Влияние кливажа на горные работы

Влияние на горные работы трещин кливажа по угольному пласту преимущественно благоприятное. Это связано с тем, что, благодаря природной трещиноватости, для разрушения угольного массива надо затрачивать меньше энергии. Именно учет кливажа при отбойке угля отбойными молотками позволил добиться выдающихся результатов Стаханову, Зотову и их последователям - стахановцам. Не исключено, что на гидродобычу угля также значительное влияние оказывает совпадение направления угольного кливажа и водяной струи, вытекающей из гидромонитора.

Вместе с тем считается, что кливаж горных пород, точнее природная трещиноватость пород кровли и, в меньшей степени, пород почвы, всегда оказывает отрицательное влияние. Это вызвано опять таки тем, что для разрушения пород не надо применять дополнительную энергию в зоне сильной трещиноватости. И самообрушение (вывал) горных пород кровли и вспучивание пород почвы происходит по готовым тектоническим трещинам кливажа, осложняя ведение горных работ.

Другое осложняющее явление связано со случаем слабой трещиноватости прочных пород кровли: песчаников, массивных алевролитов. В этих условиях происходят катастрофические вторичные осадки основной кровли, сопровождаемые завалами очистного забоя. Рассмотрим механизм вторичного осадка кровли, не сопровождаемого тектоникой, то есть кливажом пород кровли. На приведенном рисунке 14 шаг вторичных осадков равен 25-35м. То есть плита труднообрушаемой кровли обрезается трещинами горного давления и садится через каждые 25-35м. Однако вторичным осадкам предшествовала первичная посадка основной кровли, которая произошла сразу после подвигания забоя лавы от монтажной печи на 115 м (рисунок 14).

Рисунок 14 – Схема обрушения пород непосредственной кровли (Н.К.) и посадки (вторичных осадков) основной кровли (О.К.). Направление отработки (движения забоя лавы) показано жирной стрелкой. Породы непосредственной кровли обрушаются беспорядочными кусками по трещинам горного давления и тектоническим трещинам. Породы основной кровли обрушаются правильными блоками с шириной по простиранию, равной 25-30 м, по трещинам горного давления. Надосновная кровля (Н.О.К.), верхний контакт которой достигает высоты 40 m (m-вынимаемая мощность угольного пласта), создает дополнительную нагрузку на основную кровлю, обрушаясь через 500 м подвигания забоя лавы.

По мере подвигания забоя лавы от места предыдущей посадки вертикальное давление на забой и на крепь возрастает. Давление минимально вблизи штреков и максимально в центральной части лавы. Когда величина давления достигает величины, превышающей прочность пород основной кровли, последняя разрушается: возникают микротрещины, соединяющиеся в несколько (2-3) трещин, кулисообразно расположенных через 5-20см.