автореферат диссертации по разработке полезных ископаемых, 05.15.02, диссертация на тему:Разработка и совершенствование безопасных способов выемки крутых удароопасных пластов, склонных к внезапным высыпаниям угля

РГо ОД

»» ' <4 г *

На правах рукописи

ЖИГАЛИН Юрий Иванович

РАЗРАБОТКА И СОВШИЕНСТВОВАНИЕ БЕЗОПАСНЫХ ШОССБОВ ВЫШКИ КРУТЫХ УДАРООПАСНЫХ ПЛАСТОВ, СКЛОННЫХ К ВНЕЗАПНЫМ ВЫСЫПАНИЯМ УГЛЯ

Специальность: 05.15.02 - "Подзеиная разработка кестсроядений полезных ископаемых"

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических тук

С.-Петербург 1995

Работа выполнена в Государственном предприятии научно-иссле вательский институт горной геомеханики и маркшейдерского дела (ВНИЫИ)

Научный руководитель - доктор технических наук,

профессор Бич Яков Адамович

Официальные оппоненты - доктор технических наук,

профессор

Нисковский Юрий №*кандрович" кандидат технических наук, доцент

Овчаренко Григорий Васильевич

Ведущее предприятие - АО "Приыорсхуголь"

Защита диссертации состоится " '/" Ов^О-^/иЛ- 1995 г, в 10 часов на заседании диссертационного Совета ДЛ35.06,01 при Государственном предприятии научно-исследовательский институт горной геоыэхашки и маркшейдерского дела по адресу: 199026, С.-Петербург, В.О. Средний пр., 82, зал заседаний Совета.

С диссертацией иоано ознакомиться в библиотеке института.

Авто^оа, дослан - ^ 1995 г.

ис *!7У-ум> -/

Ученый секретарь диссертационного совета, доктор технических наук, профессор ¿? В.М.Шик

Общая характеристика работы

Актуальнос-уь работы.

При подземной разработке угольных месторождений наибольшие грузности возникают при очистной выемке крутьк пластов.

Дрдд кыплексно-мвхаиизироканной выемки крутых пластоз на шахтах веси» незначительна. В подавляющем большинстве случаев круп:?; пласты зыкимазтея с помощью отбойных молотков. Еаемка крутых пластов с понощьп отбойных молотков в лавах в условия« якачмтельной геологической нарупоншети месторождений шггет сопрозоядатьср внезапным/. высыпаниями или обрушениями угля, нередко перерастающими в ЗПГД в горные удара. Типичным в этом отиоквшн является Партизанский бассейн. Здесь на шахтах ь основной разрабатываются крутые и крутонаклонше пласты, опасные по горным ударам. В условиях острого дифицрта каменного угля в Приморье этя пласты весьма качественного угля в ближайшие года будут разрабатываться. В связи с этим возникает актуальная задагаа { и не толы» для данного райсна) по разработке новых эффективных способов выэикй крудах к крутоиаклонннх пластов, подвернониыг горнкз ударам и зысыпяиияи (обругэииям) угля.' Одним из перспективных галравдений репепад данной задачи являзтея разработка различиях вариантов выемки кругах пластов без поо.тояига-го присутствия людей в очистном забоо.

постановки наэей работы наиболее обоснованный и строко опробованным на пахтах вариантом была выемка крутых пластов с пэмевыо канатных пил. Однако -пс ряду технических и оргагазационных причин исследования но данному варианту были, к сожалению, в дальнеГапзы прекращены.

Автор дассергаяроа в паркод с 1987 по 1995 гг. участвовал в исследованиях, выполняемых Дальневосточным опорным пунктом ЗНИК11 в качестве ответственного исполнителя работ 0293132600 ( {? г.р.' 01860076829). "Проведение исследования по усовершенствованию существующих и разработке новых методов и средств оценки налряаенно-дафоргйрованного и газоданамического состояния массива горные пород в условиях больших глубин", 0292167000 № г.р. 01890009356) "Проведение геомеханического обоснования, разработка и внедрение рекомендаций по совершенствовании технологических схем отроботги интенсивно н&руаеншх удароопасных пластов на пахтах ПО "Приморск-уголь", 0292162001 (» г.р. С1360052894) "Разработка и внедрение рекомендаций по повьпенив эффективности и технологичности профилактических мероприятий борьба с горными ударами на глубоких гора-зонтах ияхт Партизанского бассейна".

