Отдел горного давления

• прогноз влияния подработки и надработки на горные выработки, стволы и технические скважины;
• обоснование изменения размеров и форм предохранительных целиков;
• расчет и выбор крепи шахтных стволов и других горных выработок, прогноз их устойчивости и разработка рекомендаций по эффективным мерам их поддержания и охраны;
• рекомендации по оптимальным параметрам ведения очистных работ на малых глубинах, расчет размеров целиков и камер;
• рекомендации по очередности отработки запасов в сближенных пластах;
• оценка степени опасности старых горных выработок и ликвидированных стволов на эксплуатационную пригодность подработанных территорий (для застройки по ГГО);
• рекомендации по параметрам ликвидации вертикальных шахтных стволов и других выработок
• определение прочностных характеристик горных пород;
• обследование и экспертная оценка состояния горных выработок, включая вертикальные шахтные стволы и технические скважины.

За более чем сорок лет сотрудниками отдела подготовлены многочисленные нормативные документы, получены десятки патентов на изобретения, опубликованы сотни печатных трудов, разработаны тысячи заключений и рекомендаций для предприятий угольной промышленности.

Отделом выполняется большой объем как теоретических, так и опытно-экспериментальных работ, результаты которых находят свое отражение при решении многих практических вопросов, прежде всего в сфере горнодобывающей промышленности.

• охрана горных выработок:
• оптимизация размеров и форм околоствольных целиков, позволяющая сократить потери угля в них на 7–12 %;
• выбор оптимальных параметров крепи проектируемых, строящихся и эксплуатируемых шахтных стволов и околоствольных выработок, разработка эффективных мер их защиты;
• прогноз устойчивости и разработка мер охраны горных выработок;
• определение допустимых параметров надработки и подработки горных выработок.
• разработка способов и средств активного управления напряженно-деформированным состоянием массива;
• обеспечение экологической безопасности угледобывающих районов в процессе строительства, эксплуатации и ликвидации шахт;
• прогноз изменения деформационных полей массива и земной поверхности;
• определение потенциальных участков провалообразования;
• разработка инженерных мероприятий по предотвращению и ликвидации негативных последствий после ликвидации шахт;
• определение эффективности защитной над- и подработки пластов, склонных к газодинамическим явлениям.

Важным приложением работы отдела является разработка комплекса методов, методик и расчетных положений по определению напряженно-деформированного состояния массива, нашедших свое отражение в ряде нормативных и нормативно-методических документов, регламентирующих производственную деятельность горнодобывающих предприятий и экологическую безопасность:

• КД 12.01.01.201-98 Расположение, охрана и поддержание горных выработок при отработке угольных пластов на шахтах. Методические указания;
• КД 12.12.005-2001 Правила ликвидации стволов угольных шахт;
• ДСТУ 101.00159226.001-2003 Правила подработки зданий, сооружений и природных объектов при добыче угля подземным способом.

Отделом горного давления РАНИМИ разработан опытный образец малогабаритного устройства для телевизионного мониторинга с земной поверхности состояния крепи и оборудования технических скважин диаметром от 0,15 м, а также шахтных стволов.(ознакомиться подробнее)
На данный  момент отдел горного давления по заказу Министерства топлива и энергетики ДНР выполняет научно-исследовательскую роботу: «Разработка руководящего нормативного документа "Расположение, охрана и поддержание горных выработок на угольных шахтах Донецкого бассейна"».

Одной из главных тенденций в развитии угольной промышленности Донбасса является постоянное увеличение глубины разработки угольных пластов – на целом ряде шахт глубина отработки горизонтов либо уже перешагнула километровую отметку, либо приближается к ней. В этих условиях даже в нетронутом массиве напряжения горных пород достигают значительных величин, а при влиянии очистных работ они увеличиваются в разы. Все это приводит к тому, что угольные пласты и вмещающие их горные породы в призабойных зонах переходят в предельное и запредельное состояние, что вынуждает пересматривать и корректировать сложившиеся представления о характере и параметрах деформирования углепородных массивов и их взаимодействие с крепью горных выработок.

Поэтому одним из перспективных направлений научных исследований нашего института является установление закономерностей и особенностей деформирования породного массива в современных условиях подземной разработки угольных месторождений с целью обеспечения устойчивости объектов, попадающих в зону влияния горных разработок. Установление таких закономерностей и особенностей позволит разработать эффективные способы и средства управления процессом деформирования горного массива и обеспечения эксплуатационного состояния производственных объектов в современных условиях.

К исследованиям в области горного давления ВНИМИ (ЦНИМБ) приступил в 1932 г. С тех пор и по настоящее время изучение влияния геомеханических процессов на крепь горных выработок – это одно из основных направлений деятельности Украинского филиала ВНИМИ, осуществляемое лабораторией горного давления.

