Про вплив згибних деформацій на стан покрівлі вугільного пласта при різких обваленнях породної товщі

Автор(и)

  • Igor Iordanov Государственное высшее учебное заведение «Донецкий национальный технический университет», Ukraine
  • Daria Chepiga ДВНЗ "Донецький національний технічний університет", Ukraine https://orcid.org/0000-0002-3331-9128
  • Volodymyr Kolomiiets директор шахтоуправления «Южнодонбасское №1», Ukraine
  • Yevhen Podkopaiev Силезский технический университет, Poland
  • Anton Korol ПСП «Шахтоуправление «Добропольское» ООО «ДТЭК Добропольеуголь»», Ukraine
  • Vytalyi Dovhal Шахтоуправление «Мирноградуголь», Ukraine

DOI:

https://doi.org/10.20998/2413-4295.2018.16.05

Ключові слова:

демпфуюча здатність, обвалення, порожнистість, закладний масив, піддатлива опора

Анотація

Експериментально встановлено, що демпфуюча здатність закладного масиву, який є піддатливою основою для покрівлі вугільного пласта при його розробці, робить істотний вплив на поведінку бічних порід в околиці гірничої виробки при раптових обваленнях розшарованої товщі або посадках основної покрівлі. В результаті дії на покрівлю зовнішньої сили, при порожнистості закладного масиву М≤20%, коли забезпечується його мінімальна жорсткість, амплітуда коливань розглянутої системи стає максимальною. Доведено, що при збільшенні жорсткості закладного масиву в 5 разів, коли його порожнистість зменшується, а насипна щільність збільшується, розглянута система максимально поглинає енергію деформування. В таких умовах збільшується її добротність, число фіксованих коливань і зменшується проміжок часу, між моментом докладання зовнішньої сили і досягненням максимального прогину покрівлі, а сама система стає більш чутливою до впливу такої сили і руйнування. Коефіцієнт демпфування при цьому, характеризує темп відносного загасання коливань в одиницю часу і залежить від амплітуди коливань. Більш жорстка основа закладного масиву, порожнистість якого М≤6%, погіршує стійкість даної системи, а для нормального її функціонування необхідно, щоб закладний масив складався з неоднорідних за розміром частинок розпушеної гірської породи або мав порожнистість М=(9-20)% при зменшенні насипної щільності.

Біографія автора

Daria Chepiga, ДВНЗ "Донецький національний технічний університет"

Аспірант кафедри "Розробка родовищ корисних копалин"

Посилання

Andrushko, V. F., Sarakitjanc, S. A., Spicyn, Ju. G. Upravlenie krovlej v slozhnyh gorno-geologicheskih uslovijah [Control of the roof in difficult mining and geological conditions]. K.: Tehnika, 1985, 372.

Viktorov, S. D., Iofis, M. A, Goncharov, S. A. Sdvizhenie i razrushenie gornyh porod [Shift and destruction of rocks]. M.: Nauka, 2005, 277.

Zborshhik, M. P., Podkopaev, S. V. Mehanizm povyshenija ustojchivosti krovli v lavah pri primenenii zakladki vyrabotannogo prostranstva [The mechanism of increasing the stability of the roof in lavas with the use of a bookmark of worked-out space]. Ugol' Ukrainy, 1992, 5, 20-23.

Zhukov, V. E., Vystorop, V. V., Kolchin, A. M. Maloothodnaja tehnologija dobychi uglja [Low-waste coal mining technology]. K.: Tehnika, 1984, 144.

Lapshin, V. V. Udar o poverhnost' tela s dopolnitel'noj oporoj [Impact on the surface of the body with an additional support] Vestnik Moskovskogo gos.tehn.un-ta im N.Je. Baumana. Serija: Estestvennye nauki, 2006, 45-53.

Kil'chevskij, N. A. Dinamicheskoe kontaktnoe szhatie tverdyh tel. Udar [Dynamic contact compression of solids. Strike]. K.: Naukova dumka, 1976, 311.

Trigub, A. M., Shtager, E. V. Priblizhennye sposoby ocenki kojefficienta vosstanovlenija pri soudarenii tverdyh tel [Approximate methods for estimating the recovery coefficient for a collision of solids]. Sovremennye naukoemkie tehnologii, 2014, 5(1), 91-93.

Strelkov, S. P. Vvedenie v teoriju kolebanij [Introduction to the theory of oscillations]. - SPb.: Izd-vo «Lan'», 2005, 440.

Meirovitch, L. Fundamentals of Vibrations. Mc Graw-Hill, 2001, 806.

Baddour, N. Recent Advances in Vibration Analisic. - In Tech., Rijeka, Croatia, 2011, 236.

Shakirzjanov, R. A., Shakirzjanov, F. R. Dinamika i ustojchivost' sooruzhenij [Dynamics and stability of structures]. Kazan': Izd-vo Kazans. gos. arhit-str. un-ta, 2005, 120.

Nashif, A., Dzhouns, D., Henderson, Dzh. Dempfirovanie kolebanij [Oscillation damping]. M.: Mir, 1988, 448.

Ebrahimi, F. Advances in Vibration Analisic Research. - In Tech, 2011, 456.

Agarwal, R. P., Bohner, M., Grace, S. R., O'Regan, D. Discrete Oscillation Theory. Hindwai Publishing Corporation, 2005, 961.

Meleshko, V. V., Popkov S. O. Izgibnye kolebanija uprugih prjamougol'nyh plastin so svobodnymi krajami: ot Hladni (1809) i Ritca (1909) do nashih dnej [Bending oscillations of elastic rectangular plates with free edges: from Hladni (1809) and Ritz (1909) to the presen], Akusticheskij vestnik. 2009, 4(12), 34-51.

