Система разработки

До 1989г. запасы пласта m₃ подготавливались для отработки по этажной схеме с нарезкой лав по простиранию пласта и отработкой их по сплошной или столбовой системе разработки, за исключением 22 западной лавы пл. m₃ , отработанной по восстанию пласта.

С 1989г. подготовка к выемке угля на западном крыле пл. m₃ проводилась по панельной схеме, путём нарезки длинных столбов по простиранию пласта, с отработкой лав обратным ходом. При этом в разгруженной зоне под выработанным пространством 22 западной лавы пл. m_3, по пл. m_2, находящемуся в 14м ниже пл. m_3, были пройдены: транспортный уклон пл.m_2, вспомогательный полевой уклон пл. m_{2, ,} ходок мехдоставки пл.m_2, с которых была произведена нарезка длинных столбов по простиранию пласта в восточном и западном направлениях ( двухкрылая панель). Длины лав, отработанных по пл. m₃ находились в пределах 120-250м.

В границах поля шахты «Трудовская» отработано: по пл.l₄ – 10 этажей; по пл. k₈ – 11этажей; по пл. m₃ – 9 этажей.

Наимено- вание системы	Параметры системы				Подгтовительные выработки участка
	Ширина столба м	Длина столба, м	Длина лавы, м	Наличие и размер целиков	Наимено- вание	Длина, м	форма	Площ.	Мате-риал крепи
								м2
Длин. столбами ,обратным ходом по простира-нию	250	1200	250	-	Вент. штрек 27 вост. лавы пл.m3 Конв.штрек (откаточный)27 вост. лавы пл.m3	1320 1480	Арочная арочная	18,3 18,3	СВП-27 СВП-27

Геология месторождения

Характеристика шахтного поля

Поле шахты расположено в западной части Донецко-Макеевского геолого-

промышленного района в пределах водораздела между реками Волчьей ( бассейн

р.Днепра) на западе и Кальмиус на востоке, протекающими за его пределами. По-

верхность поля шахты представляет собой слегка всхолмлённое степное пространство, расчленённое долинами балок с впадающими в них отрогами и овра-

гами.Основными гидрографическими единицами в пределах поля шахты являются

на юго-западе река Осиковая и в центре поля балка Сухой Яр.Участок шахты за-

строен одно-двух, четырёх и пятиэтажными гражданскими зданиями.

Имеются также хозяйственные постройки, котельные, очистные сооружения, железная дорога, водо и газопроводы, ЛЭП-110 КВт, ЛЭП-35 Квт, ЛЭП-6 Квт,

кирпичный завод, здания и сооружения предприятий АТП-0550,ПМК-1,ШСУ-1,

ДСУ-31,Марьинского ДРСУ, Марьинское водохранилище.

В качестве мер защиты от подработки применяются:

1.Безостановочная выемка угля лавами.

2.Выемка угля на неполную мощность.

3.Визуальные и инструментальные наблюдения за подрабатываемыми объектами с целью определения фактических деформаций и сравнения их с предельно

допустимыми деформациями.

Простирание каменноугольных отложений изменяется от широтного на западе до северо-восточного в восточной части с азимутом 245⁰-270⁰.Падение пород север-

ное и северо-западное, пологое, с углами падения 8⁰- 15⁰.Относительно спокойное залегание пород осложнено наличием мелких нарушений типа надвигов и сбросов, залегание пород осложнено наличием мелких нарушений типа надвигов и сбросов.

Недра шахтного поля сложены отложениями следующего возраста:

-четвертичными (m=0,4-290 м);

-неоген-палеогеновыми (m=3-69 м);

-меловыми (m=0-32 м);

-юрского (m=о-165 м);

-каменноугольными (m=680 м).

Породы каменноугольного возраста (верхнего и среднего карбона) представ-лены переслаивающимися слоями аргиллитов, алевролитов и песчаников с

подчинённым значением пластов угля и известняков.

Угленосность

Пласты угля шахты представлены свитами среднего карбона C⁵₂,C⁶_{2 ,}C⁷_2.

C⁵₂– ( Каменская свита ) – пласты k_6, k₇ k_8.

C⁶₂– ( Алмазная свита ) – пласты l_1, l_2, l_3, l_4.

C⁷₂– ( Горловская свита ) – пласты m_2, m_3, m_5.

Из перечисленных пластов рабочей мощности достигают:

k_6, k_8, l_1, l_3, l_4, m_2, m_3, m_5.

Характеристика пластов и вмещающих пород

Пласт m₅ расположен в 55м ниже пласта m_6. Простого строения, мощностью

0,55-1,35м, кровля представлена аргиллитом мощностью 1,2-7,3м, почва – алевроли-

том мощностью 0,3-0,9,7м.

