Details
Parent Category: Геотехнічна механіка, 2018

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, This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it.