Дослідження на моделях стійкості бічних порід при раптових обваленнях розшарованої товщі

Автор(и)

  • Serhii Podkopaiev ДВНЗ«Донецький національний технічний університет», Ukraine https://orcid.org/0000-0002-3258-9601
  • Igor Iordanov ДВНЗ«Донецький національний технічний університет», Ukraine https://orcid.org/0000-0001-9991-781X
  • Yuliia Simonova ДВНЗ«Донецький національний технічний університет», Ukraine https://orcid.org/0000-0002-9192-7850
  • Anton Polozhiy ДВНЗ«Донецький національний технічний університет», Ukraine
  • Anton Korol ПСП «Шахтоуправління «Добропільське» ТОВ «ДТЕК Добропільвугілля»», Ukraine
  • Hennadii Boichenko ТОВ «Шахта «Свято-Покровська №3», Ukraine

DOI:

https://doi.org/10.20998/2413-4295.2019.01.06

Ключові слова:

гірничий тиск, обвалення, згинні коливання, динамічні навантаження, податлива опора, закладка виробленого простору

Анотація

Метою роботи є визначення умов стійкості бічних порід в вуглепородному масиві, що вміщує виробки, при підтримці покрівлі вугільного пласта піддатливої опори. Для досягнення поставленої мети були виконані дослідження з залученням основних положень класичної механіки, теорії пружності і коливань, а також лабораторні дослідження на моделях з еквівалентних матеріалів, коли покрівля вугільного пласта була представлена у вигляді балки з піддатливою опорою. В результаті відпрацювання експериментальних моделей, враховувалися геометричні параметри, що відображають в певні моменти часу, величину можливого відхилення центру мас балки від положення рівноваги а, (м) при ударі і миттєвого стиснення піддатливої опори ΔХ, (м). Доведено, що після силового впливу падаючої породи на балку, при певній жорсткості піддатливої опори, з урахуванням тривалості удару tуд, (с) і проміжку часу, протягом якого переміщення балки досягає максимальних значень Δt, (с), тобто коли tуд = Δt, (с) і а≈ΔХ, (м), моделюємая система втрачає свою стійкість. При такій взаємодії балки з піддатливою опорою, у міру збільшення жорсткості охоронної споруди, коли а, (м) і ΔХ, (м), приймають мінімальні значення, ймовірність руйнування бічних порід і їх обвалення в виробці, збільшується. Виконаний комплекс досліджень показує, що при раптових обваленнях розшарованої породної товщі, для зниження рівня травматизму гірників і підвищення стійкості покрівлі вугільного пласта в робочій частині лави і позаду очисного вибою, доцільно застосування піддатливих опор з роздробленої породи, обґрунтованого гранулометричного складу.

Посилання

Nikolin, V. I., Podkopaev, S. V., Agafonov, A. V., Maleev, N. V. Snizhenie travmatizma ot projavlenij gornogo davlenija [Injury Reduction of manifestations of rock pressure]. Donetsk: Nord-Press, 2005, 332.

Zhukov, V., Vistorop, V., Kolchin, A. et al. Malootkhodnaya tekhnologiya dobychi uglya [Low-waste coal mining technology]. K.: Technics, 1984, 144.

Liashok, Ya., Iordanov, I., Chepiga, D., Podkopaiev, S. Experimrntal studies of the seam openings competence in different methods of protection under pitch and steep coal seams development. Mining of Mineral Deposits, 2018, 12, 4, 9-19, doi: 10.1547//mining12.04.009.

Zborshchik, M., Podkopaev, S. Mekhanizm povysheniya ustoychivosti krovli v lavakh pri primenenii zakladki vyrabotannogo [The mechanism of increasing the stability of the roof in the pits when using the laying of a goaf]. Coal of Ukraine, 1992, 5, 20-23.

Shashenko, A. N., Pustovoitenko, V. P., Sdvizhikova, E. A. Geomekhanika [Geomechanics]. K: New druk, 2016, 528.