Пласт m₃ расположен в 77м ниже пласта m_5. Пласт m₃ «Александр» сложного двухпачечного строения средней мощностью 1,31 м. Средняя мощность верхней пачки угля 0,12 м, нижней 1,10 м, разделяющего прослоя, представленного тонштейном – 0,09м Вынимаемая полезная мощность – 1,31м.

Угол падения пласта 9-10⁰.

Уголь марки Д_эн.

Гипсометрия пласта волнистая, как по падению, так и по простиранию.

Уголь черный, полублестящий, тонкополосчатый, сухой, хрупкий, трещино-ватый, средней крепости (f=1-1,9). Излом угля неровный, ступенчатый, отдельность призматическая, с минеральными включениями пирита в виде линз, гнезд и отдель-ных точечных вкраплений, а также кальцита в виде тонких пленочек и прожилков по плоскостям трещин кливажа.

Контакт пласта с породами почвы и кровли - ясный.

Физико-механические свойства угля:

Q_сж=55-194х10⁵Па; W = 14,23%, γ _{объемн. вес}=1,28-1,30 г/см³, ρ _{уд. вес} = 1,38 г/см³, n = 5,08-29,19%, сопротивление угля резанию132-159,8 кгс/см.

Ожидаемая пластово-промышленная зольность пласта А^d=11,8-19,4%; содержание S^d_t=1,81-5,2%; влаги W^r_t=11,7-12,7%; выход летучих V_c^ddt=41,2-45,0%.

Непосредственная кровля пласта представлена аргиллитом мощностью 7,2-12,6м.Аргиллит серый, тонкослоистый, полосчатый, сухой, трещиноватый, средней крепости (f=1-2), с включениями глинисто – сидеритовых линз и конкреций по напластованию, неустойчивый, мощностью 4,8-9,0м.

Нижняя пачка аргиллита, средней мощность 0,15м, залегающая непосредственно над пластом, из-за плохой связи с остальной толщей будет обру- шаться вслед за выемкой угля, то есть является «ложной» кровлей пласта.

Физико-механические свойства аргиллита.

Q_сж=46-222 х 10⁵Па; Q_раст.=11-24 х 10⁵Па; угол внутреннего трения -26, 5⁰ – 28⁰, W=4,7%; n=11,07%; размокаемость V_ф.р за 10суток, склонность к пучению – 9,35, γ об.вес=2,38-2,4 г/см³, ρ _уд.вес=2,75 г/см³ .

По устойчивости непосредственная кровля относиться к категории Б₁.

Основная кровля пласта представлена переслаивающейся толщей аргиллитов, алевролитов и песчаников.

Алевролиты серые, мелкозернистые, тонкослоистые, с включением глинсто – сидеритовых линз и конкреций, сухие, средней крепости (f=2-3), трещиноватые, неустойчивые, мощностью m_I = 0-5,2 м, m₂ = 1,8-5,6 м, m₃ = 2,38-4,8 м.

Физико-механические свойства алевролита:

Q_сж=260 х10⁵Па; Q_раст=24 х10⁵Па; γ=2,35 г/см³.

Песчаники светло-серые, слюдисто-полевой кварцевые, мелкозернистые, горизонтально-косослоистые, на глинистом и карбонатно-глинистомцементе, слабо обводненные, средней крепости (f = 4), неустойчивые, мощностью m_I = 1,98-11,0 м, m₂ = 1-3,2м.

Физико-механические свойства песчаника:

Q_сж=410 х10⁵Па;.

По обрушаемости массив пород основной кровли относится к категории А₁-А₂.

Непосредственная и основная почва пласта представлена двумя литологическими разновидностями пород: алевролитом и аргиллитом.

Алевролит серый, в пачке средней мощностью 0,5м, залегающий непосредственно под пластом, комковатый, бесструктурный, с отпечатками и остатками обугленных растительных остатков, зеркал скольжения – «кучерявчик», не крепкий (f=1), пучащийся, ниже мелкозернистый, тонкослоистый, сухой, средней крепости (f =1-2), неустойчивый, трещиноватый,. пучащийся, мощностью 0-6,0м.

Физико-механические свойства алевролита:

Q_сж=33-236 х10⁵Па; Q_раст.=13-34 х10⁵Па; угол внутреннего трения – 26⁰-37⁰, W=2,62%; γ_об.вес=2,35 г/см³; ρ_уд.вес=2,6-2,83г/см³; размокание V_ф.р – за 10 суток, пористость n = 4.41%.