Nacіonal'nij standart Ukraїni. Metodi viprobuvannja cementu. Chastina 1. Viznachennja mіcnostі [The national standard of Ukraine. Methods viprobuvannya cement. Part 1. Viznachennya mіcostnosti] (EN 196-1:2005, IDT) DSTU EN196-1:2007. Kiїv, Mіnbud Ukrїni, 2007, 30.

Nazarov, A. G. O mehanicheskom podobii tverdyh deformiruemyh tel [On the mechanical similarity of solid deformable bodies]. Erevan, Izd-vo AN Arm.SSR, 1965, 218.

Borshh-Komponiec, V. I. Prakticheskaja mehanіka gornah porod [Practical mechanics of rock formations]. M.: Izd-vo «Gornaja kniga», 2013, 322.

Zubkov, A. A. Opredelenie prochnosti betona [Determination of strength of concrete]. M.; Izd-vo ASV, 1998, 120.

Dvorkin, L. I., Goc, V. I., Dvorkin, O. L. Ispytanija betonov i rastvorov. Proektirovanie ih sostavov [Tests of concrete and mortar. Designing their compositions]. M.: Infra-Inzhenerija, 2015, 418.

Podkopaev, S. V., Gavrish, N. N., Deglin, B. M., Kamenec, V. I. Laboratornyj praktikum po kursu «Mehanika gornyh porod» [Laboratory workshop on the course "Mechanics of rocks"]. Doneck: DonNTU, 2012, 48.

Porcevskij, A. K. Katkov, G. A. Osnovy fiziki gornyh porod, geomehaniki i upravlenija sostojaniem massiva [Fundamentals of rock physics, geomechanics and array state management] – M.: Mosk.gos. otkrytyj un-t, 2004, 120.

Shenk, H. Teorija Inzhenernogo jeksperimenta [Theory of Engineering experiment]. M.: Mir, 1972, 382.

Chepiga, D. A., Iordanov, I. V., Kipko, A. Je. O vnezapnyh obrushenijah bokovyh porod pri jekspluatacii gornyh vyrabotok [On the sudden collapse of lateral rocks during the exploitation of mine workings]. World Science, 2017, 3(19),1, 33-37.

Bridzhmen, P. V. Analiz razmernostej [Analysis of dimensions]. Izhevsk: NIC «Reguljarnaja i haoticheskaja dinamika», 2001, 148.

Kutateladze, S. S. Analiz podobija i fizicheskie modeli [Similarity analysis and physical models]. Novosibirsk: Nauka, 1982, 304.

Pіd zag.red. Greb'onkіna, S. S., Gavrisha. M. M. Mehanіka gіrs'kih porіd [Mechanics of rocks]. Donec'k: DonNTU, 2004, 169.

Il'nickaja, E. I. Svojstva gornyh porod i metody ih opredelenija [Properties of rocks and methods for their determination]. M.: Nedra, 1969, 392.

Korobkin, V. I., Peredel'skij, L. V. Inzhenernaja geologija i ohrana okruzhajushhej sredy [Engineering geology and environmental protection]. Rostov-na-Donu: Izd-vo Ros. un-ta, 2013, 348.

Obiralov, A. I., Limonov, A. N., Gavrilova, N. A. Fotogrammetrija [Photogrammetry]. M.: Kolos S, 2004, 240.

Vibration and Shok Handbook.L.; Hutchinson, 2000, 240p.

Bottega, W. J. Engineering Vibration. CRC Press, Taylor&Francis Group, 2006, 727.

Butikov, E. I. Physic of Oscallation. Useris Manual. American Institute of Physics, Physics Academic Software. New York, 1996, 120.

Ginsberg, I. Engineering Dynamics. Cambridge University Press, 2008, 726.

Palochkin, S. V., Labaj, N. Ju., Rudovskij, P. N. Jeksperimental'nye issledovanija dempfirovanija kolebanij v tekstil'nyh pakovkah s krestovoj namotkoj niti [Experimental studies of vibration damping in textile packages with cross winding of filaments]. Tehnologija tekstil'noj promyshlennosti, 3(357), 2015, 141-145.

Bazhenov, V. A., Pogorelova, O. S., Postnikova, T. G. i dr. Chislennye issledovanija dinamicheskih processov v vibroudarnyh sistemah pri modelirovanii udara siloj kontaktnogo vzaimodejstvija [Numerical studies of dynamic processes in vibro-impact systems in the simulation of impact by the force of contact interaction]. Problemy prochnosti, 2008, 6, 82-90.

Kovaleva, N. V., Rutman, Ju. L., Davydova, G. V. Opredelenie optimal'nyh parametrov dempfirvoanija v sistemah sejsmoizoljacii [Determination of optimal damping parameters in seismic isolation systems] Inzhenerno-stroitel'nyj Zhurnal. Magazine of Civil Engineering, 5, 2013, 107-115.

Jablonskij, S. A., Norejko, S. S. Kurs teorii kolebanij [Course of the theory of oscillations]. M.: Izd-vo BHV, 2007, 336.

##submission.downloads##

Опубліковано

2018-06-10

Як цитувати

Iordanov, I., Chepiga, D., Kolomiiets, V., Podkopaiev, Y., Korol, A., & Dovhal, V. (2018). Про вплив згибних деформацій на стан покрівлі вугільного пласта при різких обваленнях породної товщі. Вісник Національного технічного університету «ХПІ». Серія: Нові рішення у сучасних технологіях, (16(1292), 27–40. https://doi.org/10.20998/2413-4295.2018.16.05

Номер

Розділ

Енергетика, машинобудування та технології конструкційних матеріалів