Лабораторная работа № 5 эксплуатационная разведка неустойчивых боковых пород
Цель работы: Усвоение метода и приобретение практических навыков эксплуатационной разведки контуров распространения ложной кровли, зон усиленного поступления воды из боковых пород, участков трудноуправляемой кровли или склонной к сползанию почвы. Данная лабораторная работа выполняется в течение 2 часов.
Используемое оборудование и материалы: методические указания к курсу, лист ватмана формата А4, карандаши и линейка.
Краткие теоретические сведения
Изучение устойчивости боковых пород, вмещающих угольный пласт, производится с помощью разведочных горных выработок (штреков, разрезов и т.п.).
Экспериментальные лавы нарезаются в тех случаях, когда разведочным штреком установлено наличие неустойчивых боковых пород, а опыт эксплуатации данных пластов отсутствует. Лавы позволяют с достаточной полнотой определить горно-геологические условия участка для выбора оптимальной системы разработки, способа управления кровлей, крепления очистных забоев и т.п., или установить нерентабельность ведения очистных работ по данному пласту.
Разведка контуров распространения ложной кровли производится разведочными горными выработками, проходимыми по углю (штреками, печами, просеками и т.п.). Вид выработки, ее длина, направление определяются формой и размерами зоны, распространением ее относительно существующих очистных и подготовительных выработок. Аналогично разведаются зоны усиленного поступления воды из боковых пород.
Степень устойчивости боковых пород при наклонном и крутом их залегании оценивается с помощью скважин подземного бурения. При наличии трудноуправляемой кровли или склонной к сползанию почвы разведочные скважины бурятся с откаточных штреков по нормали к напластованию пород. Их длина зависит от мощности разрабатываемого пласта, способа управления кровлей, мощности отдельных литологических разностей и т.п., и составляют обычно 10 – 15 м в кровлю и 5 – 10 м в почву. Расстояние между скважинами определяется выдержанностью по площади геологических факторов, обуславливающих степень устойчивости боковых пород. Оно колеблется обычно в пределах 50 – 100 м. В зонах геологических нарушений расстояние между скважинами сгущается до 10 – 25 м.
Порядок выполнения лабораторной работы
После проработки основных положений методики эксплуатационной разведки неустойчивых боковых пород проводится разбор ниже приведенного примера эксплуатационной разведки.
Пример. На участке 2-й восточной лавы шахты «Миусская» забоем откаточного штрека встречена зона усиленного поступления воды со стороны кровли угольного пласта (рис. 5.1). Она приурочена к флексурному перегибу, не установленному в процессе детальной разведки. Складка имеет меридиональное направление. Составить проект эксплуатационной разведки зоны усиленного поступления воды.
Решение.
Согласно методическим требованиям, эксплуатационную разведку зоны усиленного поступления воды будем производить разведочными горными выработками.
Для установления амплитуды складки и ширины водообильной зоны продолжим проходку откаточного штрека по простиранию угольного пласта до полного выхода штрека из зоны усиленного поступления воды.
Прослеживание складки и водообильной зоны по восстанию пород будем производить разведочными выработками, пройденными по угольному пласту: разведочной печью и тремя поперечными просеками.
Направление и протяженность разведочных выработок будет определяться положением зоны усиленного поступления воды. На плане горных работ проектируемые выработки показаны прерывистыми линиями (рис. 5.1).
Для закрепления приобретенных знаний по методике эксплуатационной разведки неустойчивых боковых пород необходимо решить ряд задач.
Задача 1. Произвести эксплуатационную разведку зоны распространения ложной кровли угольного пласта, вскрытой откаточным штреком 5-й западной лавы (рис. 5.2, а). Определить характер разведочных выработок, их расположение на плане, учитывая, что скважиной 4 ложная кровля не встречена.
Р
ис.
5.1. Пример эксплуатационной разведки
неустойчивых бокових пород
Задача 2. Откаточным штреком 5-й восточной лавы вскрыта толща неустойчивых пород в кровле угольного пласта (рис. 5.2, б). Протяженность ее 140 м. Опыт эксплуатации пласта в подобных условиях отсутствует. Разработать проект эксплуатационной разведки рассматриваемого участка шахтного поля.
Задача 3. Оконтурить зону усиленного поступления воды из кровли угольного пласта, вскрытую забоев откаточного штрека 7-й западной лавы (рис. 5.2, в). Предположительно, зона прослеживается в северном направлении, ее ширина неизвестна. Определить вид разведочных выработок, их направление. Высказать соображения о целесообразной направленности горных работ на участке.
Задача 4. Составить проект эксплуатационной разведки участка распространения поддувающих пород в почве угольного пласта, вскрытых откаточным штреком 7-й восточной лавы на прояжении 15 м (рис. 5.2, г). Поддувание связано с набухающими свойствами глинистых сланцев, подстилающих пласт. Скважинами №13 и №14, пройденными на участке в процессе детальной развеки угольного пласта, указанные породы не установлены.
Рис. 5.2. Исходные данные для решения задач лабораторной работы №5