РАЗДЕЛ 2
ШАХТНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ОСОБЕННОСТЕЙ
ДЕФОРМИРОВАНИЯ КРОВЛИ НА СОПРЯЖЕНИЯХ ЛАВ С ПОВТОРНО ИСПОЛЬЗУЕМЫМИ ВЫРАБОТКАМИ
2.1. Способы охраны примыкающих к лавам выработок и анализ параметров вывалов
на шахтах
Способы охраны примыкающих к лавам выработок проанализированы на 44 шахтах семи
государственных предприятий (ГП) Луганской области и Донецкой угольной
энергетической кампании (ДУЭК), в состав которых входит 78 лав. На шахтах
перечисленных выше объединений в эксплуатации находится 164,9 км примыкающих к
лавам выработок, со следующими способами охраны: поддержание в массиве и
погашение выработки за лавой (48,4 %); проведение выработки вприсечку (0,7 %);
оформление выработки за лавой (13,9 %); охрана выработок искусственными
ограждениями и технологическими целиками для повторного использования (37 %);
из них технологическими целиками (13,4 %); бутокострами (16,9 %); блоками
железобетонных тумб (6,7 %).
Схемы расположения вентиляционных выработок относительно лавы и их
протяженность представлены в таблице 2.1, из которой видно, что 55,4 %
вентиляционных выработок сопрягаются с лавой; 24,6 % отделены от лавы целиками,
а 20 % выработок проводятся за лавой.
Использование естественной опоры, оформляемой впереди лавы, усложнило работу на
концевых участках лав, не сняло проблемы охраны выработок и обеспечения
устойчивости кровли на концевых участках лав.
Свойства кровли на сопряжениях вентиляционных выработок примыкающих к лавам или
отделенных от лав технологическими целиками являются предметом исследований в
диссертационной работе.
Государственное предприятие
Протяженность вентиляционных выработок
общая протя-
жен-ность, м
погашаемых за лавой
поддерживаемых за лавой
м
«Ровенькиантрацит»
13895
2500
18
7900
56,9
880
6,3
2615
18,8
«Свердловантрацит»
13390
7065
52,8
925
6,9
5400
40,3
«Донбассантрацит»
8260
850
10,3
2210
26,8
3050
36,9
2150
26
«Луганскуголь»
18400
6070
33
5580
30,3
3750
20,4
3000
16,3
«Лисичанскуголь»
2090
2090
100
«Первомайскуголь»
3945
1675
42,5
2270
57,5
«Антрацит»
3261
2361
72,4
500
15,3
400
12,3
ДУЭК
18850
2600
13,8
4350
23,1
11350
60,2
550
2,9
Итого
82091
3450
4,2
20206
24,6
24395
29,7
17655
21,5
16385
20
Интенсивность сейсмоакустических волн измерялась на шахте им. ХIX съезда КПСС в
окрестности сопряжений 7-й западной уклонной лавы пласта l1 с вентиляционной и
транспортной выработками.
Данные фиксировались прибором ПСЛ-2М во время бурения шпура ручным
пневмосверлом на расстояниях от лавы до 8 м по длине выработки, при глубине
шпура 0,5; 1,0 и 1,8 м (таблицы 2.2 – 2.3).
Таблица 2.2
Результаты измерений сейсмоакустических волн в окрестности сопряжения лавы с 6
западным уклоном пласта l1
Расстояние до лавы, м
Величина сейсмоакустических волн (А) при глубине шпура, мкА
0,5 м
1,5 м
1,8 м
Ал
Ап
Аср
Ал
Ап
Аср
Ал
Ап
Аср
1000
2200
1600
600
1100
850
300
900
600
800
900
850
400
700
550
250
450
350
500
800
650
380
650
515
250
350
300
600
1000
800
300
800
550
200
600
400
300
250
275
150
120
135
90
70
80
300
200
250
200
100
150
80
60
70
Таблица 2.3
Результаты измерений сейсмоакустических волн в окрестности сопряжения лавы с 7
«бис» западным уклоном пласта l1
Расстояние до лавы, м
Величина сейсмоакустических волн (А) при глубине шпура, мкА
0,5 м
1,5 м
1,8 м
Ал
Ап
Аср
Ал
Ап
Аср
Ал
Ап
Аср
1300
1800
1550
800
1000
900
500
600
550
1100
900
1000
600
400
500
450
300
375
400
450
425
250
350
300
150
250
200
400
300
350
300
200
250
200
150
175
В процессе измерений наблюдается уменьшение значений сейсмоакустических волн
при удалении места исследований от забоя лавы. Так на расстоянии 1 и 2 м от
лавы в окрестности вентиляционной и транспортной выработки расхождение средних
значений сейсмоакустических волн по длине шпура составляет не более 3 – 8 %.
При дальнейшем удалении от лавы расхождение величин составляет не более 15 – 20
%. Итак, по результатам измерений сейсмоакустических волн в окрестности
вентиляционной и транспортной выработки отличий не выявлено, а так как
исследования сейсмоакустических волн в окрестности транспортной выработки уже
произведены [82], дальнейшие исследования будут направлены на изучение
деформаций кровли на сопряжениях лав с вентиляционными выработками.
Исследования параметров вывалов за период с 1990 года по 2005 год проведены на
14 шахтах в 142 лавах и на их сопряжениях с подготовительными выработками ГП
«Луганскуголь» и «Ровенькиантрацит», отрабатывающие пласты: , , , , , , , , , ,
, , , , , .
Условия отработки: мощность пластов 0,65 - 2,55 м; угол падения пластов 0 -
34°; кровля представлена аргиллитами, алевролитами, песчаниками.
В таблице 2.4 приведены обобщенные данные о параметрах 845 вывалов на шахтах
двух объединений по добыче угля. Несмотря на различия в прочности кровли
пластов, отрабатывающих антрацитовые, коксующиеся и энергетические угли,
параметры вывалов практически не отличаются, так как вывалы происходят на
отдельных участках лав с неустойчивыми породами на всех пластах. Параметры
вывалов следующие: длина вывала - средняя 23 м, минимальная 3 м, максимальная
43 м. Высота вывала по его длине вдоль лавы неравномерна (от 0,4 м до 7,5 м).
На сопряжениях лав с выработками – 277 вывалов, длина вывала - средняя 3.3 м,
минимальная 0,6 м, максимальная 6 м.
На рисунке