Совершенствование разработки соляных месторождений

Бели большую чаоть максимальных смещений кровли одиночной вы­ работки отнести к деформациям растяжения, то даже на начальном этапе развития деформаций могут возникать расслоения (потеря сцеп­ ления) слоев непосредственной кровли.

Для решения другой задачи первичные данные были представлены графиками изменения скоростей перемещения поверхности кровли в зависимости от расстояния до забоя при различных скоростях его подвигания (рис.З). Из графиков видно, что начальный (активный) этап развития деформаций в кровле происходит только при подвигании забоя и завершается на расстоянии 7-8 м от него. На расстоя­ нии более 8 м интенсивность смещений кровли снижается и деформи­ рование пород постепенно переходит в стадию ползучести, что сви­ детельствует о завершении процесса начального перераспределения напряжений.

^Ковалев О.В., Ливонский В.С., Былино Л.В. Особенности безо­ пасной разработки калийных месторождений. Минск: Полыня, 1982.

Скорость деформации л*Ю ,мм-с

Расст ояние от забоя, м

6

Рис.З. Динамика изменения скоростей деформирования соляных по­ род по длине выработки при скорости подвигания забоя V =

Совершенствование разработки соляных месторождений. Пермь, 1990

Полученные в результате эксперимента результаты и выявленные особенности геологического строения соляных пород в кровле горных выработок могут быть использованы для обоснования параметров дре­ нажного бурения, а также для оценки роли начального деформирова­ ния пород призабойной зоны в возникновении динамических явлений.

Получено 20.10.89

УДК 622.363.3

Н.Ф.КРАСЮК, Н.И.ЗАХАРОВ, Ю.М.НЕСТЕРОВ, В.И.ДЕМИНА (Пермский политехнический институт)

ГАЗОВЬЩЕДЕНШ ПРИ МЕХАНИЗИРОВАННОЙ ВЫЕМКЕ РУДЫ КОМБАЙНАМИ НА БКР-4

Исследованиями газовыделений при механи­ зированной выемке калийных руд комбайна­ ми установлено, что минимальное количе­

ство горючих газов, выделяющееся в забое выработки, составляет 3 , 1 0 8 * 1 0 " 3 мз/мин,

максимальное - 178,500-Ю“3 иР/тп при разрушении массива режущим органом. Вы­ деление горючих газов с обнаженных сте­ нок горной выработки составило в сред­

нем I38-I0"3 M V M H H.

Разработка калийных пластов "Красный П" и АБ ведется комбай­ нами серии "Урал". Очистные камеры проходят комбайном за два хода. Схема отработки пласта и вентиляции показана на рисунке.

Изучение газовыделений проводилось при проходке камер с от­ бором разовых проб возлуха и последующим химическим анализом.

Разовые пробы отбирали во время отбойки руды комбайном и при остановке его (места отбора проб воздуха показаны на рисунке). Это позволило определить величину газовыделения из отбитой руды и со свежеобнаженной поверхности выработки по формуле

Наблюдения за газовыделениями из отбитой руды проводили во время работы комбайна. Отбор разовых проб проводился у места по­ грузки руды в вагон и у поверхности фильтра, через который по­ ступал очищенный от пыли воздух из-под режущего органа комбайна. Время отбора пробы 60 с. Одновременно отбирали пробу воздуха из вентиляционной трубы, подающей свежий воздух в забой камеры.

Ниже приведены' результаты измерений:

л(1239,5-295,Ъ)-Ю -3,6

Минимальное количество горючих газов, выделяющихся из отби­ той руды в минуту у места погрузки в вагон,составило 0,000648 м3, максимальное - 0,203820 м3, среднее - 0,049948 м3.

Наблюдения за газовыделениями при разрушении породы режущим органом дали следующие результаты:

Совершенствование разработки соляных месторождений. Пермь, 1990

= ( 9 0 0 , 9 - 2 9 3 , 2 1 3 7 - Ю* м3/с , г4 /оо

_ M s,Ь-499,3 ) /0 % е , д а е ./0 -‘ „=/с

**/оо

Объемы выделяицихся в минуту горючих газов составили: мини­ мальный - 0,002808 м3, максимальный - 0,131220 м3 , средний - 0,04482i м3.

