Характеристика порід

Назва породи

Товщина пластів, м

Опірність стисканню σс, МПа

Підошва

Пісковик	0,7	70
Алевроліт	0,6	60

Покрівля

Глинистий сланець	0,18	35
Аргіліт	0,20	30
Глинистий сланець	0,25	28
Алевроліт	0,17	30
Піщанистий сланець	0,38	40
Аргіліт	6,0	75
Вапняк	5,0	110

Середньозважені значення густини пласта, опір вугілля різанню визначаємо з формул (1.1 і 1.2):

γ_ср = (0.5·1.45 + 0.1∙1,98 + 0.9∙1.40)/1.5 = 1.45 т/м³;

А_р = (0.5∙240+0.1∙300+0.9∙250)/1.5 = 250 кН/м.

Мінімальна і максимальна потужності пласта визначаємо з формул (1.3 і 1.4):

т_тin = 1.5 – 1.5∙0.07 = 1.4 м;

т_тах = 1.5 + 1.5∙0.07 = 1.6 м.

2. Проводимо характеристику бічних порід і встановлюємо їх типи.

Відповідно до класифікації (табл. 1.1) породи безпосередньої покрівлі – дуже тонкошаруваті (m<0.2 м) і тонкошаруваті (m = 0.2-1 м) з опором на одноосне стискання 25-40 МПа.

Рис. 1.2. Структурний Рис. 1.3. Стратиграфічна

стовпчик пласта М 1:20 колонка М 1:100

Перші п’ять пластов (прошарків) безпосередньої покрівлі можуть обвалюватись слідом за пересуванням кріплення очисного вибою. За стійкістю (Додаток 1, табл.1), вони можуть бути віднесені до категорії Б₄- середньої стійкості, тому що потужність кожного з пластів знаходиться в межах від 0.2 до 0.5м, а δ_ст = 30…60 МПа. Шостий пласт − аргіліт m = 6м, δ_ст=75 МПа, теж можна віднести до безпосередньої покрівлі. Однак цей пласт буде обвалюватися великими блоками з деякими зависанням за кріпленням. За складом і характеристикою цього пласта його можна віднести до категорії Б₅ – стійкий.

Таким чином, сумарна потужність безпосередньої покрівлі складе

h_бп = 0.15+0.20+0.25+0.17+0.38+6.0 = 7.15 м.

Відношення h_бп/ т = 7.15/1.5 = 4.77. Відповідно до класифікації за навантажувальними властивостями покрівлі при (6...7) > h_бп /т_в ≥ (3...4); покрівля за навантажувальністю (управлінням) відноситься до середнього типу.

За геолого-петрографічними ознаками (Додаток 1, табл.. 2) покрівля відноситься до категорії А₄ − дуже важкообвалювальна.

Безпосередня підошва – пісковик. Межа міцності на одноосне стискання δ_ст = 70 МПа. Оскільки δ_ст = 70 МПа 2 МПа, то підошва відноситься до міцної.

Повна характеристика бокових порід буде: А₄, Б₄, М.

3. Визначаємо параметри розміщення обваленої породи у виробленому просторі.

Перші п’ять пластів, як уже відзначалося, будуть обвалюватись відразу після пересування кріплення. Обвалена порода заповнить вироблений простір на висоту (рис. 1.4):

h_1зап= h_бп∙К_р = (0.15+0.20+0.25+0.17+0.38) ∙1.15=1.32 м.

Шостий пласт буде обвалюватися з деякими зависанням за кріпленням. Приймемо, що цей пласт зависає за кріпленням на відстані до трьох метрів.

Обвалений шостий пласт заповнить вироблений простір на висоту:

h_2зап = 6.0∙1.15 = 6.9 м.

Сумарна висота заповнення виробленого простору заваленою покрівлі: h_зап= h_1зап+ h_2зап=1.32+6.9 = 8.22 м.

Рис. 1.4. Схема розміщення обваленої породи у виробленому просторі

Висота вільного простору від підошви до основної покрівлі дорівнює:

h_вир =m+ h_бп = 1.5+7.15 = 8.65 м.

Зазор між заваленою породою й основною покрівлею складе:

h_св = h_вир - h_зап = 8.65 - 8.22 = 0.43 м.

Це буде приводом для осідання або обваленням наступного, сьомого пласта покрівлі.