Опыт перехода очистными работами зоны повышенного горного давления первой категории опасности в сложных горно-геологических условиях
Описано розробку ефективного проекту і його впровадження при переході очисними гірничими роботами шахти тектонічно складної зони підвищеного гірничого тиску. There were described the development and adoption of effective project of breakage heading passing the complicate zone of increased undergroun...
Saved in:
| Date: | 2009 |
|---|---|
| Main Authors: | , |
| Format: | Article |
| Language: | Russian |
| Published: |
Український науково-дослідницький і проектно-конструкторський інститут гірничої геології, геомеханіки і маркшейдерської справи НАН України
2009
|
| Online Access: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/18065 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Journal Title: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Cite this: | Опыт перехода очистными работами зоны повышенного горного давления первой категории опасности в сложных горно-геологических условиях / В.В. Мирный, Е.В. Гетьманова // Наукові праці УкрНДМІ НАН України. — 2009. — № 5, ч. 1. — С. 441-450. Бібліогр.: 2 назв. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-18065 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
Мирный, В.В. Гетьманова, Е.В. 2011-03-16T22:30:32Z 2011-03-16T22:30:32Z 2009 Опыт перехода очистными работами зоны повышенного горного давления первой категории опасности в сложных горно-геологических условиях / В.В. Мирный, Е.В. Гетьманова // Наукові праці УкрНДМІ НАН України. — 2009. — № 5, ч. 1. — С. 441-450. Бібліогр.: 2 назв. — рос. 1996-885X https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/18065 550.843:622.12 Описано розробку ефективного проекту і його впровадження при переході очисними гірничими роботами шахти тектонічно складної зони підвищеного гірничого тиску. There were described the development and adoption of effective project of breakage heading passing the complicate zone of increased underground pressure. ru Український науково-дослідницький і проектно-конструкторський інститут гірничої геології, геомеханіки і маркшейдерської справи НАН України Опыт перехода очистными работами зоны повышенного горного давления первой категории опасности в сложных горно-геологических условиях Article published earlier |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| title |
Опыт перехода очистными работами зоны повышенного горного давления первой категории опасности в сложных горно-геологических условиях |
| spellingShingle |
Опыт перехода очистными работами зоны повышенного горного давления первой категории опасности в сложных горно-геологических условиях Мирный, В.В. Гетьманова, Е.В. |
| title_short |
Опыт перехода очистными работами зоны повышенного горного давления первой категории опасности в сложных горно-геологических условиях |
| title_full |
Опыт перехода очистными работами зоны повышенного горного давления первой категории опасности в сложных горно-геологических условиях |
| title_fullStr |
Опыт перехода очистными работами зоны повышенного горного давления первой категории опасности в сложных горно-геологических условиях |
| title_full_unstemmed |
Опыт перехода очистными работами зоны повышенного горного давления первой категории опасности в сложных горно-геологических условиях |
| title_sort |
опыт перехода очистными работами зоны повышенного горного давления первой категории опасности в сложных горно-геологических условиях |
| author |
Мирный, В.В. Гетьманова, Е.В. |
| author_facet |
Мирный, В.В. Гетьманова, Е.В. |
| publishDate |
2009 |
| language |
Russian |
| publisher |
Український науково-дослідницький і проектно-конструкторський інститут гірничої геології, геомеханіки і маркшейдерської справи НАН України |
| format |
Article |
| description |
Описано розробку ефективного проекту і його впровадження при переході очисними гірничими роботами шахти тектонічно складної зони підвищеного гірничого тиску.
There were described the development and adoption of effective project of breakage heading passing the complicate zone of increased underground pressure.
