Geogenetic and geomechanical typification of the weakening surface in the layered rock massif of the Western Donbass

Authors

  • І.О. Садовенко Національний технічний університет «Дніпровська політехніка», Дніпро, Україна Author
  • С.Ф. Власов Національний технічний університет «Дніпровська політехніка», Дніпро, Україна Author
  • В.С. Власов ТОВ «НЕЙТІФ ГРУП», Дніпро, Україна Author
  • С.В. Грома Національний технічний університет «Дніпровська політехніка», Дніпро, Україна Author
  • Д.І. Твіленьов Вугільна Шахта «Люблінське Вугілля «Богданка» А.Т.», Ленчна, Польща Author

DOI:

https://doi.org/10.33271/crpnmu/81.188

Keywords:

с, underground mining of coal seams, extraction districts, geogenetic and geomechanical typing of the stratified surfaces of loosening, rock strength and anisotropy, stratification of carbonaceous formation, control of the layered rock mass, roof rock stability of coal

Abstract

Purpose is to generalize typical geogenetic and geomechanical characteristics of the surfaces of loosening within the layered coal-bearing formation of the Western Donbas rocks as the potential criteria of both course and assessment of geomenchanical processes impacting the longwall-gate road system interaction, and identifying geotechnical terms to drive and use the gate roads. Methods. The problem to define surfaces of loosening as one of predictive factors of rock breakage in longwalls as well as its impact on interconnection with gate roads is solved based upon the data of geological and operational explorations of a mine field. Characteristic of geological material forming surfaces of interlayer loosening in terms of vertical and horizontal rock tensile strength being the determinant of geomechanical anisotropy of the layered rock mass is taken as a basis. Findings. Geogeneticandgeomechanical typing of the surfaces of loosening within the layered Western Donbas rock mass has been substantiated. It is based upon separation of five types of surfaces of loosening beyond tensile strength and decrease in textural anisotropy factor. Its limit minimum values correspond to the rock moisture being more than 5 %. Originality. Relying uponthedataof the laboratory-based tensile tests of core and mine samples as well as following petrographic analysis of interlayer rock material identifying lithological and succeedent geomechanical stratification of carbonaceous formation, five types of the surfaces of loosening have been identified towards an increase in their strength and decrease in textural anisotropy factor on the edge of rock moisture being up to 5 %. Practical implications. Typingof thestratifiedsurfaces ofloosening has been used to assess potential stability of roof rocks of coal seams while drafting calendar plans as well as geotechnical regulations for coal extraction in projects of such Western Donbas mines as Pavlohradska, Stepova, andYuvileina.

References

1. Садовенко, І.О., Алексєєв, М.О., & Власов, В.С. (2023). Фізичні та комп'ютерні моделі у системі керування гідроекобезпекою шахтних полів: монографія. М-во освіти і науки України, НТУ «Дніпровська політехніка».

2. Садовенко, І.О., Тимощук, В.І., Загриценко, А.М., & Деревягина, Н.І. (2020). Оцінка гідрогеомеханічних ризиків ведення гірничих робіт в зоні впливу затоплених виробок . Геотехнічна механіка. Міжвідомчий збірник наукових праць. 151, 190–202.

3. Власов, С.Ф., Садовенко, І.О., & Молдаванов, Є.В. (2024). Сучасні моделі керування геодинамікою очисного вибою . М-во освіти і науки України, Нац. техн. ун-т «Дніпровська політехніка».

4. Снігур, В.Г. (2022). Методологічні принципи та рекомендації з розробки інноваційних технологій підтримки виробок, що повторно використовуються на шахтах Західного Донбасу. Збірник наукових праць НГУ, (68), 67–80. https://doi.org/10.33271/crpnmu/68.067

5. Мартовецький, А.В., & Хозяйкіна, Н.В. (2015). Руйнування порід покрівлі в лавах при відпрацюванні похилих пластів. Вугілля України, 1 , 18–21.

6. Шашенко, О.М., Сдвижкова, О.О., & Гапєєв, С.М. (2008). Деформованість та міцність масивів гірських порід. Дніпропетровськ: Національний гірничий університет.

7. Ільяшов, М.О. (2008). Оцінка впливу швидкості посування очисного вибою на бічні породи. Вугілля України, 4 , 11–13.

8. Стаднюк, К.Д. (2013). Вивчення впливу швидкості посування очисного вибою на крок первинного обвалення основної покрівлі. Геотехнічна механіка, 111 . 121–131.

9. Ковалевська, І.А., Сіманович, Г.А., Гусев, А.С., & Снігур, В.Г. (2018). До обґрунтування підвищення стійкості виїмкових виробок у дуже слабких породах . Уголь України, 12 , 4–9.

Downloads

Published

2020-01-01

Issue

No. 81 (2025)

Section

Статті

License

All articles are published under the Creative Commons Attribution License (CC BY 4.0), which permits unrestricted use, distribution, and reproduction in any medium, provided the original work is properly cited. Authors retain copyright and grant the journal right of first publication.

Authors are permitted and encouraged to deposit the final published version of their article, or the Author's Accepted Manuscript (AAM), in institutional or subject-specific open-access repositories (including the university's own institutional repository, CORE, Zenodo, or Figshare), ensuring maximum visibility, accessibility, and impact of the publication.