Новіков О. О. Розвиток наукових основ управління стійкостью виробок з використанням анкерних систем

Об'єктом досліджень є геомеханічна система "гірський масив - порідно-анкерна конструкція - виробка". Метою роботи є розвиток наукових основ керування стійкістю виробок з використанням анкерних систем. Методи досліджень: фізичне моделювання на установці тривісного нерівнокомпонентного стискання; шахтні інструментальні спостереження за зсувами порід на глибинних і контурних вимірних станціях; теоретичні і чисельні методи досліджень геомеханічних процесів. Теоретичні результати полягають у встановленні закономірностей позамежної деформації порідно-анкерних конструкцій, утворених в приконтурному масиві шляхом застосування різних схем армування, що дозволяють розвинути наукові основи управління стійкістю виробок з використанням анкерних систем. Практичне значення отриманих результатів полягає у розробці: - способів кріплення виробок породно-анкерними конструкціями з різними схемами установки анкерів, які засновані на використанні встановлених закономірностей їх позамежної деформації, враховують механізм взаємодії анкерного кріплення з вміщуючим масивом і дозволяють при малих витратах максимально використовувати несучу здатність породного масиву; - методу розрахунку параметрів анкерних систем з використанням просторових схем армування та встановленні сфери їх застосування; - рекомендацій по кріпленню виробок з використанням анкерних систем в підготовчих виробках трьох шахт; - трьох нормативних документів, затверджених Мінвуглепромом [СТП (02070826) (26319481):2010] "Методика визначення параметрів анкерних породо-армуючих систем для забезпечення стійкості гірничих виробок", "Тимчасова інструкція по використанню способу підтримки гірничих виробок "кріплення-охорона" (РД 12.18.072-88), "Технологічні схеми поетапного підтримання гірничих виробок на підставі розвантаження порідного масиву від підвищених напружень" (РД 12.18.096-90). Результати досліджень реалізовані: на шахті "Добропільська" при проведенні шести виїмкових виробок загальною довжиною більш ніж 4 км (економічний ефект - 3,87 млн. грн.); в учбовому процесі ДВНЗ "ДонНТУ" при підготовці бакалаврів, фахівців і магістрів за фахом "Розробка родовищ корисних копалини" і науковій діяльності при підготовці магістрів і аспірантів. Новизна роботи: 1. Встановлені нові закономірності впливу параметрів анкерування на граничний і позамежний напружено-деформований стан порідно-анкерних конструкцій. 2. Отримані нові залежності для визначення деформаційних і міцністних параметрів породно-анкерних конструкцій з різними схемами армування на позамежній ділянці. 3. Експериментально встановлені особливості механізму деформації і руйнування порідно-анкерних конструкцій. 4. Вперше теоретично встановлені залежності максимально-допустимих прогинів породно-анкерної плити і напружень, що діють у ній, від зовнішнього навантаження, жорсткості плити, ширини виробки і параметрів анкерування. Галузь використання - гірничо-видобувна промисловість.