Мінєєв С.П. Деякі питання безвибухового проведення виробок по викидонебезпечних породах

Деталі
Батьківська категорія: Геотехнічна механіка, 2018
Категорія: Збірник наукових праць "Геотехнічна механіка" Випуск-138

Деякі питання безвибухового проведення виробок по викидонебезпечних породах

Мінєєв С.П.

Автор:

Мінєєв С.П., д-р техн. наук, професор, завідувач відділом (ІГТМ НАН України)

УДК 622.267.5

Мова: Російська

Анотація.

Останнім часом все більші обсяги проведення підготовчих виробок виконуються прохідницькими комбайнами, особливо при необхідності високих темпів проходки. Разом з тим, враховуючи, що більшість шахт відпрацьовує пласти, схильні до газодинамічних явищ, виникає необхідність в заходах з безпеки робіт при проведенні виробок по викидонебезпечних породах. Тому в даній статті зроблена спроба узагальнити досвід і особливості безпечного проведення виробок прохідницькими комбайнами.

Розглянуто основні питання безвибухового проведення виробок по викидонебезпечних породах комбайнами роторного типу. В рамках статті розглянуті основні положення концепції розвитку і згасання викидів породи, газу та інших газодинамічних явищ. Представлена концепція керованого вивільнення енергії гірського масиву при проведенні виробок комбайнами. Представлені фізичні основи зв’язку параметрів акустичного сигналу зі станом породного масиву і акустичний спосіб контролю викидонебезпечності породного масиву при комбайновому проведенні виробок. Ці напрямки досліджень коротко розглянуті нижче. Розглянуто результати проведення вертикальних стволів прохідницькими комплексами. Наведено результати безвибухового проведення горизонтальних виробок і тунелів по викидонебезпечних породах. У статті розглянуті основні принципи автоматизації прохідницьких комбайнів роторного типу і технологічна схема розміщення засобів автоматизованого управління прохідницьких комбайнів в викидонебезпечному забої.

Розглянута розроблена концепція керованого вивільнення енергії гірського масиву, яка визначена як наукове відкриття, сутність якого полягає в тому, що при зростанні швидкості переміщення поверхні оголення породного масиву підвищується інтенсивність крихкого руйнування порід в призабійній області, обумовлена концентрацією і локалізацією сил гірського тиску. Ця закономірність проявляється найбільш активно в породах з яскраво вираженими властивостями крихкості, наприклад вугілля, піщаник тощо.

Наведено результати дослідження фізичних і механічних основ зв’язку параметрів акустичних сигналів, що реалізуються в гірському масиві з урахуванням його стану, які дозволили визначити умови формування і поширення сейсмічних імпульсів при руйнуванні напружених порід. Це дозволило запропонувати спосіб контролю викидонебезпечності породного масиву за рахунок використання двох найбільш важливих параметрів контролю – це критерій і часового інтервалу. Розроблений алгоритм акустичного способу прогнозу викидонебезпечності порід при комбайновому проведенні виробок було включено до нормативних документів.

Ключові слова:

вироблення, викидонебезпечність, прохідницький комбайн, роторного типу, акустичних сигнал.

Список літератури:

