ПОДЗЕМНЫЕ РАБОТЫ
Оригинальная статья
УДК 622.333:622-112.2 © А.А. Дудин, М.В. Лысенко, Е.В. Аушев, В.А. Карасев, С.Н. Ногаев, Р.Ю. Валешный, Д.И. Мороз, Д.В. Шильников, 2023
ISSN 0041-5790 (Print) • ISSN 2412-8333 (Online) • Уголь № 8-2023 /1170/
DOI: http://dx.doi.org/10.18796/0041-5790-2023-8-87-95
Название
Опыт внедрения направленного гидроразрыва для управления труднообрушаемой кровлей на каменноугольных месторождениях АО «Воркутауголь»
Авторы
Дудин А.А., Директор ООО НИЦ-ИПГП «РАНК», 630090, г. Новосибирск, Россия
Лысенко М.В., Технический директор ООО НИЦ-ИПГП «РАНК», 630090, г. Новосибирск, Россия,
e-limak2@yandex.ru" title="mailto:mail: limak2@yandex.ru">mail: limak2@yandex.ru
Аушев Е.В., Заместитель технического директора ООО НИЦ-ИПГП «РАНК», 630090, г. Новосибирск, Россия
Карасев В.А., канд. техн. наук, специалист по инновационному развитию ООО НИЦ-ИПГП «РАНК»,
630090, г. Новосибирск, Россия
Ногаев С.Н., Технический директор АО «Воркутауголь», 169908, г. Воркута, Россия
Валешный Р.Ю., заместитель главного инженера по технологии СП «Шахта Комсомольская»
АО «Воркутауголь», 169908, г. Воркута, Россия
Мороз Д.И., Главный технолог по газодинамическим явлениям АО «Воркутауголь», 169908, г. Воркута, Россия
ШильниковД.В., Главный инженер шахты «Заполярная» АО «Воркутауголь», 169908, г. Воркута, Россия
Аннотация
В работе рассмотрена актуальность проблемы управления труднообрушаемой кровлей на Воркутском каменноугольном месторождении при очистной выемке и возможность решения её в производственных условиях. Реализовано внедрение и научно-исследовательское сопровождение работ по управляемому обрушению труднообрушаемой кровли на предприятиях АО «Воркутауголь» методом направленного гидроразрыва. Оценена эффективность реализованных технических решений. По результатам опытного внедрения метода направленного гидроразрыва (НГР) для управления труднообрушаемыми кровлями подтверждена высокая эффективность метода и предсказуемость результата в условиях АО «Воркутауголь».
Ключевые слова
Каменноугольное месторождение, шаг обрушения кровли, труднообрушаемая кровля, разупрочнение кровли, направленный гидроразрыв, щеленарезной инструмент, зародышевая щель, ориентированная трещина, видеоэндоскопическое обследование.
Список литературы
1. Временная инструкция по выбору способа и параметров разупрочнения труднообрушаемой кровли на выемочных участках.Л.: Министерство угольной промышленности СССР, Всесоюзный научно-исследовательский институт горной геомеханики и маркшейдерского дела, 1976. 141 с.
2. Инструкция по выбору способа и параметров разупрочнения кровли на выемочных участках. Л.: Министерство угольной промышленности СССР, Всесоюзный научно-исследовательский институт горной геомеханики и маркшейдерского дела, 1991. 102 с.
3. Веселов А.П., Гусельников Л.М., Согрин Б.А. Исследование эффективности способов создания безопасных условий отработки воркутского месторождения путем изменения техногенных факторов // Горный информационно-аналитический бюллетень (научно-технический журнал). 1999. № 1. С. 155-157.
4. Геомеханические и газодинамические процессы в угленосном массиве при высоких скоростях подвигания очистных забоев / Ю.В. Шувалов, Г.И. Коршунов А.В. Монтиков и др. // Горный информационно-аналитический бюллетень (научно-технический журнал): геотехнология, геодинамика, геомеханика. 2011. № 6. С. 80-88.
5. Влияние скорости подвигания очистного забоя при отработке выемочного участка 48-8 филиала шахты «Ерунаковская VIII» АО «Южкузбассуголь» на изменение состояния приконтурного геомассива, влияющего на развитие аварийных ситуаций / В.В.Семенцов, В.А. Гоголин, И.А. Ермакова и др. // Уголь. 2023. № 4. С. 37-41.DOI: 10.18796/0041-5790-2023-4-37-41.
6. Клишин В.И., Курленя М.В., Писаренко М.В. Совершенствование геотехнологий и способов управления состоянием массива горных пород на основе гидроразрыва // Горный информационно-аналитический бюллетень (научно-технический журнал). 2013. № 6. С. 23-35.