Аргиллит светло –серый, в пачке мощностью 0,5м, залегающий непосредственно под пластом, комковатый, с обилием зеркал скольжения, остатками и отпечатками обугленного растительного детрита- «кучерявчик», некрепкий (f=1), ниже тонкослоистый, сухой, средней крепости (f=2), неустойчивый, пучащийся, мощностью 0-6,54м.

По устойчивости непосредственная почва относится к П₁.

Основная почва пласта представленная переслаивающейся толщей алевролитов, аргиллитов и песчаников.

Алевролиты тонкослоистые, мелкозернистые, сухие, средней крепости (f=2-3), трещиноватые, неустойчивые, пучащиеся, мощностью m_I = 2,18-7,1м, m₂ = 0-6,8м.

Физико-механические свойства:

Q_сж=273 х10⁵Па; Q_раст.=25 х10⁵Па.

Аргиллит светло –серый, тонкослоистый, сухой, средней крепости (f=2), трещиноватый, неустойчивый, пучащийся, мощностью m_I = 0-6,54м, m₂ = 0-4,0м.

Песчаник светло – серый , слюдисто -кварцевый, мелкозернистый, горизонтально – косослоистый, слабо обводненный, на глинистом, местами карбонатно – глинистом цементе, пучащийся, средней крепости (f=3-4), мощность 0-5,4м.

Физико-механические свойства:

Q_сж=379-428 х10⁵Па; Q_раст.=33,6 х10⁵Па.

По устойчивости основная почва относиться к П₁-П₂.

По увеличению мощности песчаника (до 11,0м) в средней части лавы. и при относительно небольшой мощности аргиллита (6,6м) – непосредственной кровли пласта и сильной его трещиноватости, возможно поступление воды в призабойное пространство в виде редкого капежа, а также возможно поступление воды по почве с вентиляционного штрека в интервалах 640 – 780 м и 954-1000м в количестве до 0,1м³/сут.

Тектоника участка простая, вскрытая крупных тектонических нарушений не ожидается. Однако ожидается вскрытие непрогнозируемых мелко амплитудных тектонических нарушений, с амплитудой смещения до 0,25м, а также размывов пласта как на полную, так и частичную мощность пласта.

Порода-заполнитель – аргиллит - непосредственная кровля пласта. Породы кровли в зонах таких нарушений сильно трещиноватые, с обилием зеркал скольжения, нередко перемяты в микроскладки, крайне неустойчивы склонные к внезапному обрушению.

Содержание свободной двуокиси (S_iO₂) в породах кровли и почвы составит: аргиллит – 10 %, алевролит – 24 %.

Температура вмещающих пород - 25⁰ -25,2⁰.

Пласт на выемочном участке не опасен по внезапным выбросам и горным ударам, опасен по взрыву угольной пыли, несамовозгорающийся (IV группа склонности ), газоносность пласта 0,007 м³/т с.б.м.

Пласт m₂ в18м ниже пласта m_3. Простого строения, мощностью 0,54-1,11м.

Непосредственная кровля - аргиллит мощностью 0,5-13м и алевролит мощностью 2,0-14,7м. Почва – алевролит мощностью 0,98-13,0м и песчаник мощностью 0,88-6,7м.

Пласт l₇ в 66м ниже пласта m₂. Простого строения, мощностью 0,59-1,03м.

Непосредственная кровля - аргиллит мощностью 1,4-13м. Почва – алевролит мощностью 0,48-15,4м и песчаник мощностью 14,5-24,0м.

Пласт l₆ в 27м ниже пласта l₇ . Простого строения, мощностью 0,45-0,69м.

Непосредственная кровля - песчаник мощностью 1,17-21,6м и аргиллит мощностью 0,48-15,4м. Почва – алевролит мощностью 1,5-16,2м.

Пласт l₄ в 48м ниже пласта l₆ . Простого строения, мощностью 1,55-1,60м.

Уголь тонкополосчатого строения, средней крепости (f=1,0-1,2), сухой, хрупкий

с включениями линз и гнёзд серного колчедана.

Непосредственная кровля - аргиллит мощностью 1,2-1,5м.

Аргиллит сложный, трещиноватый, сухой, средней крепости (f=3-4), неустой-

чевый с включением тонких прослоев угля (непосредственно над пластом) и сирито-

вых включений в виде почек.

Основной кровлей пласта является песчаник мощностью 8-10м.На западе

наблюдается замещение непосредственной кровли аргиллита песчаником. Пес-

чаник от мелкого до среднезернистого строения, крепкий(f=7-8), мокрый, водо-

носный, неустойчевый. Почва пласта l₄ представлена алевролитом мелкозернистым, комковатого строения, средней крепости, влажным, дующим. В обводнении выработок пласта l₄ принимают участие водоносные песчаники L₄Sl₅ и L₆Sl_7.

