ТПГВ 1.Горногеологические и горнотехнические условия проведения выработок
Для начала изучения материала следует обратиться к информации из других разделов: см. Очистные работы, тема 1, горногеологические и горнотехнические условия ведения подземных работ.
Степень трещиноватости – число трещин на 1м2:
- нетрищеноватые;
- слаботрещиноватые – с одной системой трещин при расстоянии между ними более 1м;
- среднетрещиноватые – с двумя системами взаимнопересекающихся трещин при расстоянии между ними более 1м;
- сильнотрещиноватые – с несколькими системами трещин, расположенных на расстоянии до 0,5м;
- весьма сильнотрещиноватые - с несколькими системами трещин, расположенных на расстоянии менее 0,2м;
|
Схематичное изображение массива, окружающего выработки, в зависимости от свойства пород.
а- устойчивый массив; б- кровля неустойчива, стенки и почва устойчивы;
в- кровля и стенки неустойчивы, почва – устойчива; г- кровля, стенки, почва неустойчивы;
1 и 2- области пониженных и повышенных напряжений; 2а и в – ширина и высота свода обрушения. |
Классификация пород кровли по обрушаемости.
I Легкообрушаемые – слабые породы, обрушаются после каждой переноски крепи, отсутствуют вторичные осадки кровли.
II Средней обрушаемости – нет интенсивных движений вышележащих слоев кровли, в выработанном пространстве не остаются нависшие консолои.
III Труднообрушаемые - крепкие и состоящие из слоев большой мощности, обрушающиеся большими глыбами, при значительной площади, имеют место вторичные осадки.
IV Весьма труднообрушаемые – монолитные, большой мощности (песчаники), обрушаются после обнажения больших площадей.
V Склонные к плавному опусканию – способны опускаться без нарушения сплошности (мощность менее 1,2 м.)
Боковые породы – породы, окружающие пласт полезного ископаемого.
Ложная кровля – слой, или несколько слабых слоев пород, мощностью менее 0,6 м., залегающих непосредственно над пластом угля, обрушается одновременно с выемкой угля или с небольшим отставанием.
Непосредственная кровля – толща пород, залегающая непосредственно над пластом угля или над ложной кровлей, обрушается при удалении крепи.
Основная кровля - толща крепких и устойчивых пород, находящихся над непосредственной кровлей, обрушается при выемке угля на значительных площадях.
Устойчивость пород кровли – свойство горных пород образовывать устойчивые обнажения при ведении гонных работ.
Классификация пород кровли по устойчивости.
- Неустойчивая - без крепи обрушается вслед за подвиганием забоя
- Слабоустойчивая - в призабойной полосе шириной до 1м. устойчива в течение 2-3ч.
- Среднеустойчивая - в призабойной полосе шириной до 2м. устойчива до 1 сут.
- Устойчивая - в призабойной полосе шириной до 2м. устойчива до 2 сут.
- Весьма устойчивая - в призабойной полосе шириной 5-6м. – длительно устойчива
От устойчивости кровли в значительной степени зависят успешность отработки пласта, выбор типа и конструкция крепи и способа управления кровли.
Газообильность– количество газа, выделяющегося в подземные выработки шахт.
Газообильность абсолютная – количество газа, выделяющегося в единицу времени (м3/сут).
Газообильность относительная – количество газа, выделившегося за определенное время и отнесенное к количеству добытого угля. По относительной газообильности по газу метану шахты подразделяются на пять категорий.
Большое воздействие на горные работы оказывают такие факторы, как водообильность, опасность по внезапным выбросам и горным ударам, склонность угля к самовозгоранию и др.
Горное давление – силы (напряжения), возникающие в массиве горных пород, окружающих горную выработку. В подготовительных выработках проявляется в виде прогиба, сдвижения и расслоения кровли, вывалов породы, пучение почвы, выдавливания и разрушения краевой части пласта, обрушения кровли в призабойном пространстве, увеличении нагрузки на крепь.
Горное давление зависит от глубины расположения горной выработки, физико – механических свойств горных пород, мощности и угла залегания пластов, размера поперечного сечения выработки, способа разрушения горных пород, механических характеристик крепи и других факторов.
Неустановившееся (первичное) давление – в этом случае процесс деформирования, т.е. смещения пород, окружающих горную выработку, затухает медленно и продолжается еще некоторое время, например, недели, месяцы и т.п. При наличии неустановившегося горного давления дополнительное смещение контура выработки в зависимости от величины горного давления и свойств пород может достигать значений от нескольких до десятков сантиметров; т.е. давление возрастает или уменьшается с течением времени, в результате ведения горных работ, ползучести пород и пр.
Установившееся (вторичное) давление – горное давление считают установившимся, когда дальнейшего изме¬нения напряжений в массиве пород и деформаций, т.е. смещений горных по¬род в кровле и стенках выработок, не происходит; т.е. давление не изменяется с течением времени.
В тех случаях, когда выработка долгое время остается незакрепленной, в окружающем массиве происходит отслоение горных пород. Этот процесс протекает до тех пор, пока кровля выработки не примет форму свода. В зависимости от физико – механических свойств пород форма и размеры свода могут быть различными.
Свод воспринимает на себя давление вышележащих пород и передает его на боковые стенки выработки, т.е. уравновешивает горное давление. Такой свод называется сводом естественного равновесия. Свод естественного равновесия образуется в течение некоторого промежутка времени. Образование свода сопровождается постоянным возрастанием горного давления, которое, достигнув максимального значения, устанавливается постоянным.
Возрастающее давление горных пород до момента образования свода естественного равновесия называется, как указывалось выше, первичным горным давлением (неустановившимся).
Постоянное давление, создаваемое весом породы внутри свода естественного равновесия в течение всего периода устойчивости свода, называется установившимся (вторичным) горным давлением.
|
| Горное давление в горизонтальных выработках по гипотезе проф. М.М.Протодьконова |
Породы обрушаются до образования поверхности неправильного очертания – наз. сводом обрушения, за пределами которого образуется свод естественного равновесия в виде параболы, который воспринимает давление вышележащих пород. На крепь оказывает давление лишь порода, заключенная внутри свода обрушения.
Высота этого свода в:
в=а/f, где
а- половина ширины выработки;
f- коэф. крепости по Протодьконову;
для выработки со сроком службы более 1 года:
в=2а/f;
Проявление горного давления - Технология очистных работ.Тема 1. Очистные работы.Проявление горного давления в очистных и подготовительных забоях
Геологические нарушения.
Информацию о геологических нарушениях в залегании угольных пластов см. в разделе
Общие сведения об угольной промышленности, геологические нарушения.
Количество показов: 21994
rating:
3.04
Автор:
Смолин А.В.