7.Расширение области применения метода направленного гидроразрыва (НГР) / Ю.М. Леконцев, П.В. Сажин, А.Ф. Салихов и др. // Уголь. 2014. № 4. С. 18-20. URL:http://www.ugolinfo.ru/Free/042014pdf (дата обращения: 15.07.2023).
8. Сохранение целика и подготовительного штрека за счет разупрочнения кровли вышележащей лавы направленным гидроразрывом / В.И. Клишин, Г.Ю. Опрук, В.А. Гоголин и др. // Уголь. 2023. №4. С. 23-30. DOI: 10.18796/0041-5790-2023-4-23-30.
9. Бартенев Д.В., Курлянчик Г.Ю., ВолошинаН.И. Разупрочнение труднообрушаемых кровель угольных пластов / Материалы Х международной научно-практической конференции «Современные тенденции и инновации в науке и производстве». ФГБОУ Кузбасский государственный технический университет им. Т.Ф. Горбачева, Кемерово, 2021. С. 112(1)-112(4).
10. Бычков Г.В. Динамика ударного разрушения горных пород // Известия УГИ. 1993. № 3. С. 52-57.
11. Методы гидроразрыва труднообрушающейся кровли и угольного пласта для исключения динамических явлений в угольных шахтах / Клишин В.И., Тайлаков О.В., Опрук Г.Ю. и др. // Горная промышленность. 2022. № 6. С. 46-53.
12. Направленный гидроразрыв и оборудование для его проведения / Ю.М, Леконцев, А.А. Хорешок, С.Ю. Ушаков, Темиряева О.А. // Уголь. 2017. № 10. С. 22-24.DOI: 10.18796/0041-5790-2017-10-22-24.
13. Разупрочнение труднообрушаемой кровли методом направленного гидроразрыва (НГР) на этапе выхода механизированного комплекса из монтажной камеры / В.И. Клишин, Г.Ю. Опрук, А.Ф. Салихов, Д.В. Пятерикин // Уголь. 2020. № 11. С. 4-8.DOI: 10.18796/0041-5790-2020-11-4-8.
14. Каркашадзе Г.Г., Иванов Ю.М. Технология направленной посадки трудно обрушаемой кровли путем гидравлического разрыва пород кровли через скважины, пробуренные из выработанного пространства // Горный информационно-аналитический бюллетень (научно-технический журнал). 2014. № 11. C. 13-18.
15. ГОСТ Р 58869-2020. Горное дело. Метод направленного гидроразрыва кровли горных пород в угольных шахтах.
16. Патент на полезную модель № 213014 U1 Российская федерация Щеленарезной инструмент для образования полостей на стенках скважин / А.А. Дудин, М.В. Лысенко, В.А. Холодков / Патентообладатель ООО НИЦ ИПГП «РАНК» (RU). № 2022107428; заявл. 22.03.2022 г., опубл. 18.08.2022 г.
17. Liu J., Liu C., Li X. Determination of fracture location of double-sided directional fracturing pressure relief for hard roof of large upper goaf-side coal pillars // Energy Exploration & Exploitation. 2020. Vol. 38. No. 1. P. 111-136.
18. Field experiment of destress hydraulic fracturing for controlling the large deformation of the dynamic pressure entry heading adjacent to the advancing longwall face / B. Huang, X. Zhao, J. Ma et al. // Archives of Mining Sciences. 2019. Vol. 64. No. 4. P. 829-848.
19. 3D finite element modeling of directional hydraulic fracturing based on deformation reinforcement theory / J. Deng, Q. Yang,Y. Liu et al. // Computers and Geotechnics. 2018. Vol. 94. P. 118-133.
20. Wu Y.Z., Kang H.P., Branch C.M. Pressure relief mechanism and experiment of directional hydraulic fracturing in reused coal pillar roadway // Journal of China Coal Society. 2017.42(5):1130–1137.
21. Zonal characteristics and its influence factors of working face pressure using roof cutting and pressure-relief mining method with no pillar and roadway formed automaticly / M.C. He, Y.J. Wang, J. Yang et al. // Journal of China University of Mining and Technology. 2018.47(6):1157–1165.
Для цитирования
Опыт внедрения направленного гидроразрыва для управления труднообрушаемой кровлей на каменноугольных месторождениях АО «Воркутауголь» / А.А. Дудин, М.В. Лысенко, Е.В. Аушев и др. // Уголь. 2023. № 8. С. 87-95. DOI: 10.18796/0041-5790-2023-8-87-95.
Информация о статье
Поступила в редакцию: 12.06.2023
Одобрена рецензентами: 14.07.2023
Принята к публикации: 26.07.2023
