Чепіга Д. А. Обґрунтування і розробка способів підвищення безпеки праці гірників в виїмкових дільницях глибоких шахт.

У дисертації вирішена актуальна науково-технічна задача обґрунтування умов підвищення безпеки праці гірників на виїмкових дільницях глибоких шахт, що розробляють вугільні пласти крутопохилого і крутого залягання, на основі встановлених природничих особливостей геомеханічних процесів, які проявляються в анізотропному вуглепородному масиві позаду очисного вибою і сприяють збереженню стійкості бічних порід, під час їх взаємодії з піддатливими опорами за рахунок зниження динамічних навантажень, що виявляються при раптових обваленнях розшарованої товщі порід. Підвищення ефективності заходів з охорони праці гірників на виїмкових дільницях та зниження напружено-деформованого стану бічних порід при раптових обваленнях розшарованої породної товщі має місце при поступовому прогині осідаючої товщі позаду лави, коли для підримання покрівлі вугільного пласта застосовується закладний масив, який має порожнистість (7-20)% і складається з неоднорідних за розміром частин розпушеної гірської породи. Встановлено, що при дії динамічних навантажень руйнування та обвалення бічних порід при їх підтриманні закладним масивом відбувається в умовах, коли піддатлива опора, на яку спираються породи покрівлі, має порожнистість більше 20% або менше 7% і складається з однакових за розміром дрібних фракцій, при збільшенні насипної щільності. При таких обмеженнях, в результаті взаємодії бічних порід із закладним масивом, відбувається максимальний прогин порід покрівлі вугільного пласта або максимальне поглинання енергії деформування, за рахунок збільшення жорсткості піддатливої опори. Рівень травматизму гірників у підготовчих виробках глибоких шахт знижується, а експлуатаційний стан цих виробок поліпшується за рахунок спорудження піддатливих опор над штреком. Встановлено, що між конвергенцією бічних порід на перетині штреку і зміною жорсткості охоронних споруд існує залежність, ступінь зміни якої визначається фактором часу, величиною зовнішньої сили і типом охоронної споруди. Тому, ефективність застосовуваних способів охорони дільничних підготовчих виробок пропонується оцінювати за зміною площі поперечного перетину і жорсткості охоронних споруд. На основі отриманих результатів теоретичних та експериментальних досліджень розроблені способи, які обумовлюють підвищення безпеки праці гірників на виїмкових дільницях глибоких шахт та базуються на застосуванні породних смуг для охорони гірничих виробок або повної закладки виробленого простору при веденні очисних робіт. Запропоновані способи забезпечують стійкість бічних порід і гірничих виробок за рахунок зниження динамічних навантажень на породи покрівлі вугільного пласта позаду очисного вибою при обваленнях розшарованої породної товщі. Основна спрямованість роботи характеризується як соціальна. Всі розроблені рішення спрямовані на створення безпечних умов праці та зниження рівня травматизму гірників при розробці вугільних пластів крутопохилого і крутого залягання.