусом 400 мм

азимуты радиусов, градусы

4 8 2 6 20 44 68 92 16 40 64 88 12 36 60

Кольцо 30

Измерения 2012 г 59 30 9 13 28 56 42 25 15 3 9 6 35 59 59

Измерения 2016 г 64 45 50 42 18 89 62 33 17 8 5 13 29 67 64

Разность показателей 2016 - 2012 й, мм 5 15 22 7 4 27 33 20 8 2 5 4 7 8 5

Направление изменения радиуса уме ньшение величение уменьшение величение уменьшение

Кольцо 31

Измерения 2012г 43 40 1 6 2 37 28 23 8 8 4 18 24 45 43

Измерения 2016 58 40 0 2 8 49 67 43 30 6 8 2 30 44 58

Разность показателей 2016 - 2012 й, мм 15 6 6 0 2 12 39 20 22 2 6 6 15

Направление изменения радиуса уменьшение величение уменьшение уве личение ум еньшение

Результаты расчетов.

По секторам с возрастанием радиуса (т.е. для ^ 9) t= 2,07.

Это значение коэффициента Стьюдента превышает табличное при доверительной вероятности 93 %.

По секторам с уменьшением радиуса (для N= 9) ¿= -3,71.

Это значение превышает табличное даже для доверительной вероятности 99 %, при которой ¿= -2,82.

На основании натурных измерений рассчитаны усредненные отклонения радиусов ствола для колец № 30 и № 31, представленные на рисунке

6 в соответствии с азимутами поперечного сечения ствола. Аналогичным образом на рис. 7, 8 приведены данные этих же замеров, в форме круговой диаграммы для каждого кольца в отдельности.

200

. 150

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

я

и >

S

4

я а

о i— о

X I-

х 0) о а с н о

ОС

5 X V X

о с;

зе

100

50

-50

-100

S

0 2 4/к 8 7 2 9 6 1 >¡6 у 14 1< )8 1< >2/2 (О 2( М4^ кз .2 з: (6 3(

-кольцо 30 2012г

—t— кольцо 30 2016г -♦-кольцо 31 2012г —»—кольцо 31 2016

Азимут тюбинга, град

Рис. 6. Отклонения радиусов тюбинговых колец №30 и №31 ствола «Вентиляционный» от проектного кругового сечения радиусом 400 мм

168°

-2012 г —2016 г

Рис. 7. Отклонения радиусов тюбингового кольца №30 от проектного кругового сечения радиусом 400 мм (в миллиметрах)

Рис. 8. Отклонения радиусов тюбингового кольца №31 от проектного кругового сечения радиусом 400 мм (в миллиметрах)

Заключение

1. Зафиксированные в период с 2012 по 2016 гг изменения эллипсо-идности тюбинговых колец: вытягивание в субширотном направлении, в среднем, на 16 мм и ортогональное ему сжатие на 12 мм, случайными не являются. Измерения с высокой степенью достоверности отражают реальные изменения НДС шахтной крепи и окружающего породного массива, произошедшие за это время. Направление главных действующих напряжений - субширотное, азимут ^ лежит в пределах 70... 90°.

2. Сформировавшаяся на проблемном участке ствола «Клетевой» эллипсоидность тюбинговых колец остается на порядки меньше обоснованных критических значений, при которых возможна потеря конструкционной устойчивости крепи. Однако существенен сам факт изменений эл-липсоидности на 12 - 16 мм, произошедших в течение 4 лет последующей проходки ствола.

3.Анализ полученных результатов измерения конвергенции свидетельствует о незначительности влияния демонтажа перегородок на НДС крепи в обеих выработках сопряжения. Конвергенция стенок на 3.7 мм обусловливает относительную деформацию железобетона порядка 0,001 мм/м, что соответствует приращениям в нем сжимающих напряжений в пределах сотых долей МПа.

