Горные удары в сплошных целиках

19.05.2018
Горные удары в сплошных целиках отмечаются довольно редко. Это объясняется тем, что на пластах, подверженных ударам, горняки избегают работ так называемыми встречными и догоняющими забоями, где возникает необходимость отработки целиков ограниченных размеров, окруженных выработанным пространством с двух-четырех сторон. Однако отдельные случаи горных ударов в сплошных целиках имели место в Кизеловском бассейне и на Суданском месторождении.

Отличительными особенностями ударов данной группы являются:

- большая разрушительная сила, вызывающая дробление угля с образованием массы тончайшей пыли, располагающейся у контактов с боковыми породами;

- значительное сближение боковых пород в момент удара, измеряемое иногда десятками сантиметров;

- образование щели над частью или над всем целиком, подвергшимся горному удару;

- сильное сотрясение массива горных пород, проявляющееся как землетрясение в 3—5 баллов в районе до 5—10 км от места удара;

- большая вероятность возникновения ударов в момент внедрения в уголь, особенно в момент взрыва шпуров.

Значительная сила проявления этих ударов обусловлена тем, во-первых, что целики, будучи обжаты и защемлены боковыми породами, имеют повышенную сопротивляемость горному давлению; отсюда — повышенный запас потенциальной энергии в ядре и прилегающем к нему массиве горных пород. Во-вторых, к началу разрушения или в процессе его целик, как правило, полностью переходит в предельное состояние.

Наиболее сильные удары этой группы, при прочих равных условиях, проявляются в целиках, окруженных выработанным пространством со всех сторон.

На рис. 8 приводятся иллюстрации к одному из таких горных ударов. Он произошел 12 мая 1963 г. на шахте им. Калинина Кизеловского бассейна.

Угольный пласт № 11 в районе горного удара имел мощность 1,9—2,0 м и состоял из двух пачек: нижней — мощностью 1,5 м и верхней — мощностью 0, 2 м. Пачки разделены прослойками глинистого сланца мощностью около 0,2 м. Кровля и почва пласта представлены в районе удара кварцевыми песчаниками. Мощность песчаников в кровле достигала 60 м. Угол падения пласта около 20°. Выемка пласта велась длинными столбами по простиранию. Этаж с наклонной высотой 280 м разделен на три подэтажа с длиной лав от 78 до 86 м. Глубина разработки от земной поверхности в районе лавы № 226-срсдней составила 220 м. Выемка угля в очистном забое осуществлялась с помощью взрывных работ после зарубки врубовой машиной КМП-2 с длиной бара 2,6 м. Управление кровлей велось с помощью бутовых полос шириной 4—6 м, выкладываемых через 8—10 м.

Отработка участка пласта в районе горного удара шла в направлении на выработанное пространство, причем сначала были отработаны верхний и нижний подэтажи, а затем приступили к отработке среднего подэтажа. К этому времени ширина целика по простиранию, оставшегося между забоем лавы № 226-средней и выработанным пространством, была равна 45 м. По мере отработки целика имели место случаи мелких горных ударов с выбросом врубовой машины и бурным отжимом угля. Горный удар 12 мая случился, когда размер целика по простиранию сократился до 18 м. Удар произошел в ремонтную смену. В результате оставшийся целик был разрушен с выбросом угля во все стороны (рис. 8). Визуальные наблюдения за характером полома крепи в лаве показали, что сближение боковых пород в месте удара достигло 0,3—0,4 м. Обрушения кровли не было. При ударе образовалось много пыли на контакте угля и боковых пород. Сотрясение ощущалось людьми на земной поверхности и было отмечено сейсмической станцией «Углеуральск», расположенной в 9 км от места удара.

Описанный случай является одним из наиболее характерных для горных ударов, относящихся к первой группе.