|
| issn |
1996-885X |
| url |
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/18065 |
| citation_txt |
Опыт перехода очистными работами зоны повышенного горного давления первой категории опасности в сложных горно-геологических условиях / В.В. Мирный, Е.В. Гетьманова // Наукові праці УкрНДМІ НАН України. — 2009. — № 5, ч. 1. — С. 441-450. Бібліогр.: 2 назв. — рос. |
| work_keys_str_mv |
AT mirnyivv opytperehodaočistnymirabotamizonypovyšennogogornogodavleniâpervoikategoriiopasnostivsložnyhgornogeologičeskihusloviâh AT getʹmanovaev opytperehodaočistnymirabotamizonypovyšennogogornogodavleniâpervoikategoriiopasnostivsložnyhgornogeologičeskihusloviâh |
| first_indexed |
2025-11-24T06:48:48Z |
| last_indexed |
2025-11-24T06:48:48Z |
| _version_ |
1850843268745527296 |
| fulltext |
Наукові праці УкрНДМІ НАН України, № 5 (частина I), 2009
Transactions of UkrNDMI NAN Ukraine, № 5 (part I), 2009
441
УДК 550.843:622.12
ОПЫТ ПЕРЕХОДА ОЧИСТНЫМИ РАБОТАМИ ЗОНЫ
ПОВЫШЕННОГО ГОРНОГО ДАВЛЕНИЯ ПЕРВОЙ
КАТЕГОРИИ ОПАСНОСТИ В СЛОЖНЫХ ГОРНО-
ГЕОЛОГИЧЕСКИХ УСЛОВИЯХ
Мирный В. В.
(ДонНТУ, г. Донецк, Украина)
Гетьманова Е. В.
(Главный маркшейдер СП "Шахта "Углегорская"
ГП "Орджоникидзеуголь", г. Енакиево, Украина)
Описано розробку ефективного проекту і його впроваджен-
ня при переході очисними гірничими роботами шахти тектоніч-
но складної зони підвищеного гірничого тиску.
There were described the development and adoption of effective
project of breakage heading passing the complicate zone of increased
underground pressure.
Настоящая работа посвящена обоснованию и внедрению
способа перехода очистными работами пласта k7 – "Александров-
ский" зоны повышенного горного давления (в дальнейшем ПГД)
I категории опасности, образованной от створа с границами оста-
новленных очистных работ по вышележащему в свите пласту
k7
1-8 – "Юльевский". Переход зоны ПГД необходим для даль-
нейшей отработки балансовых запасов без оставления межэтаж-
ных целиков до технической границы шахтного поля и создания
защиты нижележащему в свите пласту k5
2 – "Пята", отрабаты-
вающему балансовые запасы.
На западном крыле выемочного поля горизонта 820 м шахта
отрабатывает Каменскую свиту крутопадающих пластов k7
2, k7
1-В,
k7, k5
2. Порядком отработки предусмотрена первоочередная отра-
Наукові праці УкрНДМІ НАН України, № 5 (частина I), 2009
Transactions of UkrNDMI NAN Ukraine, № 5 (part I), 2009
442
ботка защитного угрожаемого пласта k7
2 – "Гончарка", с после-
дующей отработкой выбросоопасных пластов k7
1-В – "Юльев-
ский", k7 – "Александровский", k5
2 – "Пята" (рис. 1).
Программой развития горных работ на 2008 год предусмат-
ривалась отработка пласта k7
1-В – "Юльевский" до прогнозируе-
мого непереходимого геологического нарушения, выраженного
раздувом пласта до 3 м и взбросом пласта с амплитудой смеще-
ния 4,5 м. В мае 2008 г. очистные работы подошли к зоне влия-
ния тектонической нарушенности угольного пласта и боковых
пород и велись в зоне геологического нарушения, выраженного
пережимом пласта до мощности 0,20–0,35 м в уступах № 1, 2, 7,
8, 9, 10 и раздувом пласта до мощности 1,5–1,8 м в уступах № 4,
5, 6.
Зона геологического нарушения направлена под углом 25-
350 к линии простирания пласта и прослеживается до неперехо-
димого на вышележащих горизонтах геологического нарушения,
выраженного вышеуказанным взбросом.
Уголь пласта k7
1-В – "Юльевский" склонен к самовозгора-
нию в зонах геологического нарушения и относится к III группе
по самовозгораемости. На вышележащих горизонтах неодно-
кратно возникали эндогенные пожары.
27 мая 2008 г. при ведении очистных работ в средней части
лавы произошло обрушение угля и пород кровли пласта с образо-
ванием полости до общей мощности 2,0–2,5 м. В зоне геологиче-
ского нарушения уголь землисто-зернистый, основная масса его
состоит из мелких зерен, слабоустойчив, склонен к осыпанию,
относится к IV типу тектонической нарушенности угля [2, с. 8].
Обрушенной кровлей пласта и углем были засыпаны ниже-
лежащие уступы лавы. Проход по лаве и вентиляция отсутство-
вали. Восстановление лавы не представлялось возможным так
как не обеспечивало безопасного ведения горных работ.
