Диссертация: Обоснование параметров анкерного крепления горных выработок, подвергшихся воздействию негативных техногенных факторов.

Актуальность работы. В настоящее время на угольных шахтах Кузбасса с пологим и наклонным залеганием угольных пластов ежегодно проводится свыше 250 км. горных выработок. При этом, анкерное крепление является доминирующим видом крепления горных выработок не только на шахтах Кузбасса, но и в целом по угольной промышленности России и во многих государствах с развитой угольной промышленностью. На большинстве шахт Кузбасса годовые объемы крепления горных выработок анкерным креплением составляют около 75% от общего объема проведения горных выработок, а на отдельных шахтах эти объемы достигают 90 %. Длительное безопасное поддержание выработок, закреплённых анкерной крепью, зависит, прежде всего, от своевременного контроля за величинами смещений, развития расслоений и трещиноватости приконтурных слоев кровли, а также деформациями пород в боках выработок. Важнейшей проблемой безопасного длительного поддержания подземных горных выработок является оценка влияния техногенного воздействия на углепородный массив и элементы крепления (затопление горных выработок, воздействие сейсмических и ударных воздушных волн от массовых промышленных и неконтролируемых взрывов). За последние 20 лет на шахтах Кузбасса произошло 13 аварий с групповыми несчастными случаями со смертельным исходом. Большинство эпизодов связаны со взрывами газо-воздушной смеси и угольной пыли, сопровождаемые распространением сейсмических и ударных волн, а также резкому кратковременному повышению температуры в зоне взрыва. При ликвидации последствий техногенных аварий, вызывающих образование подземных пожаров, а также при консервации или ликвидации угольных шахт «мокрым» способом, вода заполняет сеть горных выработок на полное сечение. При этом сроки и режимы затопления и осушения, зачастую, неизвестны. Следует также отметить, что в настоящее время, ввиду интенсивного процесса сближения границ горных отводов угольных шахт и разрезов Кузбасса, одной из наиболее актуальных научно-производственной задач является проблема безопасного поддержания подземных горных выработок, подвергающихся регулярному сейсмическому воздействию на участках открытых горных работ. Вопросы сохранения подземных горных выработок угольных шахт в зоне сейсмического влияния массовых промышленных взрывов имеют низкую изученность и слабо представлены в научно-технической литературе. Исследования в данной области в большей степени относятся к сохранению выработок при массовой отбойке рудных полезных ископаемых без дифференциации по типу крепления. Совместная разработка угольных пластов открытым и подземным способами ведет к организационным трудностям и в долгосрочной перспективе приводит к деформациям углепородного массива и нарушению работоспособности анкерной крепи. При этом, на шахтах России отсутствуют опыт работы специализированных организаций по обеспечению безопасности технологических режимов работ, а также единая отраслевая методика оценки допустимых уровней влияния сейсмических колебаний от взрывных работ на крепление подземных горных выработок. Поэтому геотехнологическое обоснование параметров анкерного крепления горных выработок, подвергшихся влиянию негативных техногенных факторов, является весьма актуальной и своевременной научной задачей.