4. Прогноз опасности обрушений горного массива и угля

4.1. Прогнозирование зон, опасных по сползанию боковых пород

Прогноз зон, опасных по сползанию боковых пород осущест­вляется по геологическим данным отработанного верхнего гори­зонта и уточняется по разведочным скважинам при проведении подготовительных выработок отрабатываемого горизонта.

Бурение разведочных скважин должно производиться с опе­режением очистного забоя на 40…50 м. Расстояние между разве­дочными скважинами отрабатываемого горизонта должно выби­раться из условия возможного изменения мощности слоев пород­ной толщи, заключенной между пластом и плоскостью сползания, и может составлять 25…100 м.

Опасными по сползанию считаются породы, заключенные между пластом и плоскостью сползания, мощностью 0,4…4,0 м.

Наиболее опасными по сползанию следует считать участки вмещающих пород на сопряжении со штреками протяженностью 20…25 м в направлении подвигания очистного забоя, располагае­мых у разрезных печей, проводимых для нарезки лав.

К неопасным по сползанию относятся слои пород, если спол­зающие слои не подрезаются и не нарушаются буровзрывными ра­ботами (даже если по своей геологической характеристике могут быть отнесены к склонным к сползанию).

Опасная зона по сползанию пород, как правило, находится в районе разгруженных боковых пород и величина ее по простира­нию зависит от их структуры, прочности и класса кровель по обрушаемости (табл. 1).

Таблица 1 – Протяженность участков, опасных по сползанию пород

Обрушаемость пород кровли	Размеры участков сползания боковых пород, м
	При породах почвы
	слабых	средней прочности	прочных
Легкообрушаемая	5.8	8.14	-
Средней обрушаемости	5.8	8.14	-
Труднообрушаемая	8.10	15.20	25…35
Весьма труднообрушаемая	8.10	15.20	45…80
Плавнопрогибающая	10.15	20.25	30…35

Прогноз опасных и особо опасных зон по внезапным обруше­ниям угля включает:

1) прогнозирование зон геологических наруше­ний;

2) построение и определение степени опасности зон повышенно­го горного давления.

При обеспечении эффективной защиты пласты, опасные по внезапным обрушениям угля, разрабатывают как склонные к вне­запным обрушениям.

4.2. Прогнозирование зон, опасных по обрушениям угля

Для составления горно-геологического прогноза зон, опасных по обрушениям угля, приуроченных к геологическим нарушениям устанавливает степень нарушенности угля по табл.2, определяют вид геологических нарушений и их элементы.

Опасными по обрушениям угля являются приуроченные к геологическим нарушениям зоны на угольных пластах:

1) с изменением углов падения на десятиметровом интервале на 10° и более;

2) с изменением геологической мощности пласта на десятиметро­вом интервале на 50% и более;

3) угольными пачками мощностью 0,1 и более, представленных уг­лем IV-V степени нарушенности;

4) с изменением мощности слегающих пачек, представленных уг­лем IV-V степени нарушенноcти, на десятиметровом интервале более чем в 2 раза.

Таблица 2 – Степень нарушенности угля

Степень на­рушенности	Текстура	Краткая характеристика
1	2	3
I	Слоистая слобо- трещиноватая	Уголь характеризуется заметно выраженной слоистостью, в массиве монолитен, устой­чив к механическим воздей­ствиям, не осыпается. Разла­мывается на куски, ограни­ченные слоистостью и тре­щинами.
II	Брекчевидная	Слоистость и трещиноватость, как правило, затушева­ны. Массив слагается из ку­сочков угля разнообразной формы. Краевые части кусоч­ков угловатые. Между кусоч­ками могут встречаться угольная мелочь, зернистый и даже землистый уголь. Сла­боустойчив к механическим воздействиям, но осыпается с трудом.

III	Линзовидная (мелколинзовидная)	Слоистость и трещиноватость затушеваны. Уголь слагается из отдельных линз. Поверх­ность линз зеркально отполи­рована и несет на себе бороз­ды и штрихи скольжения. При механическом воздейст­вии превра-щается иногда в угольную мелочь.
IV	Земленисто- зернистая	Слоистость и трещиноватость затушеваны. Основная масса состоит из мелких зерен угля, между которыми располага­ется землинистый уголь (угольная мука). Достаточно спресован, между пальцами раздавливается чаще всего с трудом. Слабоустойчив и склонен к осыпанию.
V	Земленистая	Слоистость и трещноватость затушеваны. Состоит из тон- коперетертого угля (угольная мука). Неустойчив, осыпается интенсивно. Между пальцами раздавливается легко.

В геологических нарушениях дизъюнктивного характера ши­рина опасной зоны (повышенной трещиноватости угля) определя­ются по формуле:

(4)

где В_тр – ширина зоны повышенной трещиноватости угля с одной стороны от смесителя, измеряемая в плоскости пласта по перпендикуляру к линии смещения, м; N – нормальная (стратиграфическая) амплитуда смещения, м; а – двугранный угол между плоскостью смесителя и напла­стованием, град.

Ширина зоны влияния пликативных и структурных наруше­ний устанавли-вается исходя из опыта пересечения их горными вы­работками.