Целью работа является разработка новах н ссверЕенетзовыгяе су-цествущих способов безопасной и эффективной сыохия крутит: ударо-опаиах пластов, склонных к внезапным висыпадаяы угля.

Идея работы заклжчаотся в том, что для вывихи крутнг пластов предлагав гея коабииирсьаш&й способ с таиоз пьргьаэграии сл'раЗотк;, ко торю позволяет эй-октаьно управляй» состоянием пассива горже: пород и безопасно ксподьаовать знергиэ горного давления. ' Н*учнж- положения. зыдидаекие автором.

1. При существукф« яогдльшх церах прадэтвращеягл горных ударов и параметрах вигкка кругш: ударооп&ешх пластов, склошагг к высыпаниям (обручениям) угля, в ЗПГД на бояьэш; глубинах разработки при применении отбойных колотеоз во представляется возмогши осудзст-влять безопасное и аффективное ведение очистгск работ.

2. Применение отбойных шлоткое в ЗПГД при больоге глубинах разработки иожат допускаться только в коротких лавах при регламентированном отходе очистного забоя от разрезной пота.

3. Эффективное управление массивом горных пород кокет быть достигнуто при выеыяе крутых пльстоь путей оставайся барьерных целиков с последущиы их выпуском безлмдаыи способои.

Задачи исследований

1. Установить характерные особенности проявлений горного давления при выемке крутых удароопасных пластов, скягкшх к высшзшиэ угля.

2. Определить область применения и разработать предаоаенкя по совершенствованию локальных гар предотвращения горных ударов при отработке крутых пластов, склонных е высыпании (обрувенив) угля.

3. Определить параметры управления состояниза кассива горных пород щи очистной выемке крутых пластов веаЗнкнрованннм способои ведения горных работ.

4. Оценить экономическую эффективность предложенных практических рекомендаций.

Научная новизна работы

1. Предложен комбинированный способ отработки крутых удароопасных пластов, склонных к высыпаниям угля, при котором зтаа делится на два подэтажа. Верхний "подэтаж отрабатывается короткой лавой .независимо от нижнего подэтажа, который, в свою очередь, отрабатывается лавой, но с регламентированным отходом от разрезной печи с оставлением барьерных целиков и последующей их выемкой безлюдным способои.

2. Определены параметры предложенного нового комбинированного способа выемки ]футых пластов: длина лав, предельное расстояние

г

отастесго эз.Зог с? рпрзсноЗ пзси, оптимальная гярака барьерного цехяка.

3. Опрздзгзйа сблаоть эффективного прежкязд локалмггс rap пре-йэтараг^гзга гзрта: yíypos щзГинсикэ прутж удорОопасшс пластов, еклоншсс к вгишаг-так- утдя. Kwor* адлэдзда

Ио©гавдс;гг:из отдати рс-ггшзсь оутеы арас^глжгя rascase ясного itcto-да кссгздоэесггё, зккчгятгго asarlo и o6c£;;ksi«s опп-а ээдоял горнах pa<5ov га гагтът, рааргбаткззк^яс кругам плагта, гайгашз инетру-.гсэгпхчьа'з к гчзуагыкэ кабяэдэкяя в подвига: зврсботяах, аиалкти-исЕав ргсозга и опытко-прогяапзазгз ксшссхяст яродяогзмзяс npajrea-гесвос рскоиендмра.

зга»^ яэодге а полутагш рмуям&тсз закгаигггся в яо-иглозт задач и разработке кего/яка яссзддрвшиП, ajarse пахтают iBSsp^sJssraabKis и визуллышх кебяздапЗ, разработав и гк-здрении sosero способа crpícr:.« кфчж ударооплетг/х плег.тов, склонных г.

объегъ-оп я ругс^одстзг ocuníu-врсг:зяоеь-ст

:с5гаганит5».

^"«тр^уоеуь «t >?.' гудеть гчуя-д «¡ызод-оз ч рехеггн-

обсапопс'зглтггг шисскегаон иэаесг-s« к *.-:рско пр'пикйНЕ )з-0.С03 КССЛЗДОЗ«."^ ropiícro ДЯГ.!/ОГ"ЛЯ nrjyp.rrorv.o-.rr

сго coctcs?!13 грпззсЛ чаете пгаста го sxso/sy атоб& upa fiypeiwsr кок-ролмелт пгтуког. a savjpy ао;шергз1ЩЕЯ я болорых пород и

