Powered by OpenAIRE graph
Found an issue? Give us feedback

Assessing the stability of protective structures in preparatory mining workings under conditions of static load

Assessing the stability of protective structures in preparatory mining workings under conditions of static load

Abstract

The object of this study is the deformation processes in protective structures under the action of static load in the coal massif in order to preserve the integrity of the side rocks and the operational condition of mine workings. Under laboratory conditions, the deformation characteristics of rigid and flexible protective structures, as well as supports made of crushed rock, were studied on experimental samples. The samples were subjected to uniaxial compression. It was established that there is a functional relationship between the coefficient of transverse deformation ν and the relative change in the volume δV of protection structures, which makes it possible to estimate their bearing capacity. For rigid protection structures (coal pillars, cast strip, cement blocks, blocks of reinforced concrete bollards, bundles of wooden racks), the deformed state of the structures determines their behavior. This happens at values of ν=0.3–0.5 and δV£0.09. Their stability is fixed within the safe deformation resource. An increase in the deformation energy density of such structures beyond the safe deformation resource leads to their destruction due to a change in shape. For flexible protection structures (bundles of wooden racks, rolling bundles made of wooden sleepers), which have a transverse deformation coefficient ν=0.02, at a relative change in volume δV£0.3, the compaction of structures is observed. Increasing their stiffness allows limiting the convergence of side rocks. For a support made of crushed rock, at ν=0.25–0.32 and a relative volume change of 0.12£δV£0.32, its compaction and increase in resistance occur. Under such conditions, the convergence of side rocks is limited. In order to preserve the integrity of the lateral and operational condition of preparatory workings in the excavation areas of coal mines, it is advisable to use flexible protective structures made of wood or supports made of crushed rock

Об’єктом дослідження є деформаційні процеси охоронних споруд при дії статичного навантаження у вуглепородному масиві для збереження цілісності бічних порід та експлуатаційного стану гірничих виробок. В лабораторних умовах на експериментальних зразках досліджувалися деформаційні характеристики жорстких та піддатливих охоронних споруд, а також опори із подрібненої породи. Зразки піддавались одновісному стисненню. Встановлено, що між коефіцієнтом поперечної деформації n і відносною зміною об’єму dV охоронних споруд існує функціональна залежність, яка дозволяє оцінити їх несучу здатність. Для жорстких охоронних споруд (цілики вугілля, лита полоса, цементні блоки, блоки залізобетонних тумб, кущі із дерев’яних стійок) деформований стан конструкцій визначає їх поведінку. Це відбувається при значеннях n=0.3–0.5 та dV£0.09. В межах безпечного деформаційного ресурсу фіксується їх стійкість. Збільшення щільності енергії деформації таких конструкцій за межами безпечного деформаційного ресурсу призводить до їх руйнування за рахунок формозміни. Для піддатливих охоронних споруд (дерев’яні костри, накатні костри з дерев’яних шпал), які мають коефіцієнт поперечної деформації n=0.02, при відносній зміні об’єму dV£0.3 фіксується ущільнення конструкцій. Збільшення їх жорсткості дозволяє обмежити конвергенцію бічних порід. Для опори із подрібненої породи при n=0.25–0.32 і відносною зміною об’єму 0.12£dV£0.32 відбувається її ущільнення та зростання опірності. В таких умовах обмежується конвергенція бічних порід. Для збереження цілісності бічних та експлуатаційного стану підготовчих виробок на виїмкових дільницях вугільних шахт, доцільно використання піддатливих охоронних споруд із дерева або опор із подрібненої породи

Keywords

coal massif, бічні породи, підготовчі виробки, статичне навантаження, protective structures, вуглепородний масив, static load, preparatory workings, lateral rocks, охоронні споруди

  • BIP!
    Impact byBIP!
    selected citations
    These citations are derived from selected sources.
    This is an alternative to the "Influence" indicator, which also reflects the overall/total impact of an article in the research community at large, based on the underlying citation network (diachronically).
    0
    popularity
    This indicator reflects the "current" impact/attention (the "hype") of an article in the research community at large, based on the underlying citation network.
    Average
    influence
    This indicator reflects the overall/total impact of an article in the research community at large, based on the underlying citation network (diachronically).
    Average
    impulse
    This indicator reflects the initial momentum of an article directly after its publication, based on the underlying citation network.
    Average
Powered by OpenAIRE graph
Found an issue? Give us feedback
selected citations
These citations are derived from selected sources.
This is an alternative to the "Influence" indicator, which also reflects the overall/total impact of an article in the research community at large, based on the underlying citation network (diachronically).
BIP!Citations provided by BIP!
popularity
This indicator reflects the "current" impact/attention (the "hype") of an article in the research community at large, based on the underlying citation network.
BIP!Popularity provided by BIP!
influence
This indicator reflects the overall/total impact of an article in the research community at large, based on the underlying citation network (diachronically).
BIP!Influence provided by BIP!
impulse
This indicator reflects the initial momentum of an article directly after its publication, based on the underlying citation network.
BIP!Impulse provided by BIP!
0
Average
Average
Average
gold