
- •Министерство образования и науки, молодежи и спорта украины государственное высшее учебное заведение «национальный горный университет»
- •Лекция №6
- •Раздел 2. Возникновение и развитие аварий и аварийных ситуаций Тема №6. Обрушение массива горных пород и угольных пластов
- •Днепропетровск
- •План лекции
- •Рекомендуемая литература
- •1. Общие положения.
- •2. Горно-геологические, горнотехнические условия и механизм обрушения угольных пластов и горных пород
- •3. Мероприятия по предотвращению обрушений породы в призабойном пространстве очистных выработок
- •4. Мероприятия по предотвращению обрушений пород в капитальных и подготовительных выработках
- •5. Мероприятия по предотвращению сползания боковых пород
- •5.1. Прогнозирование зон, опасных по сползанию боковых пород
- •5.2. Комплекс мероприятий по предотвращению сползания боковых пород
- •2.6. Мероприятия по предотвращению обрушений угольных пластов
- •6.1 Характерные признаки обрушения угля и разделение угольных пластов на категории опасности по обрушению
- •6.2. Комплекс мер по предотвращению обрушений угольных пластов
- •6.3. Прогнозирование зон, опасных по обрушениям угля
- •6.4. Способы предотвращения внезапных обрушений угля
- •2.6.4.1 Общие положения
- •6.4.2 Технологические схемы, обеспечивающие предотвращение обрушений
- •6.4.3 Специальные меры по предотвращению обрушений угля
6.4. Способы предотвращения внезапных обрушений угля
2.6.4.1 Общие положения
При выемке угля на пластах опасных по обрушениям, применяют следующие технологические схемы, обеспечивающие предотвращение обрушений угля:
1) выемка угля щитовым агрегатом;
2) выемка угля комбайном;
3) выемка угля почвоуступным забоем.
Способ управления кровлей должен обеспечивать снижение динамичности воздействия на угольный пласт пород основной и мощных слоев непосредственной кровли.
В случае, когда применение указанных технологических схем по горно-геологическим условиям невозможно, допускается выемка угля отбойным молотком, в потолкоуступном забое с выполнение технологических и специальных мер, обеспечивающих предотвращение внезапных обрушений угля.
Разрезные печи на опасных пластах, в опасных и особо опасных зонах на пластах, склонных к внезапным обрушениям угля, проводят только сверху вниз.
Подготовительные и нарезные выработки на опасных пластах в опасных и особо опасных зонах на пластах, склонных к внезапным обрушениям угля, проводят с выполнением комплекса мер по предотвращению внезапных обрушений угля.
Вскрытия пластов, опасных и склонных к внезапным обрушениям угля, в опасных и особо опасных зонах, должны вестись с применением следующих мер по предотвращению обрушений угля: возведение металлического каркаса по своду выработку, предварительный вымыв нависающей части угольного массива с последующим тампонированием твердеющим раствором для создания искусственного свода.
6.4.2 Технологические схемы, обеспечивающие предотвращение обрушений
Выемка угля щитовыми агрегатами. Обрушение угля в очистных забоях, оснащенных щитовыми агрегатами, исключается вследствие горизонтального расположения линии очистного забоя и отсутствия нависающего угольного массива.
Монтажную нишу, как правило, проводят вприсечку к вентиляционному штреку или выработанному пространству без оставления целика угля.
При проведении монтажной ниши по целику угля в опасных по обрушению зонах применяются технологические и специальные
меры по предотвращению обрушения угля. При этом под нависающий массив устанавливают двухрядную органную крепь с отставанием второго ряда от забоя не более 2,5 м.
При проведении ниши буровзрывным способом предотвращение обрушений угля достигают химическим анкерованием.
Для предотвращения обрушений угля из бортов углеспускной и вентиляционной печей следует на участке вентиляционной печи между забоем щитовой лавы и венцовой крепью устанавливать органную крепь с отставанием от обводной головки на 0,7 м. Отставание постоянной венцовой крепи от перекрытия щитового агрегата не должно превышать 1,4 м.
Выемка угля комбайном. Предотвращение обрушений угля в очистных забоях с выемкой угля комбайном достигают за счет наклона линии забоя на массив. Рекомендуемый угол наклона линии забоя в комбайновых лавах приведен в табл. 3.
Таблица 3. Рекомендуемый угол наклона линии забоя в комбайновых лавах
Необходимый угол наклона комбайнового забоя, град |
Угол залегания пласта, град |
||||||
менее 45 |
50 |
55 |
60 |
70 |
более 80 |
||
Для сухого угля |
0 |
10 |
20 |
25 |
35 |
40 |
|
Для увлажненного угля |
0 |
5 |
15 |
20 |
30 |
35 |
Управление горным давлением и крепление в лавах пластов, опасных и склонных к обрушениям угля, в зависимости от горногеологических условий осуществляется полной или частичной закладкой выработанного пространства, полным обрушением, плавным опусканием кровли и удержанием ее на кострах.
Выемка угля отбойными молотками. На пластах или отдельных участках, представленных углем III степени нарушенности выемку угля отбойными молотками осуществляют с затяжкой нависающего массива на полную мощность пласта после перерезки кутка на ширину крепи. Затяжка опирается на стойку предыдущей крепи и верхнюю стойку забойной крепи. Кроме того, под нее дополнительно устанавливают промежуточные стойки через 0,3 м.
На углях IV-V степени нарушенности, склонных к обрушению, при выемке угля в кутке нависающий массив удерживают подвижным перекрытием из распилов или обаполов толщиной не менее 0,02 м (кольевая крепь). Для этого перед началом выемки концы перекрытия располагают между верхней стойкой забойной крепи и дополнительной стойкой, установленной в этой крепи на 58 см ниже верхней стойки. По мере обнажения нависающего массива угля перекрытие выдвигают на забой и под него через 0,3 м устанавливают упорные стойки. Если уголь способен к высыпанию, перекрытие нависающего массива производят посредством забивки заостренных распилов или обаполов (забивная крепь) с последующей установкой упорных стоек через 0,3 м. При мощности пласта более 1,2 м после завершения оформления кутка под нависающий массив угля устанавливают дополнительные стойки до образования сплошной органной крепи. При мощности пласта более 1,5 м под органную крепь нависающего массива устанавливают стропильную крепь с отставанием на одну крепь.
На сыпучем угле забой уступа в сплошную или в разбежку затягивают обаполами.
При ведении горных выработок в зонах геологических нарушений куток, как правило, располагают вне их границ:
1) при мощности пласта до 1,0 м выше или ниже, не менее чем на 4 м;
2) при помощи пласта 1,0 м и более, выше или ниже, не менее чем на 6,0 м.
В зонах геологических нарушений нависающий массив угля дополнительно укрепляют органной крепью или химическими анкерами.
Расстояние между уступами по простиранию не должно превышать 3,0 м на пластах мощностью до 1,0 м и 4,0 м на пластах мощностью 1,0 м и более.
Нависающий массив каждого уступа может быть ориентирован под углом 450 к линии простирания пласта.
Уступ наклоняют в сторону угольного массива на 5-100.