г.а з аырг.бог'гда;» a -sarata каиенеияя цзхлкамрегмх сзойсто яорс-% и газ в ЗПГД), богь":'у pít-еком сбатгдовагикг вкработоя и шистоз да птгл: Егр-пог-некого бяссзМла (яезго 5к;го обследсзако около 30 о«!Ст--X габсэз из. 10 гахтопл&стах), позволяет« егхкглть бользэЯ дчг.гл- , зк горка-гзологячеекчх » горхгатеяичесп яс уздовяй разработки кругах [»apecnacraa: пластов,' екяоизшк к висыпглз'ал урля (глубина ргяработ-! кз1'.с&тлась о? 450 и до УЗО л, уго? пэдияя от 40° до 90°, моп;-зсть пдастоз от 0,9 ц до 1,7 it), пояи^гзлыггл! ргзультата>-.и опыт-ьгрегетдош-лг: испытаний и пахтах.

генность is гепдц'-г-.'Г'.ч работа.

Рэкоизнд21?я1 автора внздрепм не петгв • "Центральная"' Партизаиско-I биссйна и позволили обсспочять безопасное в отко-гекяи ropísne ír.-03 ведэгаа ropmsr рабо? да. китом удароояасиом пласта Взрпго-

•йрэзои', сплсп012 по ерсыпр.1йзли углл.

испаяь.50гзлйсл> yasssa воотсягаго-А^йстауигрЯ crarüODDíí Ког-,кг;с-лой при Л0 "i7p'í!tOpfi£r/?Oíb" по гсркил удирли ¡E

пгбрэсач утля'к raes. пр:г зйсвдлтггях сгт^ратеского рая-э-

нчя вопросов бе-iona^Hurö решения горных работ на ударсопасных пластах в сложных горнотехнических условиях. Рекомендации автора вклика-ны в проект нового "Каталога пластов угля, угрожавши по горным ударам, на касторождениях PS".

Апробация работа.

Основные положения ¿диссертации обсуау^лись на Ученом совете ВНИЫИ, а также на его секции по горное дааленвд и горнам ударам (IC37 - 1995 гг.), на Международном симпозиуме по горным ударам и внезапным выбросам в и&хтазс, состоявземся во ВВДМИ 5-9 ивня 19Эч г, в г.Сгшкт-ПетерЗурге, а такке Технических советах АО "Прзыорскуголь" и постоянно дейстзующзй Коьассш пи горным ударам и выбросай (1990-95 гг.).

Публикации. lio основный результатам выполненных исследований опубликовано 5 работ.

Объем работы, .фссертацконная работа изломана на 130 стрслацаг машинописного токета,"содержит 5 глав, введение и закличенио, список использованной литературы иг- 50 ьаионованаЛ, 35 рисунков, 3 таблица и 4 пешлохенил.

Автор вкраяает благодарность сотрудника« Дал ы в о с т о -;ко г о пункта ВНИНИ Луньяизняо 4.Г. и Еаэурзнко В.В., а такзе р&боткикаа института .ДЗИИ ¡¿урзтову H.A. я Григорьеву A.A. за помощь в организации оксперя!щн-гсяыш psöo? кг сахтах и ценные советы в тюоцзссе написаша диссертации.

Cocere-azsm уабота

Вопросам совориэнстаоваию способов вшде: jgyna: пзгасгса посвящены работы Ардазева К.А., ¿ндрузга&ича К.С., Аноесса O.G., Александрова Е.Г,, Е::ча Я. A. , Боскобоева Ф.Н., Григорьева L.L., Дзютхо B.S., Егорова П.В., Ззездкина B.Ä., Иванова И.й., фхьянзн-i:o А .Г., Мазуренхо В.В., Кургдова H.A., (Ьчареико Г.В., Eesyxo-ва И.П., Тетеровеннова В.В. - Ходота B.B.» biffi В.sí. и др. Применительно к услоЕИян разработки ¿рутше удароопасных пластов бслкзоН объеи научно-исследовательских и горно-экспорикэнтальных работ'бил выполнен БНИйИ под руководством Петухова H.Ii. Учитывая особенности напряженно-деформированного состояния удароопаенж пластов, было предложено использовать канатные пкяы с тонким рзлуц^м органов для выемки угля без постоянного присутствия лядзй в очистном забое.