Частичное обводнение пласта происходит за счёт водоносного песчаникаL₃Sl_4,

залегающего в 1,6м ниже почвы пласта. Вода в выработки пласта поступает в основном в виде капежа и струй из трещин, образующихся при посадке основной кровли и просачивании воды из почвы. Общий приток воды из выработок

пласта составляет 292 м³/час.

Пласт l₃ в 17м ниже пласта l₄ . Простого строения, мощностью 0,59-0,79м.

Кровля - аргиллит мощностью 1,3-10м. Почва – аргиллит мощностью 0,5-9,2м и алевролит мощностью1,5-11,0м.

Пласт l^/₂ в 8м ниже пласта l₃ . Простого строения, мощностью 0,60-0,89м.

Кровля - аргиллит мощностью 1,1-9,2м. Почва – алевролит мощностью 1,2-14,0м.

Пласт l₁ в 28м ниже пласта l_2, от простого до сложного двухпачечного стро-ения, мощностью 0,6-1,6м.Средняя мощность верхней пачки угля составляет 0,30-0,45м, нижней-0,74-0,82м.Разделяющий прослой представлен аргиллитом мощностью 0,16-0,33м.Уголь полублестящий, тонкополосчатый, средней крепости

(f=1), трещиноватый, сухой. Из минеральных включений в угольном пласте наблю-

дается пирит в виде линз, гнёзд и точечных вкраплений, а также кальцит в виде плё-

ночек (до 0,01мм) по плоскостям трещин кливажа и по плоскостям напластования.

Контакт угольного пласта с породами почвы чёткий, а с породами кровли – постепенный, выраженный чередованием углистоглинистого сланца с прослойками угля. Мощность переходной зоны 0,08-0,15м.Гипсометрия пласта волнистая как по простиранию так и по падению. Непосредственная кровля пласта представлена тремя литологическими разновидностями пород: алевролитом, аргиллитом, песчаником.

Алевролит темносерого цвета, мелкозернистый, тонкополосчатый, средней крепости (f=4), сухой, неустойчивый, мощностью 0,10-3,60м.

Аргиллит темносерого цвета, тонкополосчатый, горизонтальнослоистый с

Включением остатков углистого вещества, сухой, средней крепости (f=3), неустой-

чивый, мощностью 0,10-4,0м.

Песчаник светлосерого цвета, кварцевый, слюдистый, на глинистом цементе,

От средне до крупнозернистого строения, не слоистый,с включением линз углистого

материала, средней крепости (f=5-6), мокрый, водоносный, неустойчивый, мощностью 5,6-18,3м. Контактная зона литологических разновидностей пород непо-

средственной кровли пласта неустойчевая, склонная к внезапному обрушению.

Песчаник L₁Sl₂ ( непосредственная и основная кровля ) является водоносным горизонтом.

Пласт l^н₁ в 2м ниже пласта l₁ . Простого строения, мощностью 0,7-0,79м.

Кровля - аргиллит мощностью0,1-2,0м. Почва – алевролит мощностью 0,6-18,0м.

Пласт k₈ в 25м ниже пласта l_1, от простого до сложного двухпачечного стро-ения. Общая геологическая мощность на востоке шахтного поля составляет 0,75 м,на западе – 1,40м. Верхняя и нижняя пачки угля разделены между собой прослоем углистого сланца, мощность которого на западе увеличивается до 0,45м. Непосредственной кровлей пласта к₈ является известняк мощностью 2,5-3,5м. Известняк скрытокристаллического строения, крепкий (f=8-9), трещиноватый, влажный, слоистый, устойчивый. Основная кровля пласта представлена аргиллитом

мощностью 6,5-10,0м. На востоке шахтного поля известняк полностью замещён песчаником k₈Sl₁ мощностью 10.0-12.0м. Песчаник от мелко до крупнозернистого строения, влажный, крепкий (f=7-8), неустойчивый. Непосредственно над пластом залегает слой конгломератовидного неустойчивого песчаника на песчаноглинистом цементе. В зоне замещения известняка песчаником кровля весьма неустойчивая. Почва пласта представлена алевролитом мощностью 0,5-0,6м. Алевролит комковатого строения, средней крепости (f=4-5), влажный, дующий. Ниже алевролита залегает песчаник мощностью2,5-3,0м. В обводнении выработок пласта k₈ принимают участие водоносные песчаники L₁Sl₂ и L₁Sl_1, залегазалегающих выше пласта, а также водонапорный горизонт песчаников, залегающих в почве пласта. Трещиноватые известняки, являющиеся непосредственной кровлей пласта, также водоносны. Выработки пласта обводняются за cчёт капежа и струй из трещин в кровле и просачивания воды из почвы.