Shakirzyanov, R., Shakirzyanov, F. Dinamika i ustoychivost' sooruzheniy [Dynamics and stability of structures]. Kazan, Publishing House Kazans state arch-pp. University, 2005, 120.

Ziegler, F. Mekhanika tverdykh tel i zhidkostey [Mechanics of solids and liquids]. Izhevsk: SIC “Regular and chaotic mechanics”, 2002, 912.

Baruh, H. Applied Dynamics, Taylor Francis Group, LLS, 2015, 872.

Akimov, V. Teoreticheskaya mekhanika, Dinamika, V 2ch, Chast' 2, Dinamika material'noy tochki [Theoretical mechanics, Dynamics, Part 2, Dynamics of the material point]. Ed. prof. A. V. Chigareva, Minsk: New knowledge, 2010, 863.

Kilchevsky, N. A. Teoriya soudareniy tverdykh tel [The theory of collisions of solids]. Kiev: Naukova Dumka, 1969, 246.

Ginsberg, I. Engineering Dynamics. Cambridge University Press, 2008, 726, doi: 10.1017/CBO9780511805899.

Kleeppner, D., Kolenkow, R. An introduction to Mechanics. Cambridge University Press, 2014, 542.

Strelkov, S. Vvedeniye v teoriyu kolebaniy [Introduction to the theory of oscillations]. SPb.: Publishing house "Lan", 2005, 440.

Gusev, A., Navoselova, M. Prikladnaya teoriya kolebaniy [Applied theory of oscillations]. Tver State, Univ, 2017, 160.

Ebrahimi, F. Advances in Vibration Analisic Reserch. In Tech, 2011, 456, doi: 10.5772/639.

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

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

Kovaleva, N., Rutman, Yu., Davydova, G. Opredeleniye optimal'nykh parametrov dempfirovaniya v sistemakh seysmoizolyatsii [Determination of optimum damping parameters in seismic insulation systems]. Construction Engineering Journal, Magazine of Civil Engineering, 2013, 5, 107-115.

Vodopyanov, V., Belov, A. Issledovaniye dempfiruyushchikh svoystv materialov [Investigation of damping properties of materials], Volgograd, VolgGTU, 2001, 12.

Natsionalʹnyy standart Ukrayiny, Metody vyprobuvannya tsementu, Chastyna 1, Vyznachennya mitsnosti [National standard of Ukraine, Methods of test of cement, Part 1, Determination of durability] (EN 196-1: 2005, IDT) DSTU EN196-1: 2007, Kiev, Minsk Ukrini, 2007, 30.

Borscht-Komponiyets, V. Prakticheskaya mekhaníka gornykh porod [Practical mechanics of rocks mountains]. M: From-in "Mountain Book", 2013, 322.

Dvorkin, L., Gotz, V., Dvorkin, O. Ispytaniya betonov i rastvorov, Proyektirovaniye ikh sostavov [Concrete and solution tests, Designing their compositions]. M.: Infra-Engineering, 2015, 418.

Havrish, M. Mekhanika hirsʹkykh pored [Mechanics of rocks ]. Pid zah. S. Hrebʹonkina, M. Havrish. Donetsʹk: DonNTU, 2004, 169.

Bridgman, P. Analiz razmernostey [Dimension analysis], Izhevsk, Scientific and Research Center “Regular and Chaotic Dynamics”, 2001, 148.

Obiralov, A., Limonov, A., Gavrilova, N. Fotogrammetriya [Photogrammetry]. M.: Nedra, 1969, 392.

##submission.downloads##

Опубліковано

2019-09-28

Як цитувати

Podkopaiev, S., Iordanov, I., Simonova, Y., Polozhiy, A., Korol, A., & Boichenko, H. (2019). Дослідження на моделях стійкості бічних порід при раптових обваленнях розшарованої товщі. Вісник Національного технічного університету «ХПІ». Серія: Нові рішення у сучасних технологіях, (1), 48–57. https://doi.org/10.20998/2413-4295.2019.01.06

Номер

Розділ

Енергетика, машинобудування та технології конструкційних матеріалів