При применении канатных пил создавались -наиболее благоприятные и безопасные условия ислользогаигш в максимальной степени энергии

'орного давления. В процесса проведения горно-экспериментальных ра-¡от на вахтах Кизеловского бассейна, Кузбасса, Донбасса и Дартизан-кого бассейна било добыто порядка 1,5 млн.т угля. Работы доказали ерспактивность данного способа. Однако взи,иу отсутствия надежного ривода канатной пилы и нерепенносги вопросов управления состояни-ц массива горных пород дальне¡?сее использование канатной пилы из олучяло гарохого распространения, в том числе на шахтах Партигонкого бассейна.

Автором диссертации продолгены работы по изысканию вариантов вы-мки крутых пластов, позволяемых регить вопросы управления состоящем «ассмва горнж пород, при котором можно безопасно и в «аксиальной степени использовать энергию горного давления.

Для репен?«? поставленных задач автором выполнены инструментальные аблвдения за проявлениями горного давления на шахтах Партизанского ассойна, разрабатывающих пласты, опасные по динамическим явлениям, том шюле крутые удароопасные, склонкне к высыпаниям угля. Кроме эго, о позиции решаемых задач проанализированы результаты ранее вы-эяненкнх при участки автора Дальневосточным опорным пунктом ЕНКМЙ цстнж инструкента^ъкнх наблюдений.

Шахтные поля Партизанского бассейна отяячзвтся разнообразной и гтеисазкоЯ иарупегсюстьз. Бстрзчевтся гдгогочисленкыэ разрывные тзк-экические пэлксакплглуднь.-е и крупные нарушения, перзхину и раздутия застое. В толще осадочных пород наблюдаются вкедрешш пластовых а гнус;«1 интрузий шпяшшеского цролсхсярзинл с пределом прочности I одноосное сжатие, достигавши 240-280 ШЬ. Структура массива гор-ос пород слозная. Наблвдавтся многочисленные мелкие и крупные син-хинальшэ и антиклинальные склада?. В.крыльях склздок угол падешл [астов изменяется от 35 до 90°, в мульдах от 0 до 10°.

Экспериментальные исследования показали следующее. На крутых уда-юпасных пластах, склонных к высыпаниям угля, наблюдается наикень-14 прочность краевой части массива - порядна 3,5-4,0 Ш1а та слатие. ■оль под действием опорного давления раздавливается на весьма пел-:е фракции и склонен к уплотненна. В подавляющем большнстве случа-I непосредственно под пластом залегает основная кровля, гтредставлен-я весьма прочными и мощными песчаниками, склонными к зависанию в истных выработках (прочность образцов на одноосное сжатие 120-150 1а, лютость слоя песчаника 15-20 м).

При проведении иахтных инструментальных наблюдений особое внима-е уделялось установлению параметров зон опорного давления и повинного горного давления, в которых возшкшэт наиболее опасные ситу-ци. Определялась как протяженность этих зон, так и интенсивность оязления в них горного давления по величине и скорости дефоркиро-

5

вания массива горных пород, а также изменению степени удароопаснос-ти участков отрабатываемых пластов. Степень удароопасности определялась как по изменения выхода итаба из контрольных шпуров по мере подвигания забоев, так и определенно с поиощыэ приборов типа ДСГ эмпирического коэффициента, предложенного ранее ВНИНИ, имеющего следующий вид:

д Р 2т «е « р— *

где Д Р - разность между максимальным и минимальным усилием вдавливания пуансона в забой скважины; Ртах - максимальное усилие вдавливания; • т - мощность пласта;

В - расстояние от устья контрольной скваяина до участка с минимальным усилием вдавливания (зоны максимальных напряжений).

Нзудароопасное состояние краевой части пласта соответствует значение Кй ^ 0,5. Было установлено, что при отработка крутых пластов в зонах опорного давления и ПГД коэффифсеот степени удароопасности не превшаег 2,5-3, а на пологих пластах, в сравнимых горнотехнических условиях, он может достигать 5 и более. Таким образом, интенсивность проявления горного давления, в том числе в динамической форме, при разработке крутых пластов меньаэ, чей на пологих пластах. Это подтверждается анализом 26 случаев горных ударов, имевших место на шахтах Партизанского бассейна, например, на крутом у^роопасном пласте "Вархне-Кедровый", склонной к внезашпш высыпаниям угля. Особенностью горных ударов на данном пласте при угле падения 50° и более является то, что при их проявлении в отличил от пологих пластов, не наблюдалось сколько-нлбуть задатках деформаций выработок. Однако в болыгинстве случаев объем разрушения угольного массива значительно больве, чем на пологих пластах. Это объясняется действием собственного веса угля на пластах , склонных к высыпаниям угля и значительной нарушенносгью отрабатываемых участков. В этих условиях проявление даже небольпой силы толчка в форме горного удара бывает достаточным для развязывания высыпания угля. При этом процессе высыпание угля сопровождается серией толчков, нередко перерастающих в более мощные горные удары. Таким образом, проявление горных ударов на крутых пластах в отличии от пологих пластов, имеет комбинированный характер и продолжается в течении достаточно продолжительного промежутка времени (порядка 20 с и более).

