Контрольные вопросы

1. Понятия равномерного и неравномерного орудинения?

2. Основной и второстепенные признаки сложности орудинения? Типы рудных тел по сложности орудинения?

3. Понятия координированного и некоординированного распределения полезных компонентов в рудном теле?

4. Дайте определение понятию метод разработки.

5. Сформулируйте сущность раздельного метода разработки, условия его применения.

6. Условия применения систем разработки различных классов при применении раздельного метода разработки?

7. Определите суть совместного метода разработки, условия его применения? Дайте определение понятиям валовой и селективной выемки.

8. Технико-технологические решения при применении одностадийной селективной выемки?

9. Технико-технологические решения при применении многостадийной селективной выемки?

5. Технология разработки ударо- и пожароопасных

месторождений

5.1. Основные сведения о горных ударах

Развитие горнодобывающей промышленности сопряжено с постоянным ростом глубины разработки полезных ископаемых и увеличением, вследствие этого, опасных проявлений горного давления.

К наиболее сильным и катастрофическим проявлениям горного давления относятся горные удары.

Горные удары – это мгновенное отделение от массива части породы (руды) в результате перенапряженного состояния пород, окружающих горные выработки. Горные удары сопровождаются резким сильным звуком или взрывоподобным шумом, воздушными ударами и сейсмическим эффектом.

В мировой практике известны случаи горных ударов, при которых были выведены из строя отдельные рабочие участки рудников или даже целые шахты. Горные удары нарушают нормальное функционирование предприятия, создают опасность для шахтеров, приводят к дополнительным затратам на восстановление разрушенных выработок, коммуникаций и оборудования.

Существуют несколько классификаций горных ударов: по способу приложения вызывающей удар нагрузки; по количеству выделяющейся сейсмической энергии; по месту возникновения удара.

По способу приложения вызывающей удар нагрузки горные удары делятся на: удары давления – происходят вследствие перенапряжения и превышения предела прочности пород; 2) импульсные (токовые) удары – происходят в результате кратковременного приложения нагрузки к перенапряженному участку массива.

По величине выделяющейся сейсмической энергии горные удары классифицируются на (табл. 5.1):

1) Микроудары - шелушение, стреляние пород, небольшие толчки;

2) Слабые горные удары – приводят к местным разрушениям и выбросу пород в выработку;

3) Средние горные удары – приводят к разрушению и выбросу в выработки значительного объема пород;

4) Сильные горные удары – вызывают значительное разрушение и завал выработки породой на участке длиной до 10 м;

5) Катастрофические горные удары – приводят к разрушению целиков, выработок по цепной реакции на сотни квадратных метров.

Таблица 5.1

Классификация горных ударов по сейсмическому воздействию

(по И.А. Турчанинову)

Класс горных ударов	Микроудары	Сла-бые	Средние	Сильные	Катастрофические
Сейсмическая энергия, Дж	<10	10-102	102-104	104-107	>107
Уровень сейсмичности в эпицентре, балл	<1	1-2	2-3,5	3,5-5	>5

Горные удары, как правило, возникают:

- в целиках (междукамерных, междуэтажных);

- в краевых зонах массива (по фронту очистных работ);

- в местах тектонических нарушений;

- в капитальных выработках (стволе, квершлаге, штольне).

Горные удары происходят при определенном сочетании геологических и горнотехнических условий, способствующих концентрированному накоплению потенциальной энергии упругого сжатия горных пород и ее внезапному высвобождению в результате мгновенного разрушения предельно напряженных областей.

Микроудар – мгновенное хрупкое разрушение руды (породы) на контуре выработок или целиков с выбросом в горные выработки без нарушения технологического процесса, возможно локальное нарушение крепи. Сопровождается звуком, сотрясением массива и образованием пыли.

Толчок – хрупкое разрушение руды (породы) в глубине массива без выброса в выработку. Сопровождается звуком, сотрясением массива. Возможно появления пыли, падение заколов, обрушение отдельных участков выработок, шелушение (пород) руд на обнажении, образование трещин в бетонной крепи.

Стреляние – отскакивание от массива линзовидных пластин руды (породы) различных размеров с острыми краями с резким звуком, напоминающим выстрел.

К внешним признакам, характеризующим удароопасное состояние массива горных пород, относятся следующие формы динамического проявления горного давления (признаки приводятся в убывающем по степени удароопасности порядке):

Интенсивное заколообразование – возникновение заколов вслед за их оборкой. Происходит по ненарушенному массиву и не связано с трещиноватостью, слоистостью и сланцеватостью. Сопровождается треском. Образующиеся и отделяющиеся при этом плиты повторяют по форме контур выработки;

Шелушение – разрушение руды (породы) по контуру выработки на отдельные пластинки, имеющие чаще всего чечевицевидную форму с заостренными краями. Место шелушения в выработке из-за постоянного осыпания пластин всегда выглядит «свежим», не запыленным.

Переход от одной формы динамического проявления горного давления к другой свидетельствует об изменении напряженного состояния массива горных пород.

Нарастающий характер динамических проявлений горного давления (повышение частоты, интенсивности, масштабов) связан с ростом действующих напряжений и увеличением накопленной в массиве упругой энергии по мере развития горных работ с глубиной или по площади.