Введение
1. Современное состояние вопроса разработки пологих и наклонных угольных пластов короткими забоями. цель работы и задачи исследований 15
1.1. Анализ существующих систем разработки угольных месторождений короткими забоями 15
1.2. Опыт внедрения короткозабойных систем отработки угольных пластов в СССР и России 25
1.3. Факторы влияющие на выбор параметров технологических схем и систем разработки угольных пластов короткими забоями 31
1.4. Анализ существующих методов расчета целиков 35
Выводы 46
1.5. Цель работы и задачи исследований 48
2. Комплексная оценка горно-геологических условий разработки пологих и наклонных пластов кузбасса 50
2.1. Изменчивость горно-геологических условий залегания разрабатываемых пластов Кузбасса 50
2.2. Обоснование и методика типизации шахтопластов Кузбасса 52
2.3. Изучение тектонической структуры массива для рационального планирования горных работ 66
2.3Л. Методическое обоснование способа построения поверхностей тектонических напряжений и деформаций 66
2.3.2. Планирование горных работ с учетом тектонических деформаций угольного пласта 75
2.4. Практические рекомендации по планированию горных работ 84
2.4.1. Общие сведения по тектонике шахтных полей 84
2.4.2. Описание тектонических деформаций угольных пластов на примере отработанных и проектируемых к отработке участках 85
3. Разработка технологических схем отработки пологих и наклонных угольных пластов короткими забоями 93
3.1. Общая характеристика технологических схем 93
3.2. Разработка способа отработки пологих и наклонных пластов короткими забоями при взрывной отбойке угля 97
3.2.1. Технология разработки пластов короткими столбами при взрывной отбойке и скреперовании угля 97
3.2.2.Технология разработки пластов камерами - лавами при взрывной отбойке и машинной погрузке угля 109
3.3. Технология разработки пологих пластов камерно-столбовой системой с выемкой угля проходческими комбайнами 113
3.4. Технология разработки пластов короткими лавами с выемкой угля механизированными комплексами 119
3.5. Экспериментальная проверка технологии разработки пластов короткими лавами с выемкой угля механизированными комплексами 123
3.5.1. Горно-геологический прогноз на отработку лавы 123
3.5.2. Выбор типа крепи, параметров забоя и забойного оборудования 126
3.5.3. Технология ведения очистных работ 127
3.5.4. Расчет нагрузки на очистной забой 134
3.5.5. Проветривание 137
3.5.6. Транспортировка горной массы, материалов и оборудования.. 138
3.5.7. Результаты шахтных испытаний технологии разработки пластов короткими лавами с выемкой угля механизированными комплексами 146
3.6. Экспериментальная проверка технологии разработки пластов короткими забоями с выемкой угля проходческими комбайнами 155
3.7. Экспериментальная проверка технологии разработки пластов короткими забоями с выемкой угля буровзрывным способом 169
3.7.1. Результаты отработки пласта «Коксовый» в пределах выемочного столба лавы №9 ш/у «Физкультурник» 169
3.7.2. Результаты отработки пласта «Коксовый» в пределах выемочного столба лавы №5 8 ш/у «Сибирское» 171
4. Исследование влияния горного давления на процесс взрывного разрушения угля в очистных забоях и определение оптимальных паййетров буровзрывных работ 175
4.1. Анализ современных исследований влияния горного давления на процесс взрывного разрушения угля 175
4.1.1. О распределении горного давления в лаве и влиянии на прочностные свойства массива 175
4.1.2. Физические основы изменения прочностных свойств твёрдых тел под давлением 181
4.1.3. Механизм и энергетические показатели процесса взрывного разрушения пород (угля) 184
4.2. Аналитическое исследование особенностей взрывного разрушения пласта в зоне отжима 189
4.3. Определение оптимальных параметров буровзрывных работ в коротких очистных забоях 194
4.3.1. Определение оптимальных параметров буровзрывных работ при отбойке угля шпуровыми зарядами 194
4.3.2. Параметры буровзрывных работ при отбойке угля скважинными зарядами 206
4.4. Шахтные экспериментальные исследования влияния горного давления на результаты взрыва 212
4.4.1. Методика и результаты шахтных экспериментальных работ...212
4.4.2. Анализ полученных результатов шахтных экспериментальных работ 214
5. Геомеханическое обоснование параметров технологии разработки пологих и наклонных пластов короткими забоями 225
5.1. Методика и результаты расчёта целиков различного назначения 225
5.1.1. Определение нагрузок на целики различного назначения 227
5.1.2. Определение несущей способности целиков 243
5.1.3. Расчёт размеров целиков 249
5.2. Оценка напряженного состояния угольного массива и прогноз степени удароопасности отдельных участков угольных пластов 256
5.3. Управление горным давлением при наличии труднообрушаемых пород основной кровли 264
5.3.1. Особенности проявления горного давления в выработках при вторичных осадках кровли 264
5.3.2. Дополнительная типизация пластов с труднообрушаемыми кровлями 270
5.4. Способ разупрочнения передовым торпедированием труднообрушаемых пород основной кровли 280
6. Разработка анкерной крепи 315
6.1. Выбор материалов для анкерных стержней 316
6.2. Исследование структуры композита со спирально-армированным наполнителем, используемого при изготовлении анкерного стержня 318
6.2.1. Степень наполнения материала анкерного стержня 322
6.2.2. Анализ структуры материала анкерного стержня 329
6.2.3. Определение предельных размеров элементов структуры материала анкерного стержня 332
6.3. Исследование физико-механических свойств материалов 335
6.3.1. Выбор методики испытаний, подготовка образцов, обработка результатов экспериментов 335
6.3.2. Влияние основных структурных и технологических параметров на механические характеристики композитов 337
6.3.3. Оценка ползучести анкерного стержня 351
6.4. Стендовые и шахтные испытания анкеров на основе спирально армированных композиционных материалов 357
6.4.1. Стендовые испытания анкеров на основе спирально армированных композиционных материалов 360
6.4.2. Шахтные испытания анкеров на основе спирально армированных композиционных материалов 371
Выводы 381
Заключение 383
Список литературы 386
Приложения 400