Инструментальными наблюдениями установлено, что протяженность зоны опорного давления при разработке крутых пластов значительно 6

меньше, чем та пологих пластах, Изменение етрины зоны опорного давления от очистных выработок в зависимости от угла падашя происходит приблизительно по закону косинуса. При утл© падения пласта 70° протяженность зоны опорного давления в два раза меньве, чем при угле падения 10°. Приведенные результаты инструментальных наблюдений имеют непосредственное практическое значение для реиеняя поставлен-яых в диссертации задач. Во-перэах, при разработке крутых пластов иоает допускаться ведаете горных работ на участке, равном шп более 3,5 ¿£ , гдо ¿6 - пзркка зоны опорного давления. По доЗствуощвЯ' "Инструкции..." ведение горных работ допускается только та участке, завнои или более гб . Во-вторых, безопасная сирина барьерных и аругих целяпоз моаэт бить уязнызека до 0,5 , что обеспечивает живете потерь угля пря сохршгонш безопасносга ведения горных ра-5от.

Уетткзая, что наиболее спаакэ ситуации ка круткх пластах возкя-савт в 2ПГД, кэторге изизбеяно возникают в словак условиях, и тсгс-гонячеспсЗ гарусенноста спиты пластов, бш проведен хаттекс инстру-:енталксих кабгздзгай дтг уточтекка. параметров эяпс зонд сопостаэ-'.естл их с ровоиокдм^шя "Инструкции по бззодаевоцу ведение горных або? на сахгзх, разрабатнаосггас пласта, сакипаа» к горннгл ударам" 'НЕЙ, 1583 г.).

Эгспзр:*^":??алыюз определение зон Ьлкгпя ПГД б'^.о проведено с гомоцыэ приборов Е!П!11И тапа ПСГ по упоглиутол зтз узтодака в спро-:ои Я5слааок'5 горпотеюячзсках условий разработай крутых удароопас-■ш. плаетоэ, к вкекгюиияи угля.

Шютрут-эггтглььздп наблядония»! установлено, что границ« ЗПГД з гпСолее елоакжг условиях ¡.гогут определяться с достаточной дня раеття точлостьз по кетодпгэ, излог:ен::о;1 в "Инструкции...".

Было устаяоэжеко такс-, что при разработка сблигенныж пластов ри кеяд^тластьз до 20 и в рекомендациях, мзлогешгас в "Пкгтрук-ин...", икзется опредздешпЛ аапас. Так при разработке пластов Дэо&ик-Новичох" (тайность кэздупластья 18-20 и) угол влилкил роини целика ши краевой части массива козет бйть прадагичэсЕИ щн-ят 90°, т.е. вредное действие кронок происходят в этой случае по ориаля д напластования пород (ряс.П.

Общеизвестно, что рад!кальиоЯ иэроЯ предотвращения любых типов яшиагезских явлений, в тоы числе внезапных высыпаний угля на кру-'IX пластах, является использование гвартшх пластов. Было устакоз-зко, что использование загатных пластоз в условиях интенсивной зктоннческой наруаешости, типичной дел Партизанского бассейна, кэ :егда моает быть эффективна, особенно пря недостаточной геологн-гской разведанности отрабаткэаеиого блока. При ведении очистных

7

к*

Рис Л.

Влияние кромок целиков по пласту "ройник" на величину коэффициента удароопасности в лаве пласта "Новичок": а - по падении пластов ; б - по восстанию' пластов

