Проведение капитальных и подготовительных выработок
Федеральное
агентство по образованию
Государственное
образовательное учреждение высшего профессионального образования
Дальневосточный
государственный технический университет (ДВПИ им. В.В.Куйбышева)
Кафедра разработки
месторождений полезных ископаемых
Реферат
Проведение
капитальных и подготовительных выработок
Выполнил студент группы:
Ш-7941
Пронин А.В.
Проверил:
Емельянов Б.И.
Владивосток
2008
Во время проведения выработок в зонах дизъюнктивности
необходимо обеспечивать безопасность работ от обрушений пород и угля, исключать
внезапные вскрытия перемещенных крыльев пластов. Решение поставленных вопросов
возможно только при наличии горно-геометрического прогноза условий проведения
выработок.
Установим основные факторы и параметры, влияющие на
условия проведения выработок в зонах дизъюнктивности, и введем их обозначения.
T - тип выработки, определяющий ее устойчивость в массиве.
Штреки, проводимые по пластам с присечкой боковых пород, наименее устойчивы. В
зонах разрывов эти выработки проводятся в слабых породах и по нарушенному
пласту угля, устойчивость которых дополнительно снижается присечкой при
буровзрывном способе проведения.
Z — способ проведения выработки. При буровзрывном способе
во время взрывания в призабойном пространстве штрека происходят мгновенные
сближения кровли и почвы на величину до 20 мм при скорости продвигания
выработки 1,4—1,6 м/сут. Максимальные сближения наблюдаются на расстоянии 1,5-3,0
м от забоя, т. е., как правило, в незакрепленной зоне, поэтому в зонах
дизъюнктивности во время производства взрывных работ отмечаются полные завалы
забоев. Исследованиями установлено, что обрушения у нарушений составляют: с
кровли выработки - 84%, из боков— 11%, из забоя — 5%. Буровзрывной способ
проведения выработок наиболее опасен по обрушениям пород. При комбайновом
способе возможно возведение постоянной крепи вплотную к забою вслед за его продвиганием.
Кроме того, ровная форма боков, отсутствие интенсивного динамического
сотрясения массива повышают устойчивость выработки.
с — ширина выработки вчерне. С ростом ширины выработки
отмечено увеличение массы вывалов пород.
S — форма потолка выработки вчерне. Прямолинейная
потолочина наименее устойчива. С увеличением пролета потолка устойчивость пород
кровли снижается, особенно в зонах нарушений. Наиболее тяжелые условия
создаются тогда, когда кровля выработки вмещает сместитель дизъюнктива и
прилегающие к нему трещиноватые, неустойчивые породы, а иногда и пласт с разрушенным
углем.
b — высота выработки вчерне. В зонах дизъюнктивности
опасность обрушений (сползаний) нарушенных пород с боков выработок возрастает с
увеличением высоты выработки.
σпч. — показатель механической прочности пород. В
районах разрывных нарушений прочность пород резко снижается. Кроме того, породы
в зонах дробления и у поверхностей сместителей дизъюнктивов трещиноваты, иногда
имеют зеркала скольжения. Слабые и трещиноватые породы в зонах разрывных
нарушений имеют минимальную устойчивость и склонны к обрушениям в выработку.
Н — глубина ведения горных работ. С увеличением глубины
возрастает напряженное состояние массива. На одной и той же глубине
устойчивость выработки в зоне разрывного нарушения значительно ниже в связи с
уменьшением прочности пород и возрастанием напряженного состояния массива.
П — направление подхода выработки к разрыву; является
важным фактором. Им определяется ориентировка выработки относительно
дизъюнктива и, следовательно, место вскрытия сместителя разрыва в забое. Если
нарушенные породы вскрываются со стороны подошвы выработки, то всегда вовремя
можно уточнить параметры нарушения и внести изменения в паспорт крепления и
проведения выработки. Вскрытие дизъюнктива со стороны потолка может произойти в
тот момент, когда породы наименее устойчивы, а опасность их обрушения
наибольшая. Поэтому подход дизъюнктиву со стороны лежачего крыла пласта всегда
более опасен.
γ — угол встречи нарушения или острый угол,
образованный линиями направления проведения выработки и простирания сместителя.
С уменьшением этого угла увеличивается длина участка выработки, проводимой в
зоне влияния нарушения. Следовательно, возрастает опасность обрушения пород,
осложняются условия поддержания выработки.
В зависимости от вида и амплитуды нарушения, назначения
выработки (штрек по углю, квершлаг, полевой штрек, уклон, скат и т. д.),
прочности и устойчивости вмещающих пород, глубины ведения горных работ, способа
проведения выработки, углов падения сместителей разрывов пород и других
параметров возможно большое количество вариантов взаимного расположения
выработок и разрывов.
Вероятность возникновения опасной ситуации по обрушению
пород или по внезапному вскрытию перемещенного крыла пласта в выработке,
находящейся в зоне дизъюнктива, есть функция вида F(c, S, b, T, Z, α, m, M,
i, σпч., H, γ, B, П, N, β, q, h).
Для данной выработки факторы и параметры Т, S, с, h, z, П,
q являются горнотехническими и в случае необходимости могут быть изменены.
Параметры и факторы α,β,γ, Мф, σпч.,Н ,В
, N — горно-геологические и изменению не подлежат. Поэтому их влияние на
формирование опасной ситуации в забое является главным, определяющим в каждом
конкретном случае пересечения нарушения выработкой.
Из сказанного следует, что в принципе возможно достаточно
большое число сочетаний горно-геологических и горнотехнических факторов и
параметров, которые определяют степень опасности обрушений пород при проведении
выработок в зонах дизъюнктивности. Однако уже заранее можно сделать вывод о
том, что проведение штреков буровзрывным способом по пластам с присечкой
боковых пород в зонах разрывных нарушений наиболее сложно, а в определенных условиях
особо опасно.
Использованные источники
1. Управление состоянием массива горных пород: Учеб. пособие
Я. А. Бич, Б. И. Емельянов, Н. А. Муратов. – Владивосток: Изд-во Дальневост.
ун-та, 1988. – 264 с.
2. Борисов А. А. Механика горных пород и массивов. Л.:
Изд. ЛГИ, 1985. 85 с.
3. Интернет-ресурсы