Файл: Проходка шахтных стволов в условиях выбросоопасных пластов..pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 19.06.2024
Просмотров: 111
Скачиваний: 0
где Q — сила выбросов, тс;
р — вероятность возникновения выброса; S — сечение выработки, м2 .
Значения коэффициентов корреляции и корреляционные отно шения у к а з ы в а ю т на тесную связь между исследуемыми величи нами.
Таким образом, можно считать установленным, что величина поперечного сечения влияет на вероятность возникновения и силу
|
to |
15 |
|
5 |
10 |
15 |
|
Плвщаді поперечного сечіни* S,мг |
|
Іелич-tna ліпсречнагі сечения |
S,n2 |
||||
Рис. 48. |
График зависимости |
Рис. 49. График зависимости вероятно |
|||||
силы выбросов породы от ве |
сти |
возникновения |
выбросов от |
величи |
|||
личины |
поперечного |
сечения |
ны |
поперечного |
сечения выработки |
||
|
выработки |
|
|
|
|
|
|
выброса. Исследованием распределения полостей выбросов отно
сительно осей симметрии выработки не удалось установить |
какой- |
|||||||||||||
либо закономерности в их распределении, хотя и очевидна |
тенден |
|||||||||||||
ция |
распространения |
полостей |
выбросов |
в |
направлении |
кровли |
||||||||
выработки . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Исследованием зависимости |
статической |
вероятности |
воз |
||||||||||
никновения |
выбросов |
от |
места |
|
расположения |
шпуровых |
зарядов |
|||||||
по сечению выработки установлено, что |
вероятность возникнове |
|||||||||||||
ния выбросов при взрывании зарядов по |
забою для условий шах |
|||||||||||||
ты |
«Петровская - Глубокая» |
составляет |
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
_ |
^ = |
|
J 9 6 _ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
N |
|
834 |
|
|
|
ѵ |
' |
где |
Ы\—число |
выбросов, |
происшедших |
при |
взрывании |
зарядов |
||||||||
|
по |
забою; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
N — общее число взрываний |
по |
забою . |
|
|
|
||||||||
|
Вероятность |
возникновения |
выбросов |
при взрывании шпуровых |
||||||||||
з а р я д о в по |
раскоске |
составляет |
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
р |
2 = |
- ^ - |
= |
— |
= 0,03, |
|
(ІІ.6) |
|||
|
|
|
|
Г 2 |
|
|
N4 |
|
459 |
|
|
|
Ѵ |
' |
135
где |
Л ' з — ч и с л о |
выбросов, происшедших при взрывании |
з а р я д о в |
||||||||
|
|
по |
раскоске; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Л". — о б щ е е |
число |
взрываний по |
раскоске. |
|
|
|
||||
|
К а к видно, вероятность возникновения выбросов при взрывании |
||||||||||
зарядов |
по раскоске |
значительно |
ниже, |
чем при взрывании |
ш> |
||||||
забою . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Все сказанное приводит к выводу о том, что при рассечке со |
||||||||||
пряжений в |
выбросоопасных породах наиболее |
рациональна |
та |
||||||||
кая |
технология, |
которая |
позволяет |
расчленить |
сечение |
с о п р я ж е |
|||||
ния |
на |
несколько частей, |
т.-е. отдельными |
слоями . |
|
|
|||||
Уменьшение площади поперечного сечения, на которой произ водится разрушение породного массива при слоевом способе рас сечки сопряжений/ позволяет использовать на отдельных этапах работ по рассечке сопряжений способы; борьбы, применяемые при проведении выработок сечением до 15 м2 .
.В свете изложенного можно сформулировать основные условия снижения вероятности возникновения выбросов, их силы и з а т р а т , связанных с ликвидацией последствий выбросов:
уменьшение площади рабочей части поперечного сечения вы работки за счет рассечки сопряжения отдельными слоями;
обеспечение первоначального разрушения породного массива на возможно минимальной площади поперечного сечения выра ботки;
оптимальное сочетание существующих способов борьбы с вы
бросами породы на различных этапах |
проведения сопряжений . |
|
Иными словами, д л я борьбы с выбросами породы при |
рассеч |
|
ке сопряжений необходима разработка |
комплексного |
способа |
борьбы. |
|
|
Опытами при проходке камеры загрузки на шахте № 29 уста новлено, что выемка первого слоя выработки большого сечения обеспечивает частичную разгрузку второго слоя. Одним из вари антов способа разгрузки породного массива является создание го ризонтальной разгрузочной щели. При слоевом способе рассечки сопряжения выемку первого слоя можно рассматривать как соз дание своеобразной разгрузочной щели .