рйбог s этом случае па залетной пласте иогут всгфкваться непрздви-денные иелкса^щитудакЕ. нарушения» около которых зачастую оставля-атся целики угля, формирующие ш защищаемой пласте ЗПГД. Снижается сффзкт защитного действия и при наличии в породах изгздупластий весьца прочных и дащкыг пластовых интрузий. Пря отработке небольших по протяженности блоков (г--гпду дзукя крупныш разрывными наруввния-ш) и наличии в гзждупяастье пластовоЗ интрузш величина разгрузка пород козет оказаться недостаточной для полной запиты сменных пластов свиты. В качестве примера на pic.2 показан характер деформиро-гашя пород при подработке пластом'Н-Кеяровым"интрузий. Из рис. 2 видно, что величина разгрузки дацитов в 14 н от пласта веська незначительна. За^зткая разгрузка песчаников над 25-метровоЯ толстей дацятсв наступает только в 50-70 м позади очистного забоя. Указанные результаты получзны ранее сотрудникам Дзльнзвосточного опорного пункта ВШИ. Исэтоцу такие участки должны отрабатываться оддам из всзмозных вариантов "безлэдиой" выэнки. Опасные участки с ЗПГД должны заблаговременно наноситься ка перспектиздае планы горннх работ.

В диссертации рассмотрен вопрос об эффективности применения на-гпетагпя зода з ruser, буронкл разгрузочных сквалин и юи^уфлетного взрывания для првдотзрегрния горных ударов при разработке крутых уддроопаегкх пластов, силршшх х высшиасим угля. Бил проанализирован мнепг^йся на nsxrâx практнчесглЯ опыт по прпггзизкга ложзльнкх мер предотвратил горнах ударов и проведены горно-эксперииентзль-работы. В результате установлено, что область применения бурения разгрузочных скзйеш на герутых удароопаскшс пластах, склонных к высыланиям угля, ограничена ввиду возможности возникновения вьэ-зашюго высыпания.угля под дзПстгиеа толчкоз, перерастаг^их, :сах правило, з горные удары. Поэтов эта мера не додана приценяться на нарушенных участках, особенно з ЗПГД. Бурение разгрузочных скважин целесообразно проводить заблаговременно вне зон влияния опорного давления ка кекаруаениых участках. Каыуфаетнсе йзрызаше на крутых ударэспасшх газоносных пластах, склепных к висыпанияи угля, применять не рекомендуется ввиду опасности возникновения при взрывных работах высыпаний угля и возможности взрыва ггетана.

Установлено', что нагнетание вода в пласт по любой известной схе-це (мелкошпуровой или глубинной) способствует погашении устойчивости кассива и препятствует развязыванию высыпаний угля. Поэтому эта локальная мера получила на шахтах наибольшее распространение и ре-комендаеася для дальнейшего применения.

Лвторой предложен новый эффективный коабшшрованный способ выемки крутых удароопасных пластов на наиболее опасных участках, г,ое

Впереди подрадагкы бающей лаоы

20 30 . АО 50 60 70 во 30 100

-чо-

Рис.2.

Характер дэфорглропаит пород при подработке пластом "Нигзне-Кедровым": I - дацитов с 14 а от пласта; 3 и 2 - песчаников шд 25-кэтровой толщэй деистов

примензнне локальных" мер неэффективно. Он сочетает ограниченную бе-попасную отработку крутых пластов лавами в подзталах между запртны-ки барьеришгн целикака с последующей их отработкой без присутствия людей в очистном забое (рис.3). На базе полученных экспериментальных результатов обоснованы основные геокеханичзские параметры комбинированного способа выемки крутых пластов: наклонная высота верхнего подэтала - 40-50 м, кяанего - до 120 м, вирака барьерных целиков 0,5 (где ¿C - сирина зоны опорного давления), расстояние мэ*ду барьерными целикода 0,5 с£ , скорость подеигашя забоя по обычной технологии не кекэе 30-40 ы/нэсяц.'Енполненннэ по методаке ВНИЫИ аналитические расчеты показали, что при данин*, параметрах отработки крутых пластов обеспечивается переход барьерных целиков в предэльно-яащтенное состояние по всей его площади, позволяющее безопасно выпускать уголь без присутствия ладзй в очистном забое с иаксякальныи использованием энергии горного давления.

Аналитические расчеты показали, что при коротких лавах та крутых пластах в забое не возникает критические шшртаения. Коэффициент концентрации нзщжеклй з оабсз пржзнитально к рассгатриваег'ьи условиям ке превышает. 1,5. Б этой случае пря = 1,5 "¡fH исключается проявлен« впсапаиий угля и горные удара. Таким образои, вы-вика угля з забое ззрхзгзго подэтала ведется п безопасных условиях.