4. Заслуживает внимания факт приростов смещений стенок выработки, произошедших через 6 месяцев, в условиях отсутствия каких либо проходческих работ в стволе и прилегающих выработках. Статистический сопоставительный анализ 6-месячных приращений смещений показывает,

что даже для конвергенции стенок порожней выработки, замеренной всего лишь по N= 3 реперным линиям, коэффициент Cтьюдента t= 7,8. А это превышает табличное ^ри доверительной вероятности 93.98 %, что свидетельствует о существенности тех приростов смещений стенок выработки на 33.46 %, которые произошли с февраля по сентябрь 2016 г в отсутствие горных работ.

5. Проявляется корреляция (коэффициент R> 70 %) между удалением деформационный марки от почвы выработки и фиксируемым смещением стенок. Максимальные смещения происходят в средней части стенок: при максимальном удалении от почвы и кровли.

Списоклитературы

1. Deformation and mechanical characteristics of tunnel lining in tunnel intersection between subway station tunnel and construction tunnel / Y. Li, X. Jin, Z. Lv, J. Dong, J. Guo // Tunnelling and Underground Space Technology. 2016. V. 56, P. 22-33.

2. Effects of above-crossing tunnelling on the existing shield tunnels / R. Liang, T. Xia, Y. Hong, F. Yu // Tunnelling and Underground Space Technology. 2016. V. 58. P. 159-176.

3. Simplified analytical method for evaluating the effects of adjacent excavation on shield tunnel considering the shearing effect / R. Liang, T. Xia, M. Huang, C. Lin // Computers and Geotechnics. 2017. V.81. P. 167-187

4. Influence of multi-layered soil formation on shield tunnel lining behavior / D. Zhang, H. Huang, Q. Hu, F. Jiang // Tunnelling and Underground Space Technology. 2015. V. 47. P. 123-135.

5. Molins, C., Arnau, O. Experimental and analytical study of the structural response of segmental tunnel linings based on an in situ loading test. Part 1: Test configuration and execution // Tunnelling and Underground Space Technology. 2011. V. 26 (6). P. 764-777.

6. Arnau, O., Molins, C. Experimental and analytical study of the structural response of segmental tunnel linings based on an in situ loading test. Part 2:Numerical simulation // Tunnelling and Underground Space Technology. 2011. V. 26 (6). P. 778-788.

7. Харисов Т.Ф., Озорнин И.Л. Обоснования эффективной технологии строительства сопряжений шахтных стволов в сложных горногеологических условиях // Проблемы недропользования. 2015. №1. С. 84-90.

8. Тарасов В.В., Чагинов А.В. Обеспечение устойчивости крепи на сопряжении вертикального ствола с горизонтальными выработками в сложных горно-геологических условиях верхнекамского месторождения // ГИАБ. 014. № 4. C. 81 - 85.

9. Плешко М.С., Наносов А.А., Пашкова О.В. Разработка технических решений по повышению устойчивости участков сопряжений вертикальных стволов // Интернет-журнал "Науковедение". 2014. №5. URL: https://naukovedenie.ru/PDF/08KO514.pdf (дата обращения 04.05.2018).

10. Балек А. Е., Ефремов Е. Ю. Обоснование геомеханических условий подземной разработки алмазного месторождения "трубка Удачная" // Известия Вузов. Горный журнал. 2017. №5. С. 39 - 45.

11. Синкевич Н.И. Исследование деформаций контура горизонтальных выработок при их проходке на больших базах // ГИАБ. 2005. № 5. С. 326 - 328

12. Ефремов Е. Ю. Погрешности измерения конвергенции поперечного сечения горных выработок // Известия высших учебных заведений. Горный журнал. 2019. № 2. С. 70-78.

13. Зубков А.В. Геомеханика и геотехнология - Екатеринбург: ИГД УрО РАН, 2001. 335 с.

14. Балек А.Е., Сашурин А.Д. Проблема оценки природного напряженно- деформированного состояния горного массива при освоении недр // ГИАБ. 2016. №21. С. 9-23

15. Каткова Д. Ю. Исследование по применению высокоточного электронного тахеометра Sokkia net 1200 при съемке пространственного положения строительных конструкций зданий и сооружений // Вестник ЮУрГУ. 2011. № 35. С. 44 - 47

16. Селин К.В., Шмонин А. Б. Контроль смещений поверхности обделки строящейся станции "Торговый центр" Челябинского метрополитена методом тригонометрического нивелирования // ГИАБ. 2013. № 7. С. 158 -163.