  1. Прогноз і запобігання викидів порід і газу / Потураєв В.Н., Зорін А.М., Забігайло В.Є. [И др.] - Київ: Наукова думка, 1986. - 160 с.
  2. Шевельов, Г.А. Механізм розвитку та згасання викидів вугілля, породи і газу / Г.А. Шевельов // Геотехнічна механіка: Зб. науч. тр. - Дніпропетровськ. - 1993. - Вип. 2. - С. 46-49.
  3. Зорін, А.Н. Управління динамічними проявами гірського тиску / О.М. Зорін. - М .: Недра, 1978. - 174 с.
  4. Шевельов, Г.А. Динаміка викидів вугілля, породи і газу / Г.А. Шевельов. - Київ: Наукова думка, 1989. - 160 с.
  5. Мінєєв, С.П. Проведення виробок прохідницькими комбайнами по викидонебезпечних вугільних пластах і породам / С.П. Мінєєв, А.А. Рубинский. - Дніпропетровськ: Дніпро, 2006. - 384 с.
  6. Закономірність руйнування гірських порід в підземних умовах. - Відкриття № 337, СТ-10573 від 04.82 р - Опубл. 1988, №6.
  7. Зорін, А.Н. Кероване вивільнення енергії гірського масиву - основа технології майбутнього / О.М. Зорін // Геотехнічна механіка: Сб.науч.тр. - Дніпропетровськ. - 1993.- Вип. 2. - С. 29-34.
  8. Лях, В.В. Математичне моделювання дії вібрації на газонасичених вугільний масив / В.В. Лях, С.П. Мінєєв // Прикладна математика і механіка. - 1994. - Том. 58. - Вип. 1. - С. 69-76.
  9. Мінєєв, С.П. Наукові основи використання хвильових і пульсаційних ефектів для зниження газодинамічної активності вугільних пластів: Автореф. дис. ... д-ра техн. наук / С.П. Мінєєв. - Дніпропетровськ: ІГТМ НАН України. - 1996. - 35 с.
  10. Колесніков В.Г. Геомеханічні основи динаміки гірського тиску і розробка способів ведення гірських робіт в викидонебезпечного масиві: Автореф. дис. ... д-ра техн. наук / В.Г. Колесніков. - Дніпропетровськ: ІГТМ АН УРСР, 1991. - 36 с.
  11. Зорін, А.Н. Механіка управління гетерогенним упругонаследственним гірським масивом / О.М. Зорін, М.М. Долинина, В.Г. Колесніков. - Київ: Наук. думка, 1981. - 218 с.
  12. Зорін, А.Н. Механіка руйнування гірського масиву і використання його енергії при видобутку корисних копалин / О.М. Зорін, Ю.М. Халимендик, В.Г. Колесніков. - М .: Недра, 2001. - 413 с.
  13. Батугіна, І.М. Геодинамічного районування родовищ при проектуванні і експлуатації рудників / І.М. Батугіна, І.І. Пєтухов. - М .: Недра, 1988.- 168 с.
  14. Бриджмен, П.В. Дослідження великих пластичних деформацій і розривів / П.В. Бриджмен. - М .: Изд-во іноз. лит., 1955. - 444 с.
  15. Мінєєв, С.П. Властивості газонасиченого вугілля / С.П. Мінєєв. - Дніпропетровськ: НГУ, 2009. - 220 с.
  16. Зорін, А.Н. Про природу динамічних проявів гірського тиску / О.М. Зорін, В.Г. Колесніков // Докл. АН УРСР. Сер. А. - 1990. - № 10. - С. 41-43.
  17. Правила ведення гірнічіх робіт на пластах, схільніх до газодинамічних явіщ: Стандарт Мінвуглепрому України: СОУ 10.1.00174088. 011 - 2005: Видання офіційне. - Київ: Мінвуглепром України, 2005. - 221 с.
  18. Правила безпеки у вугільних шахтах. - Київ: Основа, 2005. - 420 с.
  19. Технологічні схеми розробки пластів, небезпечних за раптовими викидами вугілля, породи і газу. - М .: ИГД ім.А.А.Скочінского, 1982.- 255 с.
  20. Мінєєв, С.П. Про методологію перетину стволами викидонебезпечних пластів / С.П. Мінєєв, А.А. Рубинский, С.В. Борщівський // Науковий вісник НГА України. - 2004. - Вип. 1. - С. 15-19.
  21. Григор'єв, Л.К. Новий стволопрохідницьких комбайновий комплекс СК-1У / Л.К. Григор'єв // Вугілля України. - 1977. - № 10. - С. 31.
  22. Зорін, А.Н. Використання енергії гірського масиву при видобутку корисних копалин / О.М. Зорін // Майбутнє гірської науки. - М .: Наука. - 1989. - С. 64-70.
