Анализ влияния частичной закладки выработанного пространства на НДС углевмещающего массива при селективной отработке тонких угольных пластов

Abstract

В статье представлено техническое решение по отработке тонких угольных пластов с частичной закладкой выработанного пространства. Обоснована геомеханическая модель поведения углевмещающей толщи. Представлена методика проведения вычислительного эксперимента по исследованию процессов сдвижения углевмещающего массива в зоне влияния очистных работ. Построены эпюры распределения компонент напряжений (горизонтальных, вертикальных и интенсивности напряжений) горного давления в области фронтального опорного давления и области выработанного пространства для традиционной технологии (при управлении кровлей полным обрушением) и при селективной технологии с частичной закладкой. Исходя из проведенных исследований напряженно-деформированного состояния углевмещающей толщи сделан общий вывод о преимуществе технологии селективной выемки с частичной закладкой с точки зрения геомеханики поведения массива.

У статті наведено технічне рішення щодо відпрацювання тонких вугільних пластів з частковим закладанням виробленого простору. Обґрунтовано геомеханічну модель поведінки вуглевмісної товщі. Наведено методику проведення обчислювального експерименту з дослідження процесів зрушення вуглевмісного масиву в зоні впливу очисних робіт. Побудовані епюри розподілу компонент напружень (горизонтальних, вертикальних і інтенсивності напружень) гірського тиску в області фронтального опорного тиску і області виробленого простору для традиційної технології (при управлінні покрівлею повним обваленням) і при селективній технології з частковим закладанням. Виходячи з проведених досліджень напружено-деформованого стану вуглевмісної товщі зроблено загальний висновок щодо переваги технології селективної виїмки з частковим закладанням з точки зору геомеханіки поведінки масиву.

In the article, the technological solution for thin coal seams mining with partial goaf backfilling is proposed. The geomechanical model of coal-bearing strata behavior is substantiated. The technique of computing experiment is presented for studying processes of coal-bearing massif movement in zone of stope operation influence. The curves were built for distributions of stress components (horizontal, vertical and intensity stresses) of the rock pressure in area with frontal bearing pressure and goaf area for traditional technology (full caving) and selective technology with partial backfilling. According to the performed investigation of the stress-strain-state of coalbearing strata, a general conclusion is made about advantage of technology of selective mining with partial goaf backfilling in context of massif geomechanical behavior.