Балек Александр Евгеньевич, д-р техн. наук, ст. науч. сотр., balek@igduran.ru, Россия, Екатеринбург, ФГБУН Институт горного дела Уральского отделения Российской академии наук,

Ефремов Евгений Юрьевич, науч. сотрудник, efremov-eu@mail. ru, Россия, Екатеринбург, ФГБУН Институт горного дела Уральского отделения Российской академии наук

STRESS-STRAIN STATE INVESTIGATION OF MINE SHAFT AND HORIZONTAL GALLERY CROSSING USING SURVEYING TECHNIQUE

A. E. Balek, E. Y. Efremov

The application of surveying methods for stress-strain state investigation of the shaft in conditions of increased horizontal stresses of rocks is considered. Investigation included measurement of shaft deformation and deformation of the concrete lining of horizontal gallery by surveying methods. Source of deformation of the horizontal is demolition of two concrete walls that had separated horizontal gallery and shaft space. Measurements of deformation of the horizontal level were carried out using a high-precision total station. Shaft

deformations were measured by a surveying roulette. The accuracy of measurements is considered, conclusions about the reliability of measurements are made using Student's t-test. An increase of the deformation level of shaft and horizontal gallery was detected.

Key words: monitoring, mine shaft, mine shaft and horizontal gallery crossing, rock stress, convergence.

Balek Alexandr Yevgenievich,Doctor of Techical Science. senior researcher, balek@,igduran. ru, Russian Federation, Yekaterinburg, Mining institute of Ural branch of Russian Academy of Science,

Efremov Evgenii Yurievich, researcher, efremov-eu@mail. ru, Russian Federation, Yekaterinburg, Mining institute of Ural branch of Russian Academy of Science

Reference

1. Deformation and mechanical characteristics of tunnel lining in tunnel intersection between subway station tunnel and construction tunnel / Y. Li, X. Jin, Z. Lv, J. Dong, J. Guo // Tunnelling and Underground Space Technology. 2016. V. 56, P. 22-33.

2. Effects of above-crossing tunnelling on the existing shield tunnels / R. Liang, T. Xia, Y. Hong, F. Yu // Tunnelling and Underground Space Technology. 2016. V. 58. P. 159 -176.

3. Simplified analytical method for evaluating the effects of adjacent excavation on shield tunnel considering the shearing effect / R. Liang, T. Xia, M. Huang, C. Lin // Computers and Geotechnics. 2017. V.81. P. 167-187

4. Influence of multi-layered soil formation on shield tunnel lining behavior / D. Zhang, H. Huang, Q. Hu, F. Jiang // Tunnelling and Underground Space Technology. 2015. V. 47. P. 123-135.

5. Molins, C., Arnau, O. Experimental and analytical study of the structural response of segmental tunnel linings based on an in situ loading test. Part 1: Test configuration and execution // Tunnelling and Underground Space Technology. 2011. V. 26 (6). P. 764-777.

6. Arnau, O., Molins, C. Experimental and analytical study of the structural response of segmental tunnel linings based on an in situ loading test. Part 2:Numerical simulation // Tunnelling and Underground Space Technology. 2011. V. 26 (6). P. 778-788.

7. Harisov T.F., Ozornin I.L. Obosnovaniya effektivnoj tekhnologii stroitel'stva so-pryazhenij shahtnyh stvolov v slozhnyh gorno-geologicheskih usloviyah // Problemy nedropol'zovaniya. 2015. №1. S. 84 90.

8. Tarasov V.V., Chaginov A.V. Obespechenie ustojchivosti krepi na sopryazhenii vertikal'nogo stvola s gorizontal'nymi vyrabotkami v slozhnyh gorno-geologicheskih uslovi-yah verhnekamskogo mestorozhdeniya // GIAB. 014. № 4. C. 81 - 85.

