Введение
1. Анализ технологических схем и методов обоснования параметров отработки пологих угольных пластов короткими очистными забоями 9
1.1. Системы разработки короткими очистными забоями 9
1.1.1. Общая характеристика, область применения, достоинства и недостатки 9
1 Л.2. Камерные системы разработки 16
1.1.3. Камерно-столбовые системы разработки 24
1.1.4. Бурошнековая выемка 32
1.2. Теоретические методы геомеханической оценки состояния пород вокруг очистных выработок ,; ЇІ І..; 36
1.2.1. Общие положения 36
1.2.2. Аналитические методы исследований 38
1.2.3. Краткая характеристика численных методов расчета
1.3. Методы обоснования параметров систем разработки короткими очистными забоями 49
1.4. Цель, идея и задачи исследований 53
1.5. Выводы по главе 1 54
2. Математическая модель расчета напряженно деформированного состояния слоистых массивов пород вокруг очистных выработок 57
2.1. Стержневая модель слоистого массива пород и крепи горных выработок на базе метода начальных параметров 57
2.2. Корректировка основных положений способа учета деформаций породных слоев от их всестороннего обжатия 63
2.3. Уравнения силовых и кинематических факторов для типового элемента расчетной схемы 66
2.4. Уравнение совместности перемещений соседних типовых элементов смежных слоев .72
2.5. Уравнения напряженно-деформированного состояния системы типовых элементов расчетной схемы в пределах одного участка 75
2.6. Математическая модель напряженно-деформированного состояния подрабатываемого слоистого массива пород 81
2.7. Граничные условия 83
2.8. Учет трения между породными слоями 89
2.9. Выводы по главе 2 96
3. Методическое обеспечение моделирования геомеханических процессов в массивах пород вокруг очистных выработок... 98
3.1. Основные положения и алгоритм расчета 98
3.2. Назначение и состав программного обеспечения 105
3.3.. Методические приемы моделированиям расчетных схемах геометрических, деформационных и силовых параметров 114
3.3.1. Основные задачи и отличительные особенности 114
3.3.2. Общие требования к формированию расчетных схем 117
3.3.3. Подготовка деформационных характеристик элементов моделируемого объекта 120
3.3.4. Формирование системы возмущающих факторов
3.4. Процедуры ввода исходных данных 137
3.5. Выводы по главе 3 .: 146
4. Обоснование параметров камерных систем разработки угольных пластов в условиях слабых вмещающих пород 148
4.1. Основные факторы, влияющие на выбор параметров разработки в условиях слабых вмещающих пород 148
4.2. Обоснование параметров камерных систем разработки угольных пластов с неустойчивыми кровлями 153
4.2.1. Оценка метода учета эффекта трения на контактирующих поверхностях породных слоев
4.2.2. Обоснование размеров выемочных участков 162
4.2.3. Обоснование параметров камерных систем в пределах участка 167
4.3. Исследование напряженно-деформированного состояния
геомеханической системы "целики угля - породы почвы" 173
4.3.1. Основные задачи исследований взаимодействия целиков угля с подстилающими породами 173
4.3.2. Взаимодействие системы целиков угля с породами почвы при регулярном расположении очистных выработок 177
4.3.3. Периодическое расположение целиков угля и очистных выработок 188
4.3.4. Расчет напряженно-деформированного состояния неоднородного массива пород почвы 192
4.4. Выводы по главе 4 195
Омниегеомеханических.процессов при отработке угольных пластов короткими забоями в условиях устойчивых боковых пород 198
5.1. Геомеханические процессы при отработке угольных пластов парными камерами ,198
5.1.1. Исследование давления на междукамерные целики при изменении параметров системы разработки 198
5.1.2. Исследование давления на целики при изменении состава и строения пород в кровле 202
5.1.3. Основы графоаналитического метода определения давления на целики 205
5.2. Геомеханические процессы при камерно-столбовой системе разработки угольных пластов 208
5.2.1. Исследование напряженного состояния элементов угольного пласта при отработке междукамерных столбов 208
5.2.2. Исследование работы непосредственной кровли с учетом образования зон дивергенции 213
5.3. Выводы по главе 5 .: 218
6. Разработка и обоснование технологических схем ведения очистных работ короткими забоями 220
6.1. Методика определения параметров камерных систем разработки в условиях слабых вмещающих пород 220
6.2. Разработка технологических схем очистных работ на базе камерных систем разработки 228
6.2.1. Варианты технологических схем на основе однокомбайновой выемки 228
6.2.2. Принципиальные технологические схемы с расширением камер .232
6.2.3. Алгоритм геомеханического обоснования параметров и варианты технологических схем разработки парными камерами 237
6.3. Обоснование параметров крепления очистных забоев при камерно столбовой системе разработке 244
6.3.1. Обоснование параметров анкерного крепления очистных выработок 244
6.3.2. Исследование взаимодействия комплектных крепей с породами кровли 248
6.3.3. Метод расчета параметров индивидуальных крепей в режиме комбинированной работы гидростоек 250
6.4. Геомеханическое обоснование параметров бурошнековой выемки .л... 256
6.5. Выводы по главе 6 263
Заключение. : .: 266
Список использованных источников...
