ИДЕНТИФИКАЦИЯ ПАРАМЕТРОВ И ПРИЗНАКОВ ИЗМЕНЧИВОСТИ ГЕОМАССИВА ПО УРОВНЮ ДОБЫЧИ И ПРОМЫШЛЕННОЙ БЕЗОПАСНОСТИ ВЫЕМОЧНЫХ УЧАСТКОВ УГОЛЬНЫХ ШАХТ
Представлены результаты исследования влияния изменчивости горно-геологических параметров углепо-родного массива на эффективность и безопасность технологии подземной разработки пологих угольных пластов комплексно-механизированными очистными забоями. Выявлены признаки пространственной изменчивости геометрических параметров, прочностных и деформационных свойств горных пород, в том числе вариации глубины залегания угольных пластов, мощности и углов падения породных слоёв, формы и размеров синклинальных и антиклинальных складок, амплитуды и элементов залегания дизъюнктивов. Доказано, что при разработке проектной документации не следует принимать средние значения изменчивости горно-геологических параметров углепородного массива, так как это приводит к неполному использованию ресурсов дорогостоящего оборудования, принятого в соответствии с предельными параметрами изменчивости геомассива, и увеличению затрат на производство работ. При выборе проектных параметров выемочных участков по минимальным пределам параметров геомассива возникают ограничения производительности очистных забоев по газовому фактору, динамическим обрушениям пород кровли, пучению пород почвы. Предлагается применять гибкие технологические схемы выемочных участков, адаптивные к параметрам изменчивости геомассива. Для этого по результатам экспертных оценок высококвалифицированных специалистов угольных шахт и статистического анализа производительности и уровня промышленной безопасности очистных комплексно-механизированных забоев на угольных шахтах Кузбасса установлены эмпирические зависимости вероятности отклонения фактической добычи угля от проектной и возникновения предаварийной ситуации с риском выше приемлемого. Для оценки уровня ожидаемой фактической добычи угля из очистного забоя или в целом по шахте при варьировании параметров изменчивости геомассива предложена зависимость, включающая элементные функции влияния частной характеристики геомассива на объём добычи. Основными характеристиками изменчивости геомассива выделены по методу главных компонент следующие: мощность, угол падения, глубина залегания, газоносность, склонность угля к самовозгоранию пласта. В качестве дополнительных признаков рассмотрены параметры дизъюнктивов, классы кровли почвы пласта по устойчивости и управляемости. Установлены эмпирические зависимости изменения добычи и уровня промышленной безопасности от параметров изменчивости геомассива