Журнал «Уголь»

ПОДЗЕМНЫЕ РАБОТЫ

Оригинальная статья

УДК 622.268.13:622.284.74:622.012.2(571.17) © Е.А. Разумов, В.Г. Венгер, С.И. Калинин, Е.А. Зеляева, 2021

ISSN 0041-5790 (Print) • ISSN 2412-8333 (Online) • Уголь № 11-2021 /1148/

DOI: http://dx.doi.org/10.18796/0041-5790-2021-11-13-18

Название

Авторы

Разумов Е.А., директор СФ АО «ВНИМИ», 653004, г. Прокопьевск, Россия, e-mail: vnimi@inbox.ru

Венгер В.Г., заместитель директора СФ АО «ВНИМИ», 653004, г. Прокопьевск, Россия, e-mail: vnimi@inbox.ru

Калинин С.И., доктор техн. наук, заместитель директора СФ АО «ВНИМИ» по перспективному развитию, 653004, г. Прокопьевск, Россия, e-mail: vnimi@inbox.ru

Зеляева Е.А., руководитель НИЦ «ГТБ» филиала КузГТУ в г. Прокопьевске, 653033, г. Прокопьевск, Россия,

e-mail: kuzstu@rambler.ru

Аннотация

Проведенными исследованиями установлены характерные виды деформации выработок, анкерной крепи. Предложены методы определения параметров крепи для ремонта и восстановления выработок после взрывов и затопления выработок.

Ключевые слова

Горные выработки, сталеполимерная анкерная крепь, параметры, вывалы, купола, скрепляющие составы.

Список литературы

1. Методика обследования и оценки состояния подготовительных выработок, закреплённых анкерной крепью и работоспособности анкерной крепи по истечении пяти лет эксплуатации выработок. Прокопьевск: КузГТУ, 2007. 11 с.

2. Методика обследования и оценки состояния, ранее пройденных и закреплённых анкерной крепью горных выработок, подвергшихся воздействию взрывной волны, температуры и затоплению с учётом их фактических параметров и возведённого крепления в условиях ОАО «Распадская». Прокопьевск, 2012.

3. Проект по усилению (ремонту, перекрепке) крепления ранее пройденных и закреплённых анкерной крепью горных выработок, подвергшихся воздействию взрывной волны, температуры, и затоплению с учётом их фактических параметров и возведённого крепления в условиях ОАО «Распадская». Прокопьевск: НИ ПКП - «УТК» КузГТУ, филиал в г. Прокопьевске, 2014. 253 с.

4. Оценка сейсмического воздействия массовых взрывов разреза «Заречный» на подземные горные выработки шахты «Талдинская-Западная-2» ОАО «СУЭК-Кузбасс» (Отчёт по научно-исследовательской работе. Этап II). Прокопьевск: НИ ПКП - «УТК» КузГТУ, филиал в г. Прокопьевске, 2013. 106 с.

5. Инструкция по безопасному ведению горных работ на шахтах, разрабатывающих угольные пласты, склонные к горным ударам. Л.: ВНИМИ, 1981. 119 с.

6. Инструкция по расчёту и применению анкерной крепи на угольных шахтах. Зарегистрировано в Минюсте России 19.02.2014. № 31354.

7. Венцель Е.С. Теория вероятностей. М.: Наука, 1969. 576 с.

8. Механика горных пород и устойчивость выработок шахт Кузбасса. Кемерово: Кемеровское книжное издательство, 1973. 348 с.

9. Кутепова Н.А. Инженерно-геологическое обоснование прогноза гидрогеомеханических процессов при ведении горных работ: автореф. дис. … доктора техн. наук: Специальность 25.00.16: Горнопромышленная и нефтегазопромысловая геология, геофизика, маркшейдерское дело и геометрия недр / СПГГИ (ТУ) им. Г.В. Плеханова. СПб., 2010. 39 с.

Для цитирования

Исследование устойчивости подготовительных выработок, закреплённых анкерной крепью, оказавшихся в сложных аварийных ситуациях при отработке угольных пластов на шахтах Кузбасса / Е.А. Разумов, В.Г. Венгер, С.И. Калинин и др. // Уголь. 2021. № 11. С. 13-18. DOI: 10.18796/0041-5790-2021-11-13-18

Информация о статье

Поступила в редакцию: 21.05.2021

Одобрена рецензентами: 23.09.2021

Принята к публикации: 15.10.2021

РЕЦЕНЗИЯ

на статью: «Исследование устойчивости подготовительных выработок, закреплённых анкерной крепью, оказавшихся в сложных аварийных ситуациях при отработке угольных пластов на шахтах Кузбасса», авторы: Разумов Е.А., Венгер В.Г., Калинин С.И., Зеляева Е.А.