Временно остазлясиаз барьерные грянет обеспечивает эффективное ¡травление состоянием тисстаа горных пород прч ведении очистных ра-Сот гояду целиками в кигл:е» подэтаже. Это было проверено экспериментально с пеко^ьэ бурзияя контрольных прогнозных ппуров в очисткой забое на участке протяженностью 200 и по престарасго. Dpa этом кв било эафмясиров&ко случаев опасного состояния очистного забоя. Расстояние барыгрнлйй грликсга выбрано из расчета предотвра-

щения внезапного обрузетсгя осповксЛ кровли. Данный параметр выбран г боякзш запасом дял исзквчзкая случайностей. В обычных длинных газах пат посадки основной кровли составляет 60 м,

Горно-эксперигентальные работы по опробованию комбинированного гпособа отработки крутнх, у,гдроопас;йа штатов, склонных и высклапи-ím, проведены на пахте "Центральная" АО "Пр:шорскуголь" ta пласте Верхне-Кедровом'.' Они подтвердили высокую эффективность и безопасность предложенного способа.

Твхнико-эконошческий расчет, приведенный в диссертации, показал, ато o6ejte натериальные затраты при комбинированном способе на экс-1ериментальнои участке были на 31 % кзньез, чем при обычной технологии выемки крутых пластов лап ист с помощью отбойных молотков. Горные работы велись в условиях высокой степени безопасности, надежности и неныаэй трудоемкости очистной выемки угля.

Откаточный и/глрен

^-1---г- --,-----V 1

■иглрен

Рис.З.

Комби пироп аннал систвкз. разработки крутого удз.роопа.сного склонного к высштанияи угля

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В диссертационной работе дано р-зиение актуальной задачи пс совершенствованию суцеструющих и разработке новы?: способов безопасной обработки гфутых удароопа^ных пластов, склонных к зысыпанкл^ угля, и сложных горно-геологичесих условия;;.

На основании проведенных исследований молж. сделать слелупцие вывода.

1. Удароопасные крутаз и круго-наклочныз пласты, еклоы-шз :с высыпаниям, имеют ряд особенностей, отличных ст пологих'пластов с прочный углем. Установлено различие в механизме проявления горнего удара, влияние газового фактоса, наличие буферной зона в краевой часта-, возмоякость хрупкого разрусонид угля в глубине м-ассиза, комбинированное его протыкание - висьпаяие. горнв* удар и т.д.

2. Особешостн условий разработки крутых пластов приводят к различной эффективности применения тех или иных общепринятых профилактических пр о та? оулср; си мар.

3. На крутых удзроопасных пластах, склоннкх к высшаниям.е труд-шобругае»:с>1 хрезлеЯ при обучной технологии састеш зь'зшгк угля отбойниК! молотками в процессе аедевдя оодсткък работ создаятся повы-сешдаз капрягеияя д соответственно 1-й категория удароопасиостн, что зачаичугэ приводи? к аварийньи ситуациям.

4. 3 прчдлодашем ¡¡свои еффектишюи комбишропаиисм способа гц-змки крутых ударзсиасгак пластов сочзтсзтся сгргетчзкная бззопаекзя зыешеа угля в кодотахая с покощьз отбсЯких нолотетз по обстой тех-колегки етаду аа^ШЕзя барьергаая целикакя с паследуаг??3 их отра-•5о?хой беи зшсутстзяя лядэй в очипткся завоз.

5. Нзгкатание водя а иасскае чероо глубокие скэаяша с цэзыэ яравэдзгт э нзуд&рося&одаэ есстсггакэ хфаесоП пасса та?.ста поя»* быть успенно прашшеиэ з сладусг?«: услсшмх:

- при предварительной ояореззе^зй подготезхз зикяого поет, которая могла бы обеспечить гдуСоюос сквагзщ з кассазэ зперз-

с-пстаого забоя зие зо:ш спорного дэздекия;

- з отдзаьккх блоках, вгршшчгшак геолсгаодкгся яздееэггше!, до глчала очаспясс работ н пахортс^хся в эонпзс ПГД, ::ог?д другикя способе!« иди гфсфиактиадскига ?гэргки иезезмогно обезопасить работа от проявлегия дщшияпесюя яздекий я шгегапшк 'выснпснал.

6. Прэдлс.юн нопцЗ кокбикирозонгай способ сиеглда крутого ударо-спесного пласта, склонного к п^екпанят, рекомендуется "закладывать" на стадия перспективного планирования горнж работ. В проекта отработки зовя ПГД, волы кзягкзааплитудак геоясгячзсдах нарупе-ияЭ и т.д., по возможности следует оставлять зо врегзинж целиках,

которые бyjyi впоследствии кзвдеютьет бас х^асугготаия лкдзй в очистном забое.