Проведение новой разрезной печи и нарезка уступов в лаве
возможны на расстоянии не менее 15–20 метров от нижней печи,
что позволит отработать пласт на протяжении 50–60 метров по
простиранию до непереходимого геологического нарушения.
Наукові праці УкрНДМІ НАН України, № 5 (частина I), 2009
Transactions of UkrNDMI NAN Ukraine, № 5 (part I), 2009
443
Ри
с.
1
. Р
ас
кр
ой
ка
ш
ах
тн
ог
о
по
ля
С
П
«
Ш
ах
та
«
У
гл
ег
ор
ск
ая
»
ГП
«
О
рд
ж
он
ик
ид
зе
уг
ол
ь»
Наукові праці УкрНДМІ НАН України, № 5 (частина I), 2009
Transactions of UkrNDMI NAN Ukraine, № 5 (part I), 2009
444
Однако, это экономически нецелесообразно по следующим
причинам:
− ведение очистных работ по пласту k7 – "Александров-
ский" (защищаемый) усугубится наличием двух зон ПГД I кате-
гории опасности от оставленных целиков угля на пласте k7
1-В –
"Юльевский";
− пласт k7
1-В – "Юльевский" опасный по самовозгоранию
угля, и оставление угольных целиков на нем недопустимо в связи
с возможным возникновением эндогенного пожара, что может
повлечь за собой остановку горных работ по всему западному
крылу шахты.
Таким образом, учитывая нецелесообразность дальнейшей
отработки пласта k7
1-В – "Юльевский", было принято решение об
остановке горных работ по этому пласту и изоляции очистного
пространства и подготовительных выработок бетонитовыми,
взрывоустойчивыми перемычками и гипсоматериалами.
В связи с остановкой горных работ по пласту k7
1-В – "Юль-
евский" возникла необходимость перехода горными работами
пласта k7 – "Александровский" зоны ПГД I категории опасности,
от створа с границами очистных работ по пласту k7
1-В – "Юльев-
ский".
Отработка пласта k7 – "Александровский" производится по-
толкоуступным забоем под частичной эффективной защитой пла-
ста k7
1-В – "Юльевский" (рис. 2).
Отработка пласта k7
1-В – "Юльевский" производилась также
потолкоуступным забоем под полной эффективной защитой пла-
ста k7
2 – "Гончарка". Переход зоны ПГД горными работами пла-
ста k7 – "Александровский" намечено осуществлять под полной
защитой пласта k7
2 – "Гончарка". Расстояние между пластами k7
2
и k7 по нормали составляет 41 м. Коэффициент защитного дейст-
вия для пласта k7 от пласта k7
2 составляет 0,63, то есть пласт рас-
полагается за пределами защищенной зоны, но в пределах зоны
разгрузки.
Наукові праці УкрНДМІ НАН України, № 5 (частина I), 2009
Transactions of UkrNDMI NAN Ukraine, № 5 (part I), 2009
445
Ри
с.
2
. П
ер
ех
од
зо
ны
П
ГД
п
от
ол
ко
ус
ту
пн
ой
ф
ор
мо
й
оч
ис
тн
ог
о
за
бо
я
Наукові праці УкрНДМІ НАН України, № 5 (частина I), 2009
Transactions of UkrNDMI NAN Ukraine, № 5 (part I), 2009
446
Согласно[1, Л 2.3] ведение горных работ на опасных пла-
стах в зонах ПГД при переходе створов с границами очистных
работ соседних пластов допускается, как правило, механизиро-
ванным способом по выемке угля. При выемке угля на отбойный
молоток переход створа следует осуществлять почвоуступным
забоем (рис. 3).
В данном случае применение щитового агрегата невозмож-
но из-за малой мощности пласта (m=0,72 м). Выемка угля ком-
байном или струговой установкой также невозможна из-за:
1) наличия в кровле пласта «ложной» кровли - глинистого
сланца мощностью до 1,0 м;
2) наличия сползающих боковых пород почвы пласта мощ-
ностью 0,55–4,1 м.
