Дисертація є завершеною науково-дослідною роботою, у якій на основі вперше встановлених закономірностей і параметрів здимання шаруватих порід підошви вирішена актуальна науково-технічна задача прогнозування ймовірності здимання, втрати повздовжньо-поперечної стійкості шаруватих порід підошви гірничих виробок, що дає можливість своєчасно та раціонально застосовувати способи боротьби зі здиманням порід підошви в капітальних та підготовчих виробках вугільних шахт. Основні результати роботи полягають у наступному: 1. Проведена статистична обробка інформації про здимання порід підошви в пластових підготовчих виробках на 699 шахтопластах Донбасу, виявлені найбільш значимі фактори, згруповані в безрозмірні комбінації (симплекси) і досліджений вплив кожного з них на ймовірність здимання підошви (помилка прогнозу 9…12%). 2. Встановлено, що величина підняття порід підошви U перебуває в степеневій залежності від ймовірності Р здимання, крім того, вона максимальна для способу охорони за схемою «бутова смуга (або штучне огородження) – масив»; оцінена вірогідність визначення величини U. 3. Розроблена математична модель здимання порід підошви з урахуванням їх шаруватості й взаємодії з масивом, шаруваті породи розглянуті як балки, що лежать на пружній (вінклеровській) основі під дією нерівномірного навантаження, розподіленого по торцях породної балки. Розроблено методику визначення потужності порід, схильних до здимання. 4. Встановлений вплив на характер деформування й величину прогинів породних шарів, що залягають у підошві виробки, їх товщини, міцності, модуля деформацій, коефіцієнта постелі, а також ширини виробки. Показано, що, чим менше потужність шару породи, що здимається, тим ймовірніше "однобічне" здимання, що підтверджується відзначеними на практиці випадками "центрального" й "однобічного" здимання підошви. 5. Запропонований механізм розвитку втрати стійкості породного шару підошви у вигляді лавиноподібного поширення тріщини між породною балкою й основою, встановлена умова зародження тріщин розриву й втрати стійкості. 6. Встановлені критерії втрати стійкості шаруватих порід підошви – а) критерій втрати повздовжньо-поперечної стійкості й б) локальний нормований критерій руйнування порід . Ступінь стійкості порід підошви залежить від співвідношення критеріїв і . При цьому можливі 6 варіантів їх співвідношення. 7. Моделюванням втрати повздовжньо-поперечної стійкості шарів підошви досліджено вплив числа і товщини шарів, що втрачають стійкість; кількості вертикальних тріщин у шарі; привантаження порід підошви. Встановлено, що найбільший вплив на величину мають два останніх фактори. 8. Розроблені методика, пакет прикладних програм для ЕОМ й інструкція із прогнозування ймовірності здимання, величини підняття й втрати повздовжньо-поперечної стійкості шаруватих порід підошви, які дозволяють робити розрахунки для різного співвідношення гірничо-геологічних і гірничотехнічних умов проведення й експлуатації виробок. 9. Ефективність застосування запропонованих методик прогнозу підтверджується розрахунком економічної ефективності. Так, очікуваний економічний ефект становить до 196 грн/п.м виробки. Він досягається за рахунок виключення витрат, пов'язаних з необхідністю підривки порід підошви; демонтуванням, а потім настиланням нових рейкових колій, установкою конвеєрів, іншого транспортного устаткування; перекріпленням виробки. Основний зміст дисертації опублікований у роботах: 1. Литвинский Г.Г., Фесенко Э.В. Устойчивость слоистой почвы штреков // Сб. науч. тр. – Алчевск: ДГМИ, 2003. – Вып. 17. – С. 67 – 75. 2. Литвинский Г.Г., Фесенко Э.В. Метод прогноза пучения почвы в горных выработках // Уголь Украины. – 2004. – №1. – С. 9 – 11. 3. Литвинский Г.Г., Фесенко Э.В. Закономерности пучения пород почвы подготовительных выработок // Наукові праці Донецького національного технічного університету. Серія: „Гірничо-геологічна”. – Донецьк: ДонНТУ, 2004. – Вип. 72. – С. 19 – 23. 4. Литвинский Г.Г., Фесенко Э.В. Прогноз пучения почвы в пластовых подготовительных выработках // Разработка рудных месторождений. Науч.-техн. сб. – Кривой Рог: КТУ, 2004. – Вып. 87. – С. 100 – 103. 5. Литвинский Г.Г., Фесенко Э.В. Динамическая потеря устойчивости слоистых пород почвы // Изв. вузов. Горный журнал. – 2004. – №4. – С. 124 – 127. 6. Фесенко Э.В. Стенд для моделирования пучения слоистых пород почвы горных выработок // Сб. науч. тр. – Алчевск: ДонГТУ, 2004. – Вып. 18. – С. 144 – 150. 7. Литвинский Г.Г., Фесенко Э.В. Вероятностный метод прогноза пучения почвы в пластовых подготовительных выработках // Вестник Криворожского технического университета. Сб. науч. тр. – Кривой Рог: КТУ, 2005. – Вып. 8. – С. 36 – 40. 8. Литвинский Г.Г., Фесенко Э.В. Об особенностях пучения слоистой почвы горных выработок // Материалы международной научно-практической конференции «Уголь-Mining Technologies 2003», посвященной 60-летию ГОАО «Луганскгипрошахт». – Алчевск: ДГМИ, 2003. – С. 66 – 74. 9. Фесенко Э.В. Прогноз пучения почвы штреков // Совершенствование технологии строительства шахт и подземных сооружений: Материалы международной студенческой научно-технической конференции. Сб. науч. тр. – Донецк: «Норд-пресс», 2004. – с. 74 – 75. 10. Литвинский Г.Г., Фесенко Э.В. Критерии устойчивости слоистых пород почвы // Горная геология, геомеханика и маркшейдерия: Материалы международной научно-технической конференции. Сб. науч. докладов. – Донецк: УкрНИМИ НАН Украины, 2004. – С. 330 – 335. 11. Литвинский Г.Г., Фесенко Э.В. Вероятность и величина пучения почвы горных выработок // Современные проблемы шахтного и подземного строительства: Материалы международного научно-практического симпозиума. –Донецк: Норд-Пресс, 2004. – Вып. 5. – С. 118 – 130. 12. Литвинский Г.Г., Фесенко Э.В. Особенности потери устойчивости и выдавливания слоистых пород почвы // Технология и проектирование подземного строительства: Вестник. – Донецк: Норд-пресс, 2003. – Вып. 3. – С. 127 – 134. Особистий внесок здобувача в роботи, опубліковані в співавторстві: [1 – 3, 9] – формулювання цілей і задач досліджень, розробка й обґрунтування розрахункових схем; [4 – 7, 10, 12] – збір, обробка вихідних даних, аналіз результатів досліджень. | 