РАЗДЕЛ 2
АНАЛИЗ ПАРАМЕТРОВ МАЛОАМПЛИТУДНЫХ РАЗРЫВНЫХ НАРУШЕНИЙ
К настоящему времени запасы производительных пластов на ненарушенных участках шахтных полей большинства угледобывающих предприятий значительно сокращаются. Большое количество угля содержится в зонах интенсивно насыщенных дизъюнктивными нарушениями. Многие шахты вынуждены вести добычу угля на тех участках шахтного поля, которые ранее не разрабатывались из-за наличия там разрывных нарушений. Амплитуда разрывов выемочных столбов иногда превышает мощность разрабатываемого пласта, что влечет за собой множество факторов негативно отражающихся на работе очистных забоев.
Наибольшую опасность при ведении горных работ в этих условиях представляют МАН, так как на данный момент спрогнозировать местоположение таких разрывов достаточно сложно. Для создания метода прогноза наличия МАН и более полного учета накопленной информации о ранее вскрытых и подтвержденных горными работами нарушениях необходимо проанализировать параметры наиболее часто встречающихся разрывов. Это позволит детально изучить механизм зарождения и развития разрывных нарушений и установить причинно-следственную связь между его составляющими. На основании полученных данных можно разработать метод прогноза параметров нарушения целого блока по параметрам нарушений его части.
2.1. Анализ переходимости малоамплитудных разрывных нарушений.
На сегодняшний день нет надежного метода прогноза параметров МАН угольных пластов, который обладал бы малыми затратами, небольшой трудоемкостью и оперативностью его проведения. Из-за отсутствия достоверной информации о местоположении нарушений, при ведении горных работ, необходимо производить перепланировку выемочных столбов или осуществлять переход разрывных нарушений очистным забоем. В свою очередь это влечет за собой такие последствия как увеличение зольности добываемого угля, износ выемочного оборудования, вывалообразование, уменьшение безопасности работ[1, 94, 95], увеличение материальных затрат и т.д. В некоторых случаях при невозможности осуществления перехода разрывного нарушения, когда амплитуда дизъюнктива превышает мощность разрабатываемого пласта, горные работы в этом выемочном участке прекращаются. Предприятие несет огромные потери от оставленного в целиках угля, испорченного выработками участка шахтного поля, экономических затрат на монтажно-демонтажные работы и т.д.
Ситуация с переходами разрывных нарушений очистными забоями представлена в таблице 2.1. Данные по нескольким угольным предприятиям, позволяют судить о количестве выемочных участков, которые осуществляли переход МАН, интенсивности нарушенности [32] и площадь потерь угля в оставленных выемочных столбах.
Проанализировав данные можно сделать вывод, что на некоторых угольных предприятиях количество выемочных участков осуществивших переход разрывных нарушений достигает почти 50 % от общего числа очистных забоев на данном шахтопласте. А площадь выемочного участка, которая осталась неотработанной в связи с наличием там разрыва колеблется от 10 до 40%.
Таблица 2.1
Данные о количестве выемочных участков переходимых МАН.
Название шахтыРазраба-тываемый пластМощ-ность пласта, мКоэффициент нарушенности, КнКоличество забоев отработанных на пласте, штКоличество забоев перешедших МАН, шт.Площадь потерянных запасов выемочного столба, %minmax12345678Героев космосаc111,050,3346822cв101,150,263321069Ленинского Комсомолаcв100,652,33182054cн100,91,11951013Калининаk50,450,7123823k150,70,46324330k220,50,8315623h101,150,65244--Заперевальнаяh71,52,82651034h80,72,6237443Социалистический Донбассh101,21,734231026h80,72,13714823 Продолжение табл. 2.1.
12345678Абакумоваl41,30,062651012Скочинскогоh161,30,2445516Трудовскаяl41,60,8387328k81,050,52414217Южнодонбасская №1c130,81,54418465c111,12,15821243c2101,20,92613335Южнодонбасская №3c1311,93176412c111,41,81541220Поченковаm31,50,65326--Чайкиноm31,30,2285--Бажановаm31,50,723871544
Некоторые же угольные предприятия имеют незначительное количество дизъюнктивов, от общего числа очистных забоев и доля площади потерянных запасов выемочных участков не превышает 15%.
Количество очистных забоев, которые осуществили переход дизъюнктивных нарушений, также как и количество очистных забоев прекративших работы в выемочном столбе, содержащем разрывы, индивидуально для каждого предприятия. На принятие решения о переходе разрыва очистными работами влияет множество факторов, наиболее важным из них является прогнозирование параметров разрывных нарушений и разработка тактики и стратегии перехода. Не смотря на это, потери от перехода очистными работами геологического нарушения или прекращение работ на этом участке сказывается как на экономических, так и на производственных показателях предприятия.
Избежать непредвиденных потерь угля в оставленных целиках, дополнительных затрат на демонтаж очистного оборудования можно используя действенные методы прогноза амплитуды и местоположения МАН. Такая информация позволит правильно спланировать очистные работы и при необходимости разработать план-график перехода дизъюнктивных нарушений.
2.2. Анализ параметров малоамплитудных разрывных нарушений
Весомый вклад в изучение МАН нарушений Донбасса внесли такие ученые как В.С. Попов [69], Ю.Н. Нагорный, В.Н. Нагорный [57, 58], В.А. Корчемагин [36, 37, 38], В.А. Привалов [71, 72, 73], В.Ф. Приходченко [74, 75, 76], Е.И. Питаленко [89], Е.В. Гладкая [19, 20, 21] и др [24, 46]. Все они исследовали особенности и условия формирования МАН и в той или иной мере разрабатывали различные методики прогнозирования разрывов.
В своей работе [75] В.Ф. Приходченко, описывает геологическую ситуацию геолого-промышл