При выемке угля и обнажении неустойчивых пород кровли
на достаточно большой площади произойдет их обрушение в
призабойное пространство лавы, наличие сползающих пород
почвы приведет к ее отслоению от основных пород и перемеще-
нию в нижнюю часть очистного забоя, что приведет к завалу ла-
вы вместе с выемочным механизмом.
По этим же причинам применение почвоуступной формы
очистного забоя в данных горно-геологических условиях затруд-
нено. Кроме того, для изменения конфигурации лавы с потолко-
уступного забоя на почвоуступный потребуется 2 месяца. Подви-
гание почвоуступной лавы при переходе зоны ПГД будет состав-
лять 10–12 м в месяц. При выходе из зоны ПГД необходимо бу-
дет вновь изменить конфигурацию лавы с почвоуступной на по-
толкоуступную, на что еще потребуется 2 месяца. Учитывая раз-
мер зоны ПГД по простиранию пласта (58 м) и растяжку лавы
(30 м), на переход зоны потребуется 9–10 месяцев. Такой про-
должительный переход зоны повлечет за собой снижение нагруз-
ки на очистной забой нижележащего в свите пласта k5
2 – "Пята"
(защищаемого) и снижение темпов проведения подготовитель-
ных выработок.
Таким образом, в данных горно-геологических условиях,
единственным вариантом остается осуществлять очистные рабо-
ты потолкоуступным забоем с противовыбросными мероприя-
тиями, что не во всем согласуется с [1].
Наукові праці УкрНДМІ НАН України, № 5 (частина I), 2009
Transactions of UkrNDMI NAN Ukraine, № 5 (part I), 2009
447
Ри
с.
3
. С
хе
ма
п
ер
ех
од
а
зо
ны
П
ГД
п
оч
во
ус
ту
пн
ой
ф
ор
мо
й
оч
ис
тн
ог
о
за
бо
я
Наукові праці УкрНДМІ НАН України, № 5 (частина I), 2009
Transactions of UkrNDMI NAN Ukraine, № 5 (part I), 2009
448
В связи со сложившейся ситуацией был проведен техсовет
при техническом директоре ГП "Орджоникидзеуголь" с участием
представителей Госпромгорнадзора Украины по Донецкой облас-
ти. Донецкой инспекции ГК и ИГР, институтов МакНИИ,
ДонНИИ, УкрНИМИ.
Рассмотрев и изучив горно-геологическую документацию и
фактическое положение горных работ, а также расчеты и по-
строения, представленные геолого-маркшейдерской службой
шахты, институт ДонНИИ выдал заключение о том, что приме-
нение существующих в настоящее время механизированных
средств выемки угля в данных горно-геологических условиях не-
возможно. Институт МакНИИ, в свою очередь, выдал заключе-
ние о том, что выемка угля почвоуступной формой очистного за-
боя в данных горно-геологических условиях затруднена и не-
безопасна. На основании вышеизложенного комиссия посчитала
возможным переход ЗОНА ПГД осуществлять потолкоуступной
формой очистного забоя с бурением разгрузочных пазов и оцен-
кой их эффективности по динамике газовыделения, согласно
[1, п. 9.3, п. 6.3.6]. Ведение очистных работ вне защиты до входа
в зону ПГД осуществляется с прогнозом выбросоопасности.
При ведении очистных работ в незащищенной зоне выпол-
нялись работы по определению зоны, опасной по внезапным об-
рушениям угля. Для этого маркшейдерской службой и службой
прогноза шахты во всех уступах лавы производились измерения
мощности пласта и прочности угля.
Интервал выполняемых работ составлял 2 метра по прости-
ранию пласта. При подходе очистных работ к зоне ПГД было ус-
тановлено, что прочность угля не изменялась и составляла в
среднем 71-83 условных единиц. В данных горно-геологических
условиях (большая прочность угля) выполнение разгрузочных
пазов было бы затруднительно и нецелесообразно, так как техно-
логические и разгрузочные пазы выполняются при прочности уг-
ля менее 60 условных единиц [1, с. 23].