Прзддаггшся oss^cspie иараизтри колйакнровавиого способа отработки крухого пласта:

накдоииаа высота верхнего поДэтакь- 40-50 щ к&вгзго - до 120 к, шарика бьрьескж цзликов,- 0,5 , реястеястз кауу барь-epiSJEßat целикгая - 0,5 et , скорость поделгакш забоя е о&пксй технологией - но шкее 30-40 is/ кэсяц.

7. Наиболее арздаофгатзлыши является обрат«*) порядок отрабо®-«й этажей, т.к. пра ной обеспечивается достаточна: раззкдт-кость еахткого поля, иззется полгал шг^йрьлцкя о гсолопдасхо" ггарупаи-кости к, теа самих, ксюот&ися различима "шоавдокаосга" при всдз-tsm горках ргбог. Кроиэ «огс, удучзаэтся .усясзга щкже^рйвшгм забоев, чгс является ¡весь» поаоапсяыйм £«ктореи б усвдкзх плг-ста, склонного к высвпакию.

8. Кзьгечеиио ранге ос*азлеюшх по рзэ1зга npi-r-snari 'про-дусиатравеяь е проектах тоаько способа« без щй?$у*стаиа явдгй.

9. Dpi ведения очистных работ по ноаоЗ го^аярсвы&дай ozena* разработки вно зон ПГД ка участках пласта, из кхвЕцах крлукч-зскшг иалрвге-нйй в кассиве, козно нэ пржэкэт» *рудоеш»с вагкзггше вода в влас? по кзякоапуровой схоиг во всех yesytas за, кг.'здй: бвзуоч-кыа цзкакоц да создания зека енрлис£ в-з кэгд-з 0,7 п * Ь. Еагкотшие вода цзлзеообрааио. производить за кгазд«.; вкэкоадед! цзез-'еом, но хщубащг увлашакм прхклть из богез £ 6 CI,8 ~ 2,0 у) дут: обесшдазгаая кгссива и упрочшния враевоЯ «аста вгакга с цильзг предотвращая вызгшашя угля.

10. Способ управледая состоятся кассига яр;-: зьс*гко х^утьк игас~' тез вдц&шировагшой системой разр&ботш шхе? бкгь, в пр^-гю, рг-хокгэдозаи дел всех гластоэ с трудвообруазцпяЯ крогяей (как ударо-спаекьк, так и ксудароопаск^х).

Разулмати дасеертогрокаэг: рг&'оти вадсрсЕа iu mstar Вфтсмя*» скогс бассейна АО иЛрикоро1угольи.

Осксаш» пологовкя дгссзргсг^?."? огф&сивог&да в сяздук^яс работах:

I. Елгагин DJ. ¿каяка саучага даи^чзакж льлен::Е кс«й;:ггф5-еонлого типа на кастах йг,ри:э£з:сг.о:-о (УассзЕка // Рефераты на 1*,задународноа скшоайуио по ropsass удьраи к вкоогсшас: с&бросс: б Еахтах, 5-9 каж 1994 г., СПб, с.27.

1. Григорьев L.L., аратов Н.£., Sipesas В.Й. Zmmso геолога-чзоюж факторов иа усадйдавосгь парод б горки: capasjosaas. Тр. #ГТУ, внп. III, ~ Егадавосгоя, 1522. - с.102-104.

3. Григорьев A.A., Эрольченков В.В., йигзли:? Ü.M. Руководство по 5caoaaciäCäv вздегяо горшзх работ в зонах разрывшее гарувекиЯ. ДОТУ, 10 "Пргзкорсдуголь", - Зтадхвостоя, 1994.

4. Ичг&гт D.H., Дуратоэ H.A., Григорьев A.A. Безопасные н эффек-швль-з сйоссби отргбот/кя яругах ударсопасных, склоннзх к Еисетанияя ггальизх-вдаатов в aoiax вяюкяя раарцвиых теюкимчэе«« ккруяеикй

з условиях Партизанского баесзЗн». Тр. ХЭГТУ, -Вяздявосток, 1935. -г. 61-63.

5. Григорьев A.A., Еагадян Ю.И. Принципы обеспечения безопасности npi зедзшп горка: работ та иарушнных удароопасных пластах // Еатергзалы каучко-тейкаческой конференции ДЗГТУ. Тезисы докладов. -1чзд«зосток, 1995. - с.28-29.