Авторы: М.В. Шинкевич

Название статьи: Развитие иерархии геоструктур во вмещающем массиве при отработке угольного пласта длинным очистным забоем

Год: 2019, Номер: 3, Страницы: 44-53

Отрасль знаний: 25.00.20 Геомеханика, разрушение пород взрывом, рудничная аэрогазодинамика и горная теплофизика

Индекс УДК: 622.831.2

DOI: 10.26730/1999-4125-2019-3-44-53

Аннотация: Актуальность, цель работы: геомеханические процессы, происходящие при выемке пласта угля и охватывающие значительные объемы массива горных пород, формируют интенсивные газовые потоки как в выработанное пространство, так и на поверхность, являясь причиной газовой опасности шахт и наземных сооружений. Изучение процессов в возмущенном горными работами массиве позволит прогнозировать их следствия и снизить возможные риски.
Методы исследования: с применением методов рудничной газодинамики показана нелинейность изменения метанообильности выемочного участка с периодом несоизмеримо большим, чем шаг обрушения основной кровли. Основой периодических изменений метановыделения является нелинейность геомеханических процессов. Выполнен анализ измерений давления в стойках механизированной крепи в лавах. Сопоставлялись результаты математического моделирования геомеханических процессов с применением метода конечных элементов и разработанная параметрическая модель.
Результаты: На основе известных закономерностей развития иерархии геоструктур разработана параметрическая модель геомеханических процессов в массиве горных пород с учетом реализации упругой энергии массива при движении длинного очистного забоя. Приведены результаты исследования проявлений горного давления в стойках секций механизированной крепи. Выполнена оценка сходимости параметрической модели с результатами математического моделирования геомеханических процессов с применением метода конечных элементов. Определено, что нелинейная техногенная структуризация вмещающего массива горных пород имеет единую закономерность как для миллионов тонн пород в области влияния длинного очистного забоя (установлено методами рудничной аэрогазодинамики), так и для сотен тонн в его непосредственной окрестности (установлено методами геомеханики по давлению на секции механизированной крепи и численным моделированием).
Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ, проект № 18-45-420001 р_а.

Ключевые слова: Геомеханика рудничная газодинамика массив горных пород упругая энергия техногенная структуризация модель процессов длинный очистной забой метанообильность математическое моделирование

ЦИТИРОВАНИЕ СКАЧАТЬ