Технология рассечки сопряжения слоями сверху вниз преду
сматривает |
разделку буровзрывным |
способом вруба д л я опорного |
||
« б а ш м а к а » |
свода крепи. |
Р а з м е р ы |
вруба "по ширине |
примерно |
0,5—0,6 м. |
Следовательно, |
создание |
разгрузочной щели |
при выем |
ке первым верхнего, слоя сводится к образованию вруба под опор
ный б а ш м а к увеличенного |
размера . Это |
позволяет |
предотвратить |
||
выбросы при разработке следующих слоев. |
|
|
|||
§ 3. Комплексный способ борьбы с выбросами породы и газа |
|||||
при проведении околоствольных |
выработок большого |
сечения |
|||
Д л я конкретных горноггеологических |
условий с |
учетом суще |
|||
ствования зон различной |
степени |
выбросоопасности |
песчаников |
||
136
в о з м о ж ны следующие схемы |
комплексного |
способа локализации |
|
и предотвращения выбросов |
породы: |
|
|
I . Сопряжение расположено полностью в выбросоопасной слое- |
|||
песчаника. |
|
|
|
При |
таком расположении |
сопряжения |
обеспечение л о к а л и з а |
ции и предотвращения выбросов возможно |
при применении следу |
||
ющего |
комплекса мероприятий по борьбе с |
выбросами . |
|
Рис. 50. Схема рассечки сопряжения при расположении его пол ностью в выбросоопасной песчанике
Порядок рассечки сопряжения (восходящий или нисходящий) определяется степенью выбросоопасности песчаника по вертикаль ному сечению сопряжения и наличием в кровле или почве выра ботки невыбросоопасных пород. К а к правило, первый слой сопря жения д о л ж е н располагаться в менее выбросоопасном слое песча ника или ближе к контакту с невыбросоопасными породами. Пооси первого слоя проходят центральную выработку, величина се чения которой в зависимости от степени выбросоопасности при нимается согласно «Временному руководству по борьбе с в ы б р о сами породы и газа при проведении выработок».
После проведения центральной выработки на всю длину соп ряжения (обычно 10—12 м) с помощью буровзрывных работ уве личивают ширину этой выработки .
На рис. 50 показана схема рассечки сопряжения при располо жении его полностью в выбросоопасном песчанике.
При нисходящем порядке рассечки сопряжения ширина перво го слоя должна обеспечить разгрузку напряженности пород сле дующих слоев с учетом образования вруба под опорный б а ш м а к . При восходящем порядке рассечки сопряжения физический смысл
увеличения ширины первого слоя такой |
ж е . |
|
|
|
Величина увеличения |
ширины первого слоя |
д л я обоих случа |
||
ев на основании ранее |
изложенного |
может |
быть |
определена |
лишь ориентировочно. Второй слой проходят |
обычным |
способом |
||
под защитой разгрузочных щелей. |
|
|
|
|
137
Шахты |
Выработка |
Ветвь сопря |
|
жения |
|||
|
|
|
і |
|
Горизонт, і |
Объем сопряжения, |
z conjДлина
Схема рассеч
ки |
с о п р я ж е |
ния |
по слоям |
§ ^
5 к стСметная сопряженн
Увеличение сметпоіі стои мости в связи с выбросами, руб .
