Влияние интенсификации геомеханических процессов на геотехнические параметры массива горных пород

Abstract

Предмет исследований – геотехнические параметры массива горных пород. Выполнен анализ исследований, посвященных влиянию интенсификации геомеханических процессов на геотехнические параметры массива горных пород. На основании выполненных исследований влияния интенсификации горных работ на функционирование геомеханической системы «массив горных пород – крепи и охранные конструкции» установлены следующие закономерности поведения массива горных пород при возрастании скорости его обнажения: в трансверсально-изотропном вязко-упругом трещиноватом массиве горных пород длина консоли, нависающей над выработанным пространством лавы, прямо пропорциональна ее мощности и модулю упругости пород, обратно пропорциональна глубине проведения горных работ, вязким свойствам углепородного массива и степени его неоднородности и возрастает по близкому к линейному закону при увеличении скорости подвигания очистного забоя; величина критического шага посадки кровли увеличивается с ростом предела прочности горных пород на растяжение по параболическому закону; приращение нагрузки на штрековую крепь на участке защемления кровли лавы (сопряжении лава-штрек) прямо пропорционально мощности кровли, приращению длины свободно нависающей консоли кровли и скорости подвигания очистного забоя.

Предмет досліджень - геотехнічні параметри масиву гірських порід. Виконано аналіз досліджень, присвячених впливу інтенсифікації геомеханічних процесів на геотехнічні параметри масиву гірських порід. На підставі виконаних досліджень впливу інтенсифікації гірничих робіт на функціонування геомеханічної системи "масив гірських порід - кріплення та охоронні конструкції" встановлені наступні закономірності поводження масиву гірських порід при зростанні швидкості його оголення: у трансверсально-ізотропному в’язко- пружному тріщинуватому масиві гірських порід довжина консолі, що нависає над виробленим простором лави, прямо пропорційна її потужності і модулю пружності порід, обернено пропорційна глибині проведення гірничих робіт, в’язким властивостям вуглепородного масиву і ступеню його неоднорідності та зростає за близьким до лінійного закону при збільшенні швидкості посування очисного вибою; величина критичного кроку посадки покрівлі збільшується зі зростанням межі міцності гірських порід на розтягання за параболічним законом; збільшення навантаження на штрекове кріплення на ділянці защемлення покрівлі лави (спряження лава-штрек) прямо пропорційно потужності покрівлі, збільшенню довжини вільно нависаючої консолі покрівлі і швидкості посування очисного вибою.

Subject of this research is geotechnical parameters of the rocks. Different studies of impact of geomechanical process intensification on the rock geotechnical parameters were analyzed, and basing on the findings on impact of mining activity intensification on operation of geomechanical system "rocks - supports and safety structures", the following patterns of the rock behavior were established: in transversely isotropic visco-elastic fractured rocks, length of the console overhanging over the open area of the face is directly proportional to its capacity and rock elasticity modulus and is inversely proportional to the depth of mining operations, viscous properties of the coal-rock mass and degree of its heterogeneity, and increases, by close to linearly law, with increased rate of the face advance; value of the caving critical step increases parabolically with the growing rock tensile strength; road-support increment in the area of the face roof fixation (faceend) is directly proportional to the roof capacity, length increment of the freely overhanging roof console and rate of face advance.