Полученные результаты измерений показывают, что газовыделения крайне неравномерны. Средние значения газовыделений (0,045; 0,049; 0,044 м3 /мин) примерно одинаковы. Ежеминутно в забой камеры выде­ ляется 0,138 м3 горючих газов.

При производительности комбайна "Урал-ЮКС" 5 т/мин относи­ тельная газообильность пласта "Красный П" на 4-м Березниковском калийном руднике составит 0,028 M V T .

Получено 20.10.89

УДК 622.411.34

Б.В.ЛАПТЕВ, А.Ю.ЛЯДОВ, Ю.А.ЛЕГ0ТКИН (УФ ВЕШИТ)

РАСПРЕДЕЛЕЕШЕ СЕРОВОДОРОДА В ТУПИКОВЫХ КОМБАЙНОВЫХ ЗАБОЯХ НА СИЛЬВИНИТОВЫХ ПЛАСТАХ

Представлены результаты исследований в натурных условиях характера и величины распределения сероводорода в призабой­ ном пространстве при проходке выработок комбайнами на сильвинитовых пластах.

Показано, что распределение сероводо­ рода в тупиковых выработках определя­ ется направлением и скоростью движения воздушных потоков в выработках, кото­

рые зависят от расстояния мезвдг забоем и воздуховодом ВМП.

На ряде участков шахтных полей рудников Верхнекамского место­ рождения калийных солей при проходке подготовительных и очистных выработок на пластах АБ и В сильвинитового и смешанного составов зафиксированы случаи выделения из пород сероводорода, концентра­ ция которого в атмосфере выработок иногда превышает допустимые санитарные нормы. Сероводород является ядовитым газом, плотность которого 1,538 г/л при 25 °С, может находиться в породах в сво­ бодном и в микровключенном состояниях. Вопросам генезиса сероводо­ рода, его приуроченности к определенным видам соляных пород, а также разработки способов его нейтрализации посвящен ряд публика­ ций /1,2/.

Авторами статьи была поставлена задача установить характер распределения сероводорода в тупиковых выработках в призабойном пространстве при проходке их с помощью комбайнов. Проведены иссле­ дования концентраций сероводорода в призабойной рудничной атмосфе­ ре выработок с поперечным сечением от 1 0 до 2 0 м2 при различном расположении их относительно разрабатываемого пласта, различном расстоянии конц^ става нагнетательного воздуховода от забоя и ко­ личестве подаваемого в забой воздуха.

Исследованиями установлено, что основная часть сероводорода находится в глинисто-ангидритовых прослоях в так называемых "кор­ жах". Концентрация газов в случае выемки "коржей" примерно в три раза больше, чем при проходке выработок с оставлением их в кровле: газообильность пород пласта АБ с "коржами" на руднике БКЗ-4 со­ ставляет 0,0014 м3 /м3 , без "коржей" - 0,0005 м3 /м3. Содержание сероводорода в рудничной атмосфере определялось химанализом по стандартной методике.

При любых параметрах проходки и проветривания выработок наи­ большая концентрация сероводорода отмечается у почвы в 1 ,5-2,0 м от забоя - до 1,5-10~ 3 об.#. Повышенная концентрация зарегистриро­ вана также у пульта управления комбайном при расстоянии от конца воздуховода ЕМП до забоя более 15 м (рис.1), и она может увели­ читься в 5 раз по сравнению с концентрацией в забое. В случае на­ хождения конца воздуховода в 1 0 м от забоя концентрация сероводо­ рода в верхней части выработки у пульта управления возрастает по сравнению с концентрацией в забое не более чем в 1,5 раза, но при этом она в 2-3 раза ниже концентрации у почвы. Данный эффект с

о н

Рис.I. Изоконцентраты сероводорода в призабойном пространстве