danДоклады Национальной академии наук БеларусиDoklady of the National Academy of Sciences of Belarus1561-83232524-2431The Republican Unitary Enterprise Publishing House "Belaruskaya Navuka"10.29235/1561-8323-2020-64-3-350-360dan-890Research ArticleТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИTECHNICAL SCIENCESОсобенности проявлений горного давления при слоевой бесцеликовой выемке Третьего калийного пласта на Старобинском месторождении калийных солейFeatures of rock pressure manifestations with the slice pillarless extraction of the Third potash layer at the Starobin potash salt depositПетровскийА. Б.PetrovskyA. B.

Петровский Андрей Борисович – заместитель главного инженера

ул. Коржа, 5, 223710, Солигорск, Минская область

Petrovskiy Andrey B. – Deputy Chief Engineer

5, korzh Str., 223710, Soligorsk, Minsk region

belaruskali.office@kali.byПрушакВ. Я.PrushakV. Ya.

Прушак Виктор Яковлевич – член-корреспондент, д-р техн. наук, профессор, директор

ул. Козлова, 69, 223710, Солигорск

Prushak Victor Ya. – Corresponding Member, D. Sc. (Engineering), Professor, Director

69, kozlov Str., 223710, Soligorsk, Minsk Region

ipr@sipr.byЛутовичЕ. А.LutovichE. A.

Лутович Евгений Анатольевич – магистр техн. наук, заведующий отделом

ул. Козлова, 69, 223710, Солигорск, Минская область

Lutovich Evgeniy A. – Master (Engineering), Head of the Department

69, kozlov Str., 223710, Soligorsk, Minsk Region

sigd@list.ruОАО «Беларуськалий»Belaruskali JSCСолигорский институт проблем ресурсосбережения с Опытным производствомSoligorsk Institute of Resource Saving Problems with Pilot ProductionИнститут горного делаInstitute of Mining202009072020643350360Copyright © Петровский А.Б., Прушак В.Я., Лутович Е.А., 20202020Петровский А.Б., Прушак В.Я., Лутович Е.А.Petrovsky A.B., Prushak V.Y., Lutovich E.A.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://doklady.belnauka.by/jour/article/view/890

Выполнено исследование проявлений горного давления в подготовительных выработках и призабойном пространстве нижних лав при слоевой бесцеликовой выемке Третьего калийного пласта Старобинского месторождения калийных солей. Изучены устойчивость подготовительных выработок и призабойного пространства лав, а также характер взаимодействия забойной крепи с боковыми породами. Выполнена оценка интенсивности проявлений горного давления в лавах, характера опускания кровли призабойного пространства и ее обрушения за забойной крепью. Уточнен характер распределения скорости пригрузки забойной крепи за очистной цикл, при этом в качестве основных показателей нагруженности крепи приняты скорость изменения пригрузки до прохода и в момент прохода комбайна и скорость пригрузки забойной крепи за очистной цикл. Выявлена цикличность изменения величины этих показателей с шагом 10–12 очистных циклов. Показана их зависимость от упругих напряжений и ползучести пород кровли после формирования нового забоя. Установлено наличие динамической составляющей пригрузки забойной крепи, обусловленной фактором скорости подвигания забоя. Установлено влияние на пригрузку забойной крепи процессов деформирования пород в мульдах сдвижения, при этом показано, что при временном интервале более двух лет интенсивность деформирования пород существенно снижается. Показана возможность определения среднего шага вторичных осадок пород основной кровли и выявления аномалий, связанных с границами тектонических нарушений, разломов и мульд оседания, путем анализа динамики накопленных отклонений от среднего показателей нагруженности крепи. Разработаны рекомендации по рациональным и безопасным параметрам поддержания призабойного пространства и подготовительных выработок нижних лав при слоевой бесцеликовой выемке Третьего калийного пласта.

Rock pressure manifestations in the development workings and the bottomhole region of the lower longwalls with the slice pillarless extraction of the Third potash layer of the Starobin potash salt deposit were studied. The stability of the development workings and the bottomhole space of the longwalls and the nature of interaction of the bottomhole lining with the adjoining rocks were studied. The intensity of manifestations of rock pressure in the longwalls and the nature of roof subsidence of the bottomhole region and its fall behind the face support were assessed. The nature of the loading speed distribution of the bottomhole lining for the treatment cycle was clarified. The rate of change of the loading before the heading and during this process and the loading rate of the bottomhole lining are taken as the main load support indicators for the treatment cycle. The cyclical nature of the change in the magnitude of these indicators in the interval of 10–12 treatment cycles is revealed. Their dependence on elastic stresses and creep of roof rocks after the formation of a new face is shown. The presence of the dynamic component of the load of the bottomhole lining due to the factor of the speed of the bottomhole movement was established. The influence of the deformation of rocks in the troughs of displacement on the bottomhole lining has been established. At the same time, it is shown that over a time interval of more than 2 years, the intensity of deformation of the rocks is significantly reduced. The possibility is shown how to determine the mean spacing of the secondary rock subsidence of the main roof and to identify anomalies associated with the boundaries of tectonic dislocations, faults and subsidence troughs by analyzing the dynamics of the accumulated deviations from the average of load support indicators. Recommendations have been developed on rational and safe parameters for maintaining the bottomhole region and the development workings of the lower longwalls with the slice pillarless extraction of the Third potash layer.

