Исследование межслоевых деформаций, возникающих при посадке основной кровли угольного пласта

Статья посвящена изучению параметров искусственных акустических сигналов, возникающих в зонах посадки кровли, а также определению их особенностей, позволяющих прогнозировать негативные динамические явления. Продемонстрированы результаты прогноза посадки кровли на основе аналитических расчетов при использовании данных о строении и прочностных характеристиках пород, залегающих над угольными пластами «Поленовский» и «Болдыревский» шахты «Им. С.М. Кирова», а также пласта «52» шахты «Им. В.Д. Ялевского». Проведенные исследования были направлены на обработку и анализ сведений автоматизированной системы акустического контроля состояния массива и прогноза негативных динамических явлений (САКСМ) в целях установления контроля за напряженно-деформированным состоянием массива горных пород. Оценка динамики ослабленных межслоевых контактов и состояния призабойной части массива горных работ осуществлялась по параметрам спектра искусственного акустического сигнала. Представлены особенности формирования искусственного акустического сигнала в слоистой среде и описание влияния процесса движения очистного забоя на вариативность параметров сигнала. По результатам анализа и обработки полученных данных представлено детальное распределение относительных напряжений на участках посадки основной кровли в лавах вышеуказанных шахт.

Аксенов З. В. Исследование межслоевых деформаций, возникающих при посадке основной кровли угольного пласта // Горный информационно-аналитический бюллетень. – 2021. – № 9. – С. 23–35. DOI: 10.25018/0236_1493_2021_9_0_23.

Аксенов Захар Владленович — аспирант, ГИ НИТУ «МИСиС», e-mail: aksenov.zakhar@yandex.ru.

1. Костеренко В. Н., Воробьева О. В., Артемьев В. Б. и др. Обрушение горных выработок. — М.: Изд-во «Горное дело» ООО «Киммерийский центр», 2015. — 528 с.

2. Мирер С. В., Хмара О. И., Масленщиков Е. В. О контроле выбросоопасности забоев по спектральным характеристикам акустических сигналов / Вопросы предотвращения внезапных выбросов. Научное сообщение ИГД им. А.А. Скочинского. — 1987. — С. 52—61.

3. Shkuratnik V. L., Kravchenko O. S., Filimonov Y. L. Acoustic emission of rock salt at different uniaxial strain rates and under temperature // Journal of Applied Mechanics and Technical Physics. 2020, vol. 61, no. 3, рp. 479–485.

4. Гликман А. Г. Поля упругих колебаний в горных породах. — Л.: ЛГИ, 1985. — 65 с. — Деп. в ВИНИТИ, М., № 188 МГ-Д85.

5. Filimonov Y., Lavrov A., Shkuratnik V. Acoustic emission in rock salt: effect of loading rate // Strain. 2002, vol. 38, no. 4, рp. 157–159.

6. Гликман А. Г. Физика и практика спектральной сейсморазведки. — Geokniga, 2002. — 141 с.

7. Шкуратник В. Л., Николенко П. В., Ануфренкова П. С. Об особенностях ультразвуковых измерений в образцах угля с использованием поперечных упругих волн // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2020. — № 4. — С. 117—126. DOI: 10.25018/0236-1493-2020-4-0-117-126.

8. Николенко П. В., Набатов В. В. Об обеспечении помехозащищенности геоакустического контроля критических напряжений в породном массиве // Горный журнал. — 2015. — № 9. — С. 33—36. DOI: 10.17580/gzh.2015.09.06.

9. Брюханов А. М., Агафонов А. В., Рубинский А. А., Колчин Г. И. Акустический контроль выбросоопасности / Расследование и предотвращение аварий на угольных шахтах. Т. 3. — Донецк: Вебер, 2007. — 692 с.

10. Alkana H., Cinarb Y., Pusch G. Rock salt dilatancy boundary from combined acoustic emission and triaxial compression tests // International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences. 2007, vol. 44, no. 1, pp. 108—119.

11. Worden K., Spencer A. B., Packo P., Staszewski W. J., Uhl T., Pierce S. G. Acoustic emission source characterisation using evolutionary optimization // Strain. 2018, vol. 54, no. 4.DOI: 10.1111/str.12272.

12. Galchenko Yu. P., Eremenko V. A., Kosyreva M. A., Vysotin N. G. Features of secondary stress field formation under anthropogenic change in subsoil during underground mineral mining // Eurasian Mining. 2020, no. 1, pp. 9–13. DOI: 10.17580/em.2020.01.02.

13. Копылов К. Н., Смирнов О. В., Кулик А. И., Пальцев А. И. Автоматизированная система контроля состояния массива горных пород и прогноза динамических явлений // Безопасность труда в промышленности. — 2015. — № 8. — С. 32—37.

14. Костеренко В. Н., Смирнов Р. О., Аксенов З. В. Динамика газовыделений в очистных забоях // Горная промышленность. — 2019. — № 2 (144). — С. 52—58.