Лаборатория горного давления Украинского филиала ВНИМИ образовалась на основе тематической группы охраны подготовительных выработок, созданной при лаборатории сдвижения Украинского филиала ВНИМИ в 1952 г. Руководителем группы являлся выпускник ДПИ инженер Шушков А. М. (впоследствии с 1969 по 1973 гг. – заведующий лабораторией), а в ее состав входили выпускники ЛГИ Андрушкевич С. Г. (позднее – доцент ЛГИ) и Пиругин В. А. За годы своего существования группа постоянно росла, и в 1963 г. была преобразована в лабораторию горного давления Украинского филиала ВНИМИ, начальником которой был назначен Поляков В. М., имевший большой практический опыт работы в должности главного маркшейдера треста "Донецкуголь". Основной тематикой лаборатории в то время являлось исследование деформаций угольных пластов, подготовительных и капитальных горных выработок при их подработке и надработке.

Позже в состав лаборатории вошла тематическая группа защитных пластов (руководитель – Новичихин И. А), которая в 1973 г. была выделена в самостоятельное подразделение.

С 1966 г. в лаборатории горного давления была создана тематическая группа механизированных крепей, исследовавшая проявления горного давления при разработке крутых пластов на шахтах Донбасса широкими полосами по падению щитовыми агрегатами типа АЩ, АНЩ, АДК. Коллектив группы составили такие известные специалисты, как Сапунков Ю. Н. (руководитель группы), Южанин И. А., Питаленко Е. И., Пасишниченко Е. Н. и др.

В 70-е годы лаборатория горного давления, возглавляемая к.т.н. Кулешовым В. М., использовала в своих разработках результаты научных разработок таких известных своих выходцев, как д.т.н. Черняев В. И., Бейлинов В. Я., Водянов В. Ф., к.т.н. Феликс Э. Ш., к.т.н. Пиховкин В. С., Бокий В. Б.,  Блошенко И. К. и др. Активное участие в техническом обеспечении исследований принимали техники Афоничева (Серенко) Т. Н., Чабанова Т. А. и Малыгина В. В.

В 1980 г. в лаборатории горного давления была создана тематическая группа охраны и поддержания вертикальных шахтных стволов в составе Южанина И. А., Кулибабы С. Б. и Коваленко П. М. В 80-е годы лаборатория пополнилась такими специалистами, как Дрибан В. А. (1982 г.), Голдин С. В., Терлецкий А. М., Колдунов И. А. и Хохлов Б. В. (1984-1988 гг.).

С 1987 по 1992 гг. лабораторию возглавил кандидат технических наук Южанин Илья Андреевич, под руководством которого был выполнен значительный объем научно-исследовательских работ, акцент в которых был сделан на изучение геомеханических процессов, протекающих в околоствольных массивах горных пород на больших глубинах. Результаты этих исследований были защищены целым рядом авторских свидетельств.

С 1992 г. лаборатория горного давления под руководством Дрибана Виктора Александровича проводила исследования по таким направлениям, как напряженно-деформированное состояние массивов горных пород; охрана, поддержание и рациональное расположение всего комплекса горных выработок шахты; оптимизация параметров ликвидации вертикальных стволов шахт в процессе их закрытия; деформационные процессы земной поверхности над старыми горными выработками на малой глубине. В лаборатории были разработаны нормативные и методические документы, действующие в настоящее время в угольной промышленности.

С 2004 г. лаборатория реорганизована в отдел горного давления.

На основе проведенных исследований сотрудниками отдела был защищен ряд кандидатских (Хохлов Б. В., Рожко М. Д., Колдунов И. А.) и докторских (Дрибан В. А., Кулибаба С. Б.) диссертаций.

В 2012 году отдел горного давления возглавил доктор технических наук, профессор Кулибаба Сергей Борисович – ведущий специалист в области геомеханики и сдвижения массива горных пород. Под его руководством были продолжены исследования процессов, происходящих в деформирующемся массиве пород и их влияние на горные выработки. Были разработаны теоретические основы оценки устойчивости гетерогенных структур и разработаны способы повышения устойчивости горных массивов при добыче полезных ископаемых.

С 2016 года заведующим отделом является кандидат технических наук, старший научный сотрудник Хохлов Борис Валентинович. Отдел продолжил преемственность направлений работ в исследовании процессов деформирования массива горных пород и их влияния на подземные сооружения в условиях подземной разработки угольных месторождений. Разработаны принципы управления состоянием и свойствами горного массива с целью обеспечения устойчивости подземных сооружений в зоне влияния горных разработок.