На повторном техсовете при техническом директоре
ГП "Орджоникидзеуголь" с участием представителей инспекции
и научно-исследовательских институтов были рассмотрены ре-
зультаты ведения работ в незащищенной зоне, которые велись с
прогнозом выбросоопасности и прогнозом внезапных обрушений
Наукові праці УкрНДМІ НАН України, № 5 (частина I), 2009
Transactions of UkrNDMI NAN Ukraine, № 5 (part I), 2009
449
угля. При ведении прогноза опасных зон выявлено не было. Учи-
тывая большую прочность угля, комиссия посчитала возможным
ведение очистных работ по пласту k7 – "Александровский" в зоне
ПГД осуществлять с прогнозом выбросоопасности пласта, в
опасных зонах, выявленных прогнозом (разгрузочные пазы) и
прогнозом внезапных обрушений угля, в опасных зонах (техно-
логические пазы). При прочности угля менее 70 условных единиц
выемку угля производить с технологическими пазами.
В ноябре 2008 г. очистные работы пласта k7 – "Александ-
ровский" вошли в зону ПГД. В марте 2009 г. очистные работы
вышли из зоны ПГД. Период перехода зоны ПГД составил 3,5
месяца. За это время ежедневно маркшейдерской службой и
службой прогноза участка ВТБ осуществлялся контроль за под-
виганием лавы и выполнением прогноза выбросоопасности и
прогноза внезапных обрушений угля. Выполнялись следующие
работы:
1) измерение мощности пласта во всех уступах лавы;
2) определение прочности угольных пачек;
3) измерение подвигания лавы;
4) измерение начальной скорости газовыделения из шпуров;
5) определение выхода летучих веществ по пробам.
Опасных зон выявлено не было.
Полученный опыт перехода зоны ПГД I категории опасно-
сти, образованной от створа с границами очистных работ пока-
зал, что в данных горно-геологических условиях принятое реше-
ние было единственно верным. Его эффективность подтвержда-
ется следующими факторами:
− не понадобились дополнительные денежные затраты на
приобретение механизированных средств выемки угля;
− значительно сократился временной промежуток перехода
зоны ПГД, то есть не понадобилось использовать время на обо-
рудование лавы механизированными средствами или на перерез-
ку лавы с потолкоуступного забоя на почвоуступный при входе в
зону ПГД и с почвоуступного на потолкоуступный забой при вы-
ходе из зоны ПГД;
− отпала необходимость в снижении нагрузки на очистной
забой и снижении темпов проведения подготовительных вырабо-
ток по пласту k5
2 – "Пята", для которого пласт k7 – "Александров-
Наукові праці УкрНДМІ НАН України, № 5 (частина I), 2009
Transactions of UkrNDMI NAN Ukraine, № 5 (part I), 2009
450
ский" служит защитным, так как темпы перехода зоны ПГД со-
ставили в среднем 20 м в месяц, что значительно быстрее, чем
переход зоны ПГД почвоуступом;
− при описанной технологии ведения работ не было необ-
ходимости производить сокращение рабочих основных профес-
сий шахты;
− в целом по шахте уровень добычи в этот период не сни-
зился.
При разработке и внедрении проекта установлено, что про-
ектное решение по переходу горными работами пласт k7 – "Алек-
сандровский" зоны ПГД I категории опасности, образованной от
створа с границами очистных работ пласта k7
1-В – "Юльевский"
потолкоуступной формой очистного забоя с прогнозом выбросо-
опасности и прогнозом внезапных обрушений угля получило по-
ложительный результат.
На шахтах, разрабатывающих свиты крутопадающих пла-
стов в сложных горно-геологических условиях, остановка очист-
ного забоя влияющего пласта может привести к остановке ниже-
лежащих в свите пластов, так как влияющий пласт создает зону
ПГД I категории опасности, переход которых должен осуществ-
ляться механизированным способом по выемке угля [1, с. 175].
Но, зачастую, внедрить механизацию не позволяют малая мощ-
ность пласта и неустойчивые боковые породы, хотя запасы угля-
являются балансовыми, а качество угля – высоким. В таких слу-
чаях возможно применение полученного опыта по переходу зоны
ПГД.
Отработка балансовых запасов в зоне ПГД обеспечивает
полную выемку запасов и исключает потери угля, что является
важной задачей при отработке балансовых запасов.
СПИСОК ССЫЛОК
1. Правила ведения горных работ на пластах, склонных к газо-
динамическим явлениям. – Киев. – 2005. – 224 с.
2. Временная инструкция по безопасному ведению горных ра-
бот на пластах, опасных по внезапным обрушениям (высыпа-
ниям) угля (Донецкий бассейн). – Горловка. – 1991. – 29 с.
|