горное давлениезабойная крепьвыработкаочистной забойлавацеликrock pressurefacesupportmineworkingbreakage facelongwallpillarReferencesТехнология слоевой выемки при разработке пласта третьего калийного горизонта Старобинского месторождения / И. А. Подлесный [др.] // Горный журн. – 2018. – № 8. – С. 59–64. https://doi.org/10.17580/gzh.2018.08.08Podlesnyi I. A., Getmanov V. N., Petrovskiy B. I., Nosulya I. E. Multi-slice mining technology for potash seam III at the Starobink deposit. Gornyi zhurnal [Mining Journal], 2018, no. 8. pp. 59–64. https://doi.org/10.17580/gzh.2018.08.08Сокол, Д. Г. Направления совершенствования бесцеликовых технологических схем отработки калийных пластов / Д. Г. Сокол // Вестн. Кузбасского госуд. техн. ун-та. – 2018. – № 4. – С. 93–98. https://doi.org/10.26730/1999-4125-2018-4-93-98Sokol D. G. Principal directions of the development of mining methods for potash seams. Vestnik Kuzbasskogo gosudarstvennogo tekhnicheskogo universiteta = Bulletin of the Kuzbass State Technical University, 2018, no. 4, pp. 93–98. https://doi.org/10.26730/1999-4125-2018-4-93-98Зубов, В. П. Совершенствования систем разработки Третьего калийного пласта на рудниках ПО «Беларуськалий» / В. П. Зубов, А. Д. Смычник, В. М. Кириенко // Зап. Горного ин-та. – 2006. – Т. 168. – С. 15–18.Zubov V. P., Smychnik A. D., kirienko V. M. Improvement of mining methods for the Third potash layer in the mines of Belaruskali. Zapiski Gornogo Instituta = Journal of Mining Institute, 2006, vol. 168, pp. 15–18 (in Russian).Имитация отработки угольного пласта с наличием синклинальной складки на модели из эквивалентных материалов / С. Г. Костюк [и др.] // Вестн. Кузбасского госуд. техн. ун-та. – 2014. – № 5. – С. 67–70.kostyuk S. G., kovalyov N. B., Bedarev N. T., Lyubimov O. V., Sementsov V. V., Sitnikov G. A. Imitation of mining coal seam with the presence of synclinal folds in the models of equivalent materials. Vestnik Kuzbasskogo gosudarstvennogo tekhnicheskogo universiteta = Bulletin of the Kuzbass State Technical University, 2014, no. 5, pp. 67–70 (in Russian).Бедарев, Н. Т. Новые средства для реализации моделей из эквивалентных материалов для исследования напряженно-деформированного состояния горного массива при имитации отработки синклинальных складок с наличием геологических нарушений / Н. Т. Бедарев, О. В. Любимов // Природные и интеллектуальные ресурсы Сибири. Сибресурс 2018. – Кемерово, 2018. – С. 104.1–104.7Bedarev N. T., Lyubimov O. V. New tools for the implementation of models of equivalent materials for studying the stress-strain state of a rock mass while simulating the working synclinal folds with geological dislocations. Prirodnye i intellektual’nye resursy Sibiri. Sibresurs 2018 [Natural and intellectual resources of Siberia. Sibresource 2018]. kemerovo, 2018, pp. 104.1–104.7 (in Russian).Поляков, А. Л. Анализ геологического строения кровли третьего калийного пласта на Старобинском месторождении калийных солей / А. Л. Поляков // Горная механика. – 2002. – № 2. – С. 30–36.Polyakov A. L. Analysis of the geological structure of the roof of the third potash layer at the Starobin potassium salt deposit. Gornaya mekhanika [Mining mechanical engineering], 2002, no. 2, pp. 30–36 (in Russian).Петровский, Б. И. Прогноз опасных обрушений кровли при слоевой отработке пласта третьего калийного горизонта / Б. И. Петровский, А. А. Гарнишевский, О. М. Чечуха // Горный журнал. – 2018. – № 8. – С. 76–81. https://doi.org/10.17580/gzh.2018.08.11Petrovskiy B. I., Garnishevskiy A. A., Chechukha O. M. Prediction of hazardous roof falls in slice mining of potash seam III. Gornyi zhurnal [Mining Journal], 2018, no. 8, pp. 76–81. https://doi.org/10.17580/gzh.2018.08.11

The authors declare that there are no conflicts of interest present.