Инструкция по безопасному ведению горных работ на шахтах, разрабатывающих пласты, склонные к горным ударам

Таблица 5.3*

** В таблице даны максимальные опережения при велении очистных работ по препиранию При ведении горных работ по падению (см рис 5.2) вместо ветичин L₃ и φ₃ принимают L₁ и φ₁ , а по восстанию — L₂ и φ₂

** Максимальные опережения следует определять при отходе очистного забоя от разрезной печи на расстояние более 2L₃ (либо L₁+L₂ при ведении горных рaбот по падению или восстанию), но по времени не более 5 лет

1.6. У границ шахтного поля или охранных целиков угля, а также у геологических нарушений проведение разрезной печи на удароопасном пласте следует производить после определенного развития горных работ на защитном пласте. Минимальные параметры над- и подработки, при которых допускается начало работ по проведению разрезной печи на удароопасном пласте, показаны на рис. 5.5. Участок между разрезной печью и границей барьерного целика следует отрабатывать очистным забоем от разр-езной печи как в зоне ПГД.

Рис. 5.5. Схема заложения разрезной печи на защищаемом пласте:

1 — линия створа с границей барьерного (охранного) целика, оставленного на защитном пласте, 2 — разрезная печь, 3 — направление очистных работ

1.7. При разработке свиты пластов малой мощности (при m_эф<m₀) для расширения границ защищенных зон целесообразно применять повторные над- или подработки удароопасных пластов. В этом случае защищенная зона строится по схемам (рис. 5.6) от базового пласта, за который принимают разрабатываемый пласт, ближайший к опасному. Размер S_R определяют

рис. 5.6. Номограмма (а) и схема (б) к построению защищенной зоны при повторной надработке (подработке):

1— защитный пласт (базовый), 2—защитный пласт (дополнительный), 3 — удароопасный пласт

по номограмме (рис. 5.6), где m_эф1 и m_эф2,— эффективные мощности, соответственно, базового пласта и дополнительного, используемого для повторной над- или подработки; N = К m_Эф2/m₀, где К = 1,67 — 0,67h_i /S_i — степень влияния на дополнительный пласт зоны разгрузки от базового пласта. Значение N = 0 соответствует влиянию одиночной разработки базового пласта.

1.8. При разработке мощных пластов с использованием опережающей выемки подкровельного защитного слоя размер защищенной зоны в почву находят умножением параметра 52, определяемого по формуле п. 1.2, на коэффициент, определяемый по табл. 5.4.

Таблица 5.4

1 9. Параметры локальной выемки защитных пластов при надработке определяют в соответствии со схемами, показанными на рис. 5.7.

В случае подработки размер защитной выемки определяют аналогично, но размер h₂(h₂́) заменяют на h1(h₁́).

2. Построение зон повышенного горного давления

2.1. Зоны повышенного горного давления (зоны ПГД) формируются под и над целиками и краевыми частями смежных угольных пластов свиты.

Целиком при построении зон ПГД называют часть угольного массива, наименьший размер которой L не превышает 2l, где l — ширина зоны опорного давления, определяемая по номограмме (см. рис. 4). Если указанный размер больше 2/, то речь идет о краевой части угольного массива.

Построение границ зон ПГД на разрезе вкрест простирания пластов и по простиранию выполняют в соответствии с рис. 5.8.

2.2. Размеры зон ПГД в кровлю d₁ и в почву d₂ (в метрах) от краевой части определяют в зависимости от размеров выработанного пространства α и глубины разработки H по табл. 5.5.

При отработке этажей без целиков или при оставлении межэтажных целиков размером по падению менее величины 0,1l за величину а принимают суммарную ширину выработанного пространства; при размерах целика более 0,1 l за величину а принимают наклонную высоту этажа.

Рис. 5.7. Схемы к определению параметров локальной защитной выемки;

а — защита горизонтальной выработки на опасном пласте, б — защита на клонной выработки на опасном пласте, в — защита забоя квершлага, гтрово димого по удароопасной породе, 1 — опасный пласт, 2 — .защитный пласт, 3- удароопасная порода

Рис. 5.8. Схемы к построению зоны ПГД:

а — на разрезе вкрест простирания пластов, б — на разрезе по простиранию пластов 1 — зона ПГД

Таблица 5.5

При α <100 м величины d₁ и d₂ принимают равными их значениям для α =100 м, а при α α > 250 м параметры d₁ и d₂ принимают равными значениям для α = 250 м.

Значения углов δ₁, δ₂, δ₃ и δ₄ берут из табл. 5.2.

При построении зоны ПГД в сечении по простиранию углы δ₁ (δ₂) и δ₃ (δ₄) принимают, соответственно, равными 80° и 75°.