|
всего |
на 1 ма |
сопряже ния в све ту |
Т а б л и ц а 34
Мероприятия по борьбе с выбросами
«Петровская- |
I западный |
|
Восточная |
|
74 |
6,9 |
|
11100 |
4653 |
62,8 |
Не |
применяли |
Глубокая» |
|
|
|
905 |
|
|
Нисходящая |
|
|
|
|
|
|
вентиляционный |
ствол |
Западная |
75 |
7,5 |
11250 |
3476 |
46,2 |
|
» |
||
|
|
|
|
|||||||||
|
II западный |
|
Северная |
|
154 |
10 |
|
23100 39424 |
256 |
|
» |
|
|
вентиляционный |
ствол |
Южная |
1007 |
157 |
10,5 |
Восходящая |
23550 |
5166 |
32,9 |
Применяли частично |
|
|
|
|
||||||||||
|
I восточный |
|
Восточная |
|
157 |
10,5 |
|
23550 10809 |
68,7 |
Не |
применяли |
|
|
вентиляционный |
ствол |
Западная |
1028 |
151 |
10 |
Нисходящая |
26650 |
9275 |
61,4 |
|
» |
|
|
|
|
|||||||||
Октябрьский |
Воздухоподающий |
Южная |
995 |
155 |
10,1 |
Нисходящая |
23250 |
3346 |
21,5 |
Применяли |
||
рудник |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Клетевой |
|
Северная |
|
360 |
10 |
То же |
54000 |
5294 |
13,0 |
|
» |
|
|
|
Южная |
995 |
645 |
15 |
|
96750 25234 |
39,3 |
|
» |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
I I . |
Н и ж н я я часть |
сопряжения располагается в выбросоопас- |
|
ном слое |
песчаника. |
|
|
В |
этом |
случае в |
первую очередь проходят верхний слой соп |
ряжения, расположенный в невыбросоопасных породах. Первый
слой проходят одновременно с разгрузочной |
щелью, |
описанной |
в |
|||||||||||||
схеме I . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
После |
прохождения |
первого |
слоя |
на |
всю |
величину |
заходки |
|||||||||
.возводят постоянную крепь свода. При этом |
разгрузочная |
щель |
||||||||||||||
используется д л я создания опорного |
б а ш м а к а |
свода. |
|
|
|
|
||||||||||
Второй (пилений) слой проходят обычным способом полным |
||||||||||||||||
сечением |
под защитой |
разгрузочной |
щели. |
|
|
|
|
|
|
|
||||||
I I I . Верхняя |
часть |
сопряжения расположена |
в |
выбросоопасном |
||||||||||||
слое песчаника. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
При таком расположении выбросоопасных пород используется |
||||||||||||||||
восходящий порядок рассечки |
сопряжения . |
П е р в ы м проходят |
||||||||||||||
нижний |
слой |
по |
невыбросоопасным |
породам |
обычным |
способом |
||||||||||
с одновременной |
разделкой |
разгрузочной |
щели, |
высота |
которой |
|||||||||||
д о л ж н а |
быть |
минимально |
технологически возможной . |
Верхний |
||||||||||||
•слой проходят обычным способом под защитой |
разгрузочной |
щели. |
||||||||||||||
Испытания |
в |
шахтных условиях |
комплексного |
способа |
борь |
|||||||||||
б ы с выбросами |
породы проводились |
на шахтах |
«Петровская - Глу |
|||||||||||||
б о к а я » и Октябрьский рудник при рассечке |
девяти |
сопряжений |
||||||||||||||
•стволов |
с |
околоствольными |
дворами |
на |
глубине |
|
1007—1200 |
м |
||||||||
<табл. |
34). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Анализ |
опыта рассечки |
сопряжений |
первых |
четырех |
стволов |
|||||||||||
ш а х т ы «Петровская - Глубокая» |
позволил |
сделать |
вывод о том, что |
|||||||||||||
рассечку сопряжений необходимо производить, когда ствол углуб-
.лен ниже подошвы сопряжения не более чем на 1,5—2,0 м. Наличие свободного объема ниже сопряжения во многом опре
деляет силу |
выбросов. |
Последнее |
положение |
хорошо |
подтверж |
||||||||||
д а ю т д а н н ы е |
практики . На рис. |
51 |
показаны выбросы |
|
породы |
|
при |
||||||||
различных |
|
объемах |
свободного |
пространства |
н и ж е сопряжения . |
||||||||||
Если в |
|
силу каких-либо причин |
ствол будет пройден ниже |
по |
|||||||||||
д о ш в ы сопряжения |
более чем |
на |
2 м, |
необходимо перекрыть |
его |
||||||||||
временным |
полком |
или |
оставить |
заполненным неубранной |
поро |
||||||||||
д о й . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Примером |
неправильного |
ведения |
горных |
работ |
может |
|
быть |
||||||||
рассечка |
сопряжения |
11-го |
западного |
вентиляционного |
ствола, |
||||||||||
гор. 1007 |
м |
на шахте «Петровская - Глубокая» . |
Сопряжение |
распо |
|||||||||||
л о ж е н о в нижней части выбросоопасного слоя |
песчаника |
мощно |
|||||||||||||
стью 30 м. Песчаник отличается, высокой степенью |
выбросоопас- |
||||||||||||||
ности, так |
|
как при |
проходке ствола в нем произошло |
три |
выбро |
||||||||||
с а большой |
|
силы . П о |
оси |
северной |
ветви |
сопряжения |
|
была |
|||||||
пробурена |
разведочная |
керновая с к в а ж и н а , результаты |
ее |
бурения |
|||||||||||
подтвердили высокую степень |
выбросоопасности |
песчаника. |
|
|
|
||||||||||
Рассечка сопряжения производилась после завершения проход |
|||||||||||||||
ки ствола через окна, разделанные в бетонной |
крепи |
ствола. |
Р а с |
||||||||||||
сечка велась по технологической |
схеме слоями снизу вверх. |
|
|
|
|||||||||||
139