Оценка и мониторинг способа оперативного многоступенчатого разупрочнения труднообрушаемой кровли методом направленного гидроразрыва
В.И. Клишин1, Г.Ю. Опрук1, П.В. Гречишкин2, С.И. Связев1
1 Федеральный исследовательский центр угля и углехимии Сибирского отделения Российской академии наук, г. Кемерово, Российская Федерация
2 АО «Научно-исследовательский институт горной геомеханики и маркшейдерского дела – межотраслевой научный центр «ВНИМИ», г. Санкт-Петербург, Российская Федерация
Горная Промышленность №S2 / 2023 стр. 101-107
Резюме: На основе оценки текущего состояния проявления горного давления в очистном забое и подготовительных выработках предложен метод многоступенчатого управления труднообрушаемой кровлей методом направленного гидроразрыва, широко применяемого на шахтах Кузбасса. На примере шахты «Саранская» УД «АрселорМиттал Темиртау» при отработке лавы 43К10-В рассмотрен подход к комплексному решению проблем повышенной напряженности угольного пласта, отжимов и образования куполов на груди очистного забоя. Применение технологии оперативного многоступенчатого разупрочнения труднообрушаемой кровли из очистного забоя позволило выполнить мероприятия и исключить простои очистного забоя. Мониторинг выполненных мероприятий путем фиксации изменений напряженно-деформированного состояния массива на экспериментальном участке показал эффективность применяемой технологии.
Ключевые слова: горное давление, труднообрушаемая кровля, разупрочнение, метод направленного гидроразрыва, шахтный эксперимент, оценка и мониторинг
Благодарности: Исследование выполнено в рамках комплексной научно-технической программы полного инновационного цикла «Разработка и внедрение комплекса технологий в областях разведки и добычи полезных ископаемых, обеспечения промышленной безопасности, биоремедиации, создания новых продуктов глубокой переработки из угольного сырья при последовательном снижении экологической нагрузки на окружающую среду и рисков для жизни населения», утвержденной Распоряжением Правительства Российской Федерации от 11.05.2022 г. №1144-р. (Соглашение №075-152022-1191).
Для цитирования: Клишин В.И., Опрук Г.Ю, Гречишкин П.В., Связев С.И. Оценка и мониторинг способа оперативного многоступенчатого разупрочнения труднообрушаемой кровли методом направленного гидроразрыва. Горная промышленность. 2023;(S2):101–107. https://doi.org/10.30686/1609-9192-2023-S2-101-107
Информация о статье
Поступила в редакцию: 25.07.2023
Поступила после рецензирования: 17.08.2023
Принята к публикации: 21.08.2023
Информация об авторах
Клишин Владимир Иванович – доктор технических наук, член-корреспондент РАН, профессор, директор Института угля, Федеральный исследовательский центр угля и углехимии Сибирского отделения Российской академии наук, г. Кемерово, Российская Федерация; e-mail: Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.
Опрук Глеб Юрьевич – кандидат технических наук, заведующий лабораторией эффективных технологий разработки угольных месторождений Институт угля, Федеральный исследовательский центр угля и углехимии Сибирского отделения Российской академии наук, г. Кемерово, Российская Федерация; e-mail: Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.
Гречишкин Павел Владимирович – кандидат технических наук, директор КФ АО «ВНИМИ», Научно-исследовательский институт горной геомеханики и маркшейдерского дела – межотраслевой научный центр «ВНИМИ», г. Кемерово, Российская Федерация; e-mail: Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.
Связев Сергей Игоревич – старший инженер лаборатории угольного машиноведения Института угля, Федеральный исследовательский центр угля и углехимии Сибирского отделения Российской академии наук, г. Кемерово, Российская Федерация; e-mail: Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.
Список литературы
1. Шинкевич М.В., Родин Р.И. Изменение горного давления при отработке пласта угля длинным очистным забоем. Безопасность труда в промышленности. 2021;(5):65–69. https://doi.org/10.24000/0409-2961-2021-5-65-69
2. Шинкевич М.В. Периодичность изменения горного давления на механизированную крепь очистного забоя. Вестник Научного центра ВостНИИ по промышленной и экологической безопасности. 2021;(2):30–37. https://doi.org/10.25558/VOSTNII.2021.32.94.004
3. Шинкевич М.В., Родин Р.И. Волнообразность горного давления при отработке длинных лав. Вестник научного центра по безопасности работ в угольной промышленности. 2020;(4):90–94.
4. Рейтер М., Курфюрст В., Майрхофер К., Векслер Ю.А. Волнообразное распределение горного давления вдоль забоя лавы. Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых. 2009;(2):38–45.
5. Рейтер М., Векслер Ю. Автоматизация длинных забоев: повышение производительности и контроль опасного горного давления. Сибирский уголь. 2008;(4):7.
6. Клишин В.И. Адаптация механизированных крепей к условиям динамического нагружения. Новосибирск: Наука; 2002. 200 с.
7. Клишин В.И., Зворыгин Л.В., Лебедев А.В., Савченко А.В. Проблемы безопасности и новые технологии подземной разработки угольных месторождений. Новосибирск: Издательский дом «Новосибирский писатель»; 2011. 524 с.
8. Джевецки Я. Новые методы предотвращения опасности горных ударов. Глюкауф. 2002;(3).
9. Huang B., Liu J., Zhang Q. The reasonable breaking location of overhanging hard roof for directional hydraulic fracturing to control strong strata behaviors of gob-side entry. International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences. 2018;103:1–11. https://doi.org/10.1016/j.ijrmms.2018.01.013
10. Huang B., Zhao X., Ma J., Sun T. Field experiment of destress hydraulic fracturing for controlling the large deformation of the dynamic pressure entry heading adjacent to the advancing longwall face. Archives of Mining Sciences. 2019;64(4):829–848. Available at: https://paperity.org/p/274660307/field-experiment-of-destress-hydraulic-fracturing-for-controlling-the-large-deformation
11. He H., Dou L., Fan J., Du T., Sun X. Deep-hole directional fracturing of thick hard roof for rockburst prevention. Tunnelling and Underground Space Technology. 2012;32:34–43. https://doi.org/10.1016/j.tust.2012.05.002
12. Гречишкин П.В., Харченко В.Ф., Розонов Е.Ю., Горностаев В.С., Панин С.Ф. Повышение эффективности оценки состояния пород кровли выработок с применением различных методов в условиях шахты «Чертинская-Коксовая». Уголь. 2019;(10):42–48. https://doi.org/10.18796/0041-5790-2019-10-42-46