Интенсивный приток воды происходит после посадки основной кровли. В зоне замещения известняка песчаником приток воды наблюдается у линии забоя в виде капежа и струй из трещин. Общий приток воды из выработок пласта k₈ составляет 360 м³/час.

Тектоника.

Разрабатываемые шахтой пласты вскрыли ряд тектонических нарушений. Горными работами пласта l₄ встречено несколько тектонических нарушений. Тектонические нарушения восточного крыла пласта l₄ имеют простирание западного

направления с углами падения плоскостей смесителей 30⁰ -80⁰ и носят местный характер. Амплитуда смещений угольного пласта по этим нарушениям достигает 0,3-1,5м. На западном крыле пласта l₄ вскрыто три крупных нарушения ( надвиг №1,

надвиг №2, надвиг №3 ) юго-западного простирания с углами падения плоскостей смесителей 25⁰ -65⁰ и амплитудой 2-6м. Нарушения местного характера с амплитудой 0,2-1,1м встречались при отработке лав пласта l₄ нижних горизонтов в разных частях шахтного поля.

Горными работами пласта k₈ на верхних горизонтах встречены нарушения:

сброс №1, надвиг №1, надвиг №2, надвиг №3, которые затухают к нижним горизонтам. Сброс №2 проходит по восточной границе шахтного поля. Он представляет серию нарушений с амплитудой смещения 2-4м и распространяется на нижние горизонты пласта k_8. При выемке угля лавами пласта k₈ встречено несколько тектонических нарушений типа сброс с амплитудой смещения 0,5-1,8м.В 5^й восточной лаве пласта k₈ было встречено нарушение – размыв угольного пласта. 7^я восточная лаве пласта k₈ вскрыла геологическое нарушение – расслоение пласта, которое уходит на нижележащие горизонты.

Горными работами пласта m₃ встречен ряд тектонических нарушений: надвиг №1, надвиг №3, надвиг №5. Надвиг №1, выражен флексурным перегибом с амплитудой перегиба 1,5м. Он распространяется через всё шахтное поле, но амплитуда его с глубиной уменьшается.

Горными работами шахты встречен надвиг №3 с амплитудой 2,5-4,7м, который распространяется на нижележащие горизонты. Лавами пласта m₃ встречено множество геологических нарушений – разрывов, раздувов, пережимов, которые носят местный характер.

Пласты угля в пределах шахтного поля залегают с падением на северо-запад

под углом8⁰ -15⁰ с выполаживанием в западном направлении.

Газоносность.

Разрабатываемые шахтой пласты отличаются незначительной газоносностью.

Суфлярных выделений, внезапных выбросов угля и газа за период разработки пластов не отмечалось. Шахта отнесена к I категории по метану.

В отдельных подготовительных выработках шахты фиксировались выделения метана до 5 м³ на тонну суточной добычи, вследствие чего при переходе на более глубокие горизонты возможно повышение категорийности шахты.

По содержанию летучих в углях разрабатываемых пластов, в соответствии с правилами технической эксплуатации, пласты относятся к опасным по взрыву угольной пыли. Угли пластов l₄ и m₃ склонны к самовозгоранию.

Гидрогеология.

В гидрогеологическом отношении шахтное поле является значительно обводнённым, из-за наличия мощных водоносных песчаников. Выделение воды и поступление её в действующие выработки происходит из выработанного пространства очистных забоев, а также из затопленных бассейнов ранее отработанных лав. Часовой приток воды в действующие горные выработки составляет 670 м³.

Характеристика пластов

Сино- ними-ка (ин-декс) пласта	Характеристика пласта				Марка угля	Кровля							Почва
						Непосредственная				Основная			Тип породы	Объёмная масса, т/м3	Крепость
	мощ-ность, м	угол паде-ния, град	объ-ёмн. масса, т/м	га-зоо-биль- ность м3/т
						Тип породы	Мощность,м	Крепость	Объёмная масса, т/м3	Тип породы	Мощность, м	Объёмная масса, т/м3
M3	1.3	10	1.29	-	Д	аргиллит	9,8	2,0	2,38	песчаник	8,5	2,62	алевролит	2,38	1,5
L4	1.5	10	1,5	-	Д	аргиллит	4	1,4	2,38	песчаник	4	2,38	алевролит	2,6	3