Рецензент

Волошин В.А., канд. техн. наук, доцент кафедры Геотехнологии Института горного дела и геосистем СибГИУ

Представленная на рецензирование научная статья подготовлена на важную и актуальную тему – исследование устойчивости горных выработок на угольных шахтах Кузбасса, закрепленных анкерной крепью, находящихся в аварийных ситуациях. Рассмотрены рекомендации по влиянию влаги на процесс пучения пород почвы, сейсмические воздействия взрывов на подземные выработки, в виде дополнительных нагрузок на крепь выработок, вызванных сейсмическим напряжённым состоянием и инерционными силами.

Ценность статьи возрастает на современном этапе, так как в ней установлены закономерности снижения прочностных свойств пород в затопленных выработках. Установлено, что направление формирования купола в породах кровли выработок происходит в направлении, перпендикулярном к системе слоевых трещин, основание свода может быть принято в виде параболы Установлено, что срок службы выработок, закреплённых анкерной сталеполимерной крепью, представляется возможным продлить на период более 5 лет с обязательными ежегодными обследованиями выработок и крепи по специальной утверждённой методике. Оценка влияния взрывов в шахте с последующим затоплением выработок производилась в условиях шахты «Распадская». В выработках, попавших в зону пожара и затопления, процессы развития деформаций пород и угля являются схожими с деформациями пород в выработках, не попадающих в зону влияния взрывов, пожара и затопления. Расслоение пород происходит интенсивно, включаются в обрушение породы непосредственной кровли. В выработках, оказавшихся в зоне затопления, чаще наблюдаются случаи пучения почв.

Представленная статья носит научно-практический характер. Исследования проводились в условиях шахты «Сибиргинская» ПАО «Южный Кузбасс» и в условиях шахты «Талдинская-Западная – 2» АО «СУЭК-Кузбасс». Исследования показывают, что там, где производится отработка пластов совместно открытыми и подземными работами, необходимо в подземных выработках производить обследование состояния выработок и анкерной крепи после каждого массового взрыва. Исследования по оценке влияния массовых взрывов на разрезе «Заречный» на состояние подземных выработок производились в условиях шахты «Талдинская-Западная – 2». Оценивалось состояние вентиляционного ствола. Установлено, что массовые взрывы вызывают увеличение напряжений в углепородном массиве, этому способствуют дополнительные статические и динамические напряжения, возникающие в массиве от действия сейсмических волн. Исследования показывают, что влияние сейсмических волн на увеличение напряжений в подготовительных подземных выработках необходимо учитывать при расчёте действующих напряжений в горных выработках. Результаты выполненных исследований по оценке влияния массовых взрывов разреза «Заречный» на вентиляционный наклонный ствол шахты «Талдинская-Западная – 2» показывают, что существенное влияние на напряжённое состояние углепородного массива в вентиляционном стволе шахты «Талдинская-Западная – 2» оказывают остаточные напряжения в стволе от производства массовых взрывов. При оценке влияния массовых взрывов разреза на подземные выработки, необходимо учитывать влияние остаточных деформаций от массовых взрывов, произведённых ранее на состояние породного массива.

Авторы статьи представили не только анализ проведенных многочисленных исследований, но главное делают собственные теоретические заключения, с помощью которых возможен прогноз ожидаемых параметров работоспособности анкерной крепи в сложных аварийных условиях.

Статья «Исследование устойчивости подготовительных выработок, закрепленных анкерной крепью, оказавшихся в сложных аварийных ситуациях при отработке угольных пластов на шахтах Кузбаасса» имеет огромное научно-практическое значение, может быть полезна не только студентам, аспирантам и докторантам, изучающим вопросы геотехнологии при прогнозе устойчивости подготовительных выработок в сложных аварийных зонах при отработке угольных пластов подземным способом, но в первую очередь производственникам и техническим работникам для расчета рациональных параметров крепи усиления и подбора технологии контроля состояния вмещающих пород выработок в сложных аварийных ситуациях для безопасной отработки угольных месторождений подземным способом. Статья в полном объеме соответствует всем предъявляемым требованиям к работам подобного направления и рекомендуется к опубликованию в журнале «Уголь».