  23. Досвід застосування набризг-бетону для кріплення виробок у викидонебезпечних породах Донбасу / Е.Д. Ковтун, І.Г. Шарова, Л.Я. Парчевський і ін. // Раптові викиди на великих глибинах: Сб.науч.тр. - Київ: Наукова думка. - 1979. - С. 156-158.
  24. Комісарів, Д.М. Про заходи щодо підвищення безпеки праці при проведенні тунелів в газоносних і викидонебезпечних породах / Д.М. Комісарів, А.Д. Бондаренко, Б.А. Лисіков. - Енергетичне будівництво. - 1988. - № 5. - С. 36-38.
  25. Лисіков Б.А. Досвід проведення тунелю Арпа-Севан в складних гірничо-геологічних умовах / Б.А. Лисіков, А.Д. Бондаренко, В.М. Постовалов. - Гідротехнічне будівництво. - 1983. - № 7. - С. 13-15.
  26. Управління станом гірничого масиву / О.М. Зорін, В.Г. Колесніков, С.П. Мінєєв, А.А. Прусова, Е.Д. Ковтун. - Київ: Наукова думка, 1986. - 216 с.
  27. Мінєєв, С.П. Прогноз і запобігання викидів вугілля і газу на шахтах України / С.П. Мінєєв. - Маріуполь: Східний відавнічій дім, 2016. - 254 с.
  28. Булат, А.Ф. Геофізичний контроль масиву при відпрацюванні вугільних пластів / А.Ф. Булат, В.К. Хохол. - К .: Наукова думка, 1990. - 165 с.
  29. Методи прогнозу і способи запобігання викидів вугілля, породи і газу / Ю.М. Малишев, А.Т. Айруно, Ю.Л. Худін, М.І. Большинска. - М .: Недра, 1995.- 352 с.
  30. Інструкція по застосуванню хитного підривання у вугільних шахтах України. - Макіївка: МакНДІ, 1994.- 46 с.
  31. .Глікман, А.Г. Поля пружних коливань в гірських породах / А.Г. Глікман. - Л., 1984. 63 с. - Деп. в ОЦНТ ВІЕМС 10.04.85 № 188 мг - 85 с.
  32.  Шашенко, А.Н. Оперативний контроль високонапряженного масиву в підземних виробках / А.Н. Шашенко, Е.В. Масленников, А.В. Солодянкин // Вугілля України. - 2004. - № 1. - С. 35 37.
  33. Луньов, С.Г. До обгрунтування параметрів апаратури для передачі акустичного сигналу на поверхню / С.Г. Луньов, В.Н. Бунчиков // Вісник НГУ. - 1999. - №6. - С. 44-46.
  34.  А.с. № 1714160, СРСР. Спосіб хвильового впливу на гірський масив / В.Н. Потураєв, А.Г. Червоненко, С.П. Мінєєв, В.С. Бабенко, А.А. Прусова. - 1992. - Бюл. 7. - 11 с.
  35.  Контроль викидонебезпечності породного масиву при проведенні підготовчих виробок / О.М. Зорін, В.Г. Колесніков, Е.Д. Ковтун [и др.]. - Дніпропетровськ: Облкніздат, 1992. - 4 с.
  36.  Мірер, С.В. Про акустичному контролі напруженості крайової частини викидонебезпечного вугільного пласта / С.В. Мірер // Шахтна геофізика і геологія. - 1976. - № 102. - С. 34-38.
  37.  Іванов-Шіц, Н.К. Спектральні характеристики сейсмоакустических сигналів як прогностичний характер динамічних явищ / Н.К. Іванов-Шіц // Руднична аерологія та раптові викиди вугілля, породи і газу. - М .: ІГД ім. А.А. Скочинського. - 1981. - С. 3-12.
  38.  Мінєєв, С.П. Контроль стану масиву при проведенні виробок в складних гірничо-геологічних умовах / С.П. Мінєєв, А.А. Рубинский, Г.І. Колчин // Геотехнічна механіка: Міжвід. Зб. наук. праць. Ін-т Геотехнічної механіки НАН України. - Дніпропетровськ. - 2005. - Вип. 56. - С. 49-55.
  39.  Потураєв, В.Н. Пульсаційні і хвильові ефекти в гірському масиві / В.Н. Потураєв, С.П. Мінєєв. - Київ: Наукова думка, 1993. - 140 с.
  40.  Потураєв, В.Н., Використання вібраційних і хвильових ефектів при відпрацюванні викидонебезпечних пластів / В.М. Потураєв, С.П. Мінєєв. - Київ: Наукова думка, 1992. - 200 с.
  41.  Інструкція щодо безпечного ведення гірничих робіт на пластах, небезпечних за раптовими викидами вугілля, породи і газу. - М .: Мінвуглепром СРСР, 1989. - 187 с.

Про автора:

Мінєєв Сергій Павлович, доктор технічних наук, професор, завідувач відділом, Інститут геотехнічної механіки ім. Н.С. Полякова НАН України, Дніпро, Україна, Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.