2.3. При построении зоны ПГД от целиков (рис. 5.8) размеры d₁ и d₂ рассчитывают умножением соответствующих для краевой части величин d₁ и d₂ на коэффициент К, учитывающий ширину целика L и определяемый по табл. 5.6.

Таблица 5.6

В этом случае за глубину H принимают расстояние от нижней кромки целика до земной поверхности, а за размер а — максимальный размер выработанного пространства, прилегающего к целику (при α> 250 м принимать α = 250 м). От целиков шириной L, менее 0,1l зоны ПГД не строятся.

От целиков с изменяющейся шириной значение I определяют следующим образом Если в наиболее широкой части L< l, то за размер целика принимают его наибольшую ширину. Если в наиболее узкой части L>l, то за размер целика принимают его наименьшую ширину. Если в наиболее широкой части L> l, а в наиболее узкой L<l, то размер целика L принимают равным ширине зоны l.

2.4. В случае наложения зон ПГД от нескольких краевых частей или целиков соседних пластов на один и тот же участок рассматриваемого пласта построение зон ПГД производится отдельно от каждой краевой части или целика по принципу, положенному в основу схемы (см. рис. 5.8)

2.5. Наиболее опасна в отношении динамических явлений ситуация выхода очистного забоя из зоны ПГД в защищенную. Горные работы следует планировать так, чтобы переход створов осуществлялся в направлении из защищенной зоны в сторону зоны ПГД. В отдельных случаях (с разрешения технического директора объединения) допускается переход створов в направлении защищенной зоны при условии применения мер предотвращения горных ударов с расстояния / до подхода к границе зоны ПГД.

2.6. Определение степени влияния зоны ПГД и выбор способа ведения горных работ при разработке удароопасных пластов в ней производится в соответствии с табл. 5.7.

Таблица 57

2.7. В районах влияния ранее оставленных целиков и краевых частей по смежному пласту угля (участки d на рис. 5.9) ширину защитной зоны следует принимать равной 1,3n(при d = 0,4h₂, но не менее 5 м и не более 25 м).

Рис. 5.9. Схема определения зон влияния участков пласта d. при надработке и подработке

3. Пример построения зон ПГД и выбора комплекса мер

Определение параметров зон ПГД и выбор комплекса мер безопасности в этих зонах производят в следующей последовательности:

По номограмме (рис. 4) с учетом глубины горных работ Н и мощности влияющего пласта т определяют ширину зоны опорного давления в плоскости пласта l

Для краевых частей размеры зоны ПГД в кровлю d₁ и почву d₂ определяют по таблице 5.5 с учетом ширины выработанного пространства а и глубины горных работ Н.

При построении зон ПГД от целиков угля предварительно определяют минимальный размер целиков, подлежащих учету, и дополнительно величину коэффициента К, учитывающего ширину целика L. Для целиков переменной ширины параметр L определяют в соответствии с п. 2.3 Размеры зоны ПГД от целиков в кровлю и почву рассчитывают умножением табличных значений d₁ и d₂ на коэффициент К (см. табл. 5,6).

С учетом установленных размеров зон ПГД в кровлю d₁ и почву d₂ и значений углов δ₁, δ₂, δ₃, δ₄ (см. табл. 5.2) в соответствии со схемой (см. рис. 5.8) производят построение зон ПГД на разрезах по простиранию и падению пластов. Полученные границы зон ПГД в плоскости удароопасного пласта переносят на планы горных работ.

В зависимости от степени влияния зон ПГД производят выбор комплекса мер безопасности при разработке пластов (см.

Ниже приведен пример расчета зон ПГД и выбора комплекса мер в этих зонах.

Исходные данные. Шахта

разрабатывает свиту пластов I, II и III (рис. 5.10). На вентиляционном горизонте защитного пласта I оставлен чежэтажный целик шириной L=15 м, очистной забой остановлен из-за геологического нарушения. Необходимо оценить влияние целика и краевой части пласта I на удароопасные пласты II и III

Рис. 5.10. Пример построения зон ПГД:

α — разрез вкрест простирания, б — разрез по простиранию

до начала их разработки и предусмотреть меры по предотвращению горных ударов.

Построение зон ПГД производится в определенной последовательности.

От целика. По номограмме (см. рис. 4) для условий разработки пласта I (H = 770 м и m= 1 м) определяем размер зоны опорного давления l = 48 м. В соответствии с п. 2.3 прил. 5 минимальный размер целика, подлежащего учету на этом пласте, составляет 0,1l= 4,8 м. Поскольку L= 15 м, то целик подлежит учету как источник ПГД. Для условий α = 150 м и Н = 770 м по табл. 5.5 принимаем d₂=139 м. Отношение L/l = 15/48 = 0,3l.