Введение. 
Управление состоянием массива горных пород

В программе «Уголь Украины» проанализированы современное состояние, проблемы угольной промышленности, цель и основные задания для повышения эффективности работы шахт, достижения необходимых объемов угледобычи. Применительно к дисциплине «Управление состоянием массива горных пород» важны задачи технического переоснащения шахт новым высокопроизводительным и надежным оборудованием, особенно очистных выработок, и повышения безопасности работ горняков. Для их решения необходимо перейти на малооперационную технологию, комплексную механизацию и автоматизацию производственных процессов с использованием микропроцессорной техники, обеспечить устойчивость подготовительных выработок, улучшить тепловые условия, дегазацию шахт, уменьшить пылеобразование.

Средой, в которой ведутся горные работы, является земная кора и познание ее также необходимо для работников горного дела, как для строителей самолетов знание аэромеханики и для кораблестроителей — гидромеханики. Между воздушной и водной средами, с одной, и земной корой, с другой стороны, есть, однако, весьма существенная разница. Во-первых, водная и воздушная среды относительно однородны по своим свойствам, тогда как горный массив представляет собой трехфазную среду, крайне переменчивую по всем направлениям в физико-механическом отношении, а также сильно деформированную тектоническими процессами и находящуюся в очень сложном напряженном состоянии. Во-вторых, изменения, производимые человеком в воздушных и водных средах при воздухоплавании и мореплавании, обратимы, в то время, как горные работы производят в земной коре невосстановимые нарушения. Эксплуатация месторождения меняет природные условия участка, а иногда целого района, вызывая как бы микротектонические процессы. Смещаются огромные массы пород, образуются сбросы, сдвиги, просадки, прочие виды деформаций, другим становится режим подземных вод. По трещинам разрывов происходит соединение изолированных до того времени водоносных горизонтов, освобождаются большие объемы газов, находившихся в свободном и сорбированном состоянии и проявляющиеся в виде «спокойных» выделений, суфляров и внезапных выбросов вместе с углем, породой.

Первопричиной возникновения и протекания механических процессов, динамических явлений при разработке угольных месторождений является горное давление, основная причина которого — вес горных пород. Горное давление — это напряжение в породах, окружающих горную выработку. Оно проявляется в разрушении пород, их опускании, просадке и поломке крепи, поднятии почвы выработки, сдвижении земной поверхности. Условия работы под землей ухудшаются в связи с увеличением глубины разработки, которая для 18,8% шахт украинской части Донбасса превышает 900 м, для 51% - 600 м.

В курсовой работе выполнены расчеты по выяснению размеров геологических нарушений в выемочном поле; напряженность на массив горных пород в пределах поля; выбрали, проверили, уточнили механизированную крепь в лаве; рассчитали параметры разупрочнения кровли; определили способ упрочнения неустойчивых участков кровли; выбрали крепь для сопряжения лавы со уклоном при помощи программы на ЭВМ выбрали и рассчитали рациональный способ.