Меры предупреждения горных ударов

Для обеспечения безопасности ведения горных работ в выработках и очистных забоях разрабатываются мероприятия, предотвращающие возникновение опасных ситуаций. Эти мероприятия сводятся, в основном, к выбору крепи, рациональных способов и параметров крепления выработок и очистных забоев, а также проведению специальных мероприятий по предупреждению горных ударов и внезапных выбросов полезного ископаемого и породы.

Исследованиями, проведенными многими институтами, было установлено, что применительно к угольным месторождениям горные удары носят характер внезапных выбросов и для их предотвращения необходимо применять меры, снижающие напряженное состояние пород.

139

Основной мерой предупреждения горных ударов является предвари-тельная отработка защитных пластов, которая снижает напряжения и исключает опасные сдвижения массива при последующей отработке основного пласта.

Очистная выемка пластов, подверженных горным ударам, должна производиться прямолинейными забоями без оставления целиков в выработанном пространстве и около штреков.

При разработке одиночных пластов, опасных по горным ударом, рекомендуется применять сплошные системы разработки в варианте лава-этаж без оставления охранных целиков у горных выработок. Если же целики приходится оставлять, размеры их должны быть достаточно большими, равными 15-30-кратной мощности пласта.

Мощные пласты, склонные к горным ударам, разрабатывают наклонными слоями в нисходящем порядке с полной закладкой выработанного пространства. Толщина верхнего слоя должна быть минимальной.

При проходке выработок применяется камуфлетное взрывание зарядов взрывчатого вещества (ВВ) в опережающих шпурах или скважинах с целью образования трещин впереди забоя выработки, которые должны снять повышенные напряжения, имеющиеся в массиве. Для этого по всему контуру выработки бурят скважины диаметром 45-60 мм, длиной 8-10 м.

Одним из способов предупреждения горных ударов является создание щели в породном забое выработки. Щели могут быть созданы взрывным способом и выбуриванием.

Можно также рекомендовать проведение выработок сначала малого сечения, а затем расширять их до проектного сечения. Большинство горных ударов приурочено к глубине 5-6 м от выработки, поэтому для их исключения выработка малого сечения должна быть пройдена на это расстояние с предварительным взрыванием в 4-5 шпурах опережающих камуфлетных зарядов при неснижаемой их длине 3,0-3,5 м, а затем производят расширение ее до заданных размеров обычным способом.

Снижение напряженного состояния массива пород можно получить также увлажнением его впереди забоя выработки.

Сущность управления горным давлением в очистных забоях при разработке калийных месторождений, перечень способов управления

140

На Верхнекамском калийном месторождении применяется только камерная система разработки с оставлением жестких и податливых целиков. Для управления горным давлением в различных горно-геологических и горнотехнических условиях разработки расчетным методом определяются оптимальные параметры очистной выемки: ширина и высота очистной камеры, размеры междукамерного и междуходового целиков, а также длина камеры.

Кроме того для управления горным давлением применяется закладка выработанного пространства камер отходами обогащения, подаваемыми с поверхности гидравлическим способом. Кроме управления горным давлением закладка обеспечивает охрану окружающей среды, уменьшает оседания земной поверхности и повышает степень надежности водозащитной толщи.

Отработка Старобинского месторождения калийных солей в настоящее время ведется различными вариантами столбовой системы разработки. Применяются технологические схемы выемки пластов без разделения и с разделением на слои, валовая и селективная выемка.

Управление горным давлением в очистных забоях, в основном, осуществляется полным обрушением с помощью механизированной крепи. В селективных лавах разрушаемый галитовый слой, являющийся пустой породой, закладывается установками механической закладки (УМЗ) в выработанное пространство в виде породных полос шириной 15-30 м возле бортовых и выемочных штреков. В этом случае управление горным давлением осуществляется частичным обрушением (частичной закладкой), так как кровля обрушается только между породными полосами, а на породных полосах она только плавно опускается.

При слоевой выемке Третьего калийного пласта в нижних лавах, отрабатывающих слои 2, 2-3 и 3, периодически имеют место динамические проявления горного давления с интенсивными обрушениями кровли, сопровождающиеся посадками забойной механизированной крепи «нажестко» на участках лавы длиной до 50-60 м. Для борьбы с этими явлениями применяются [3]:

- разупрочнение кровли из бортовых штреков нижней лавы с помощью буровзрывных работ (БВР);

- принудительное обрушение кровли из очистного забоя с помощью БВР;

- создание проходческими комбайнами по контуру выемочного столба до его отработки лавой «зон смягчения»;

- переход на бесцеликовую отработку панелей или на их отработку с оставлением целиков минимальных (не более 10 м) размеров;

- применение крепи с повышенной до 600-650 кН/м² вместо 400 кН/м² несущей способностью;

141

- регулирование скорости подвигания очистного забоя по показаниям автоматизированной системы мониторинга горного давления (СМГД).