9. Pleshko M.S., Nanosov A.A., Pashkova O.V. Razrabotka tekhnicheskih reshenij po povysheniyu ustojchivosti uchastkov sopryazhenij vertikal'nyh stvolov // Internet-zhurnal "Naukovedenie". 2014. №5. URL: https://naukovedenie.ru/PDF/08KO514.pdf (data obrash-cheniya 04.05.2018).

10. Balek A. E., Efremov E. Yu. Obosnovanie geomekhanicheskih uslovij podzem-noj razrabotki almaznogo mestorozhdeniya "trubka Udachnaya" // Izvestiya Vuzov. Gornyj zhurnal. 2017. №5. S. 39 - 45.

11. Sinkevich N.I. Issledovanie deformacij kontura gorizontal'nyh vyrabotok pri ih prohodke na bol'shih bazah // GIAB. 2005. № 5. S. 326 - 328

12. БГгешоу Е. Уи. Ро§ге8Ьпо811 12шегеп1уа копуег§епе11 рорегесЬпо§о БеЛешуа §огпуЬ vyгabotok // Izvestiya vysshih uchebnyh zavedenij. Gornyj zhurnaL 2019. № 2. S. 70-78.

13. Zubkov Л.У. ОеошекЬап1ка 1 §ео1екЬпо1о§1уа - Ека1ег1пЬиг§: ЮБ ИгО ЯЛК, 2001. 335 б.

14. Ва1ек Л.Е., 8авЬиг1п Л.Б. РгоЬ1еша осепк рг1гоёпо§о паргуа2Ьеппо- ёе^эгш1-rovannogo sostoyaniya gornogo massiva pri osvoenii nedr // GIAB. 2016. №21. S. 9-23

15. Katkova Б. Уи. Iss1edovanie ро рпшепешуи vysokotochnogo е1ек1гоппо§о 1аЬеоше1га Бокк1а net 1200 рп Б"ешке pгostгanstvennogo po1ozheniya stгoite1'nyh коп-stгukcij zdanij i sooruzhenij // Vestnik YuUrGU. 2011. № 35. S. 44 - 47

16. БеНп К.У., Shшonin Л. В. Коп^оГ sшeshchenij poveгhnosti obde1ki Б^оуаБ^ chejsya stancii "Torgovyj сеШх" Chelyabinskogo metropolitena metodom trigonometric ^ eskogo nive1iгovaniya // СТЛВ. 2013. № 7. S. 158 - 163.

УДК 622.831.325.3

УЧЕТ ВЛИЯНИЯ СИТУАЦИОННЫХ ГЕОМЕХАНИЧЕСКИХ

УСЛОВИЙ ДЛЯ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ ДЕГАЗАЦИИ ПОДРАБАТЫВАЕМОГО МАССИВА ГОРНЫХ ПОРОД

В.С. Бригида, В.С. Голик, Ю.В. Дмитрак, О.З. Габараев

Было установлено в результате проведенного исследования, что повышение эффективности дегазации может быть достигнуто при учете нелинейности аэрогазового режима в подрабатываемых скважинах. Предложено направление развития теоретических основ газовыделения из массива, в котором учитывается наличие данных особенностей. Описан механизм реализации деформационных процессов в углепо-родном массиве, вмещающем дегазационные скважины.

Ключевые слова: выделение метана, зоны газовыделения, очистной забой, дегазация, скважины, зависание кровли, нелинейные процессы.

Введение. Недостаточное внимание к совершенствованию дегазации действующих горных предприятий обуславливает усиления сдерживающей роли газового фактора при необходимости интенсификации угледобычи и обеспечения безопасности ведения горных работ. Кроме того, ликвидация или консервация угольных шахт (на примере Кузбасса и Ростовской области) сопряжена с нарастанием экологических проблем выделения метана на земную поверхность. Совершенствование системы экологического мониторинга, для обеспечения экологической безопасности подрабатываемых пространств над областью влияния закрытых шахт, сопряжено с проблемой оценки и управления рисками наступления негативного воздействия горного производства. К основным проблемам в данной области, для которых необходимо подобрать действенные методы прогнозирования следует отнести следующие: оценка вероятности возникновения

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.