Введение
1 Анализ производственного опыта и результатов на учно-исследовательских работ по повышению устой чивости горных выработок 11
1.1 Анализ производственного опыта повышения устойчивости массива горных пород в окрестности горных выработок 12
1.2 Анализ способов и средств физико-химического упрочнения массива горных пород 19
1.3 Анализ результатов научных исследований по созданию новых способов и средств повышения устойчивости горных выработок с использованием технологий упрочнения горных пород 27
1.3.1 Анализ методик оценки напряженно- деформированного состояния в естественных и упрочненных породных массивах в окрестности горных выработок 28
1.3.2 Анализ методик количественного прогнозирования параметров опасных зон в окрестности подземных горных выработок 31
1.4 Обоснование актуальности разработки методики количественного прогнозирования параметров опасных зон и технологии упрочне ния пород в окрестности выработок угольных шахт 32
2 Адаптация алгоритма и программного обеспечения метода конечных элементов для расчета напряжений и деформаций в естественных и упрочненных породах в окрестности горных выработок 34
2.1 Выбор алгоритма и программного обеспечения метода конечных элементов для расчета напряженно-деформированного состояния углепородного массива в окрестности горных выработок 34
2.2 Адаптация алгоритма и программного обеспечения метода конеч ных элементов к модели углепородного массива в окрестности горных выработок 36
2.3 Оценка адекватности расчетных параметров напряженно-деформированного состояния фактическим 43
2.4 Методика количественного прогнозирования параметров опасных зон и технологии упрочнения пород в окрестности выработок угольных шахт 53
3 Количественное прогнозирование параметров опасных зон в окрестности незакрепленных подзем ных горных выработок 71
3.1 Программа исследования закономерностей распределения опасных зон в окрестности незакрепленных горных выработок 71
3.2 Исследование влияния горно-геологических факторов на параметры опасных зон в окрестности подземных горных выработок 75
3.2.1 Исследование влияния горно-геологических факторов на па раметры опасных зон в окрестности незакрепленных под готовительных горных выработок при варьировании только одного из факторов 75
3.2.2 Исследование комплексного влияния горно-геологических факторов на параметры опасных зон в окрестности незакрепленных подготовительных горных выработок 87
3.2.3 Исследование влияния горно-геологических факторов на параметры опасных зон в окрестности очистных горных выработок 89
3.3 Исследование влияния горнотехнических факторов на параметры опасных зон в окрестности подземных горных выработок 97
3.3.1 Исследование влияния горнотехнических факторов на пара метры опасных зон в окрестности незакрепленных подгото вительных горных выработок при варьировании только од ного из факторов 96
3.4 Исследование комплексного влияния горно-геологических и горнотехнических факторов на параметры опасных зон в окрестности горных выработок 103
4 Исследование влияния упрочнения пород на напряженно-деформированное состояние углепородного массива 111
4.1 Лабораторные исследования влияния упрочнения угля на его прочность при растяжении 111
4.2 Влияние упрочненных в опасных зонах нагнетанием химических составов пород кровли на напряженно-деформированное состояние массива горных пород в окрестности подземных горных выработок 114
4.3 Влияние упрочненных (в опасных зонах) анкерованием пород кровли на напряженно-деформированное состояние массива горных пород в окрестности подземных горных выработок 119
4.4 Реализация методики количественного прогнозирования параметров опасных зон и технологии упрочнения пород в окрестности выработок угольных шахт 123
4.4.1 Выбор параметров упрочнения угля и пород выемочного участка 34-1 ЗАО «Шахта «Казанковская» 123
4.4.2 Выбор параметров упрочнения угля и пород выемочного участка 29-19 филиала «Шахта «Есаульская» 127
4.4.3 Выбор параметров упрочнения угля и пород выемочного участка 69-3 ОАО «Шахта «Новокузнецкая» (в н.в. ликвидирована) 129
4.4.4 Выбор параметров упрочнения угля и пород выемочного участка 30-42 ОАО «Шахта «Большевик» 130
4.4.5 Выбор параметров упрочнения угля и пород выемочного участка 813 ОАО «Шахта «Инская» 132
4.5 Инструкция пользователю пакета компьютерных программ количественного прогнозирования параметров опасных зон и технологии упрочнения пород в окрестности выработок угольных шахт 134
Заключение 142
