Горные удары в выработке, проведенной в массиве пласта угля

К этой группе относятся горные удары, происходящие при проходке одиночных горных выработок в массиве угля вне зоны влияния очистных работ.

При разработке тонких и средней мощности пластов угля в Кизеловском бассейне, на Сучанском месторождении и др. на глубинах до 600—1000 м горные удары в одиночных выработках, пройденных в массиве угля, обычно не происходят. Проявление их отмечено лишь в наиболее сложных условиях нагружения, когда, например, проходка выработки ведется в направлении к выработанному пространству, на участках, расположенных под или над границами влияния целиков или краевых частей массива угля соседних пластов. Вместе с тем практически во всех случаях проходку выработок сопровождают многочисленные проявления толчков и часто даже микроударов. Ho поскольку эти толчки и микроудары обычно совпадают с моментом взрыва шпуров в забое, то опасности они не представляют. В отдельных случаях горняки регистрируют лишь повышенную эффективность взрывных работ, при которой коэффициент полезного действия шпуров нередко становится более единицы.

При разработке мощных пластов угля и особенно пластов, представленных углем небольшой прочности, горные удары довольно часто сопутствуют проходке одиночных выработок в массиве пласта. Наиболее показательны в этом отношении буроугольные месторождения Средней Азии и, прежде всего, Шурабское и Кьгзыл-Кийское. На шахтах Кузнецкого бассейна и Bopкутинского месторождения горные удары при проходке выработок по некоторым пластам осложняются повышенным газовыделением.

Некоторые общие черты горных ударов при проведении выработок по мощным пластам угля сводятся к следующим:

- подавляющее большинство горных ударов на угольных пластах происходит в момент взрыва шпуров в забое выработки или при рассечке ниш, камер, расширении и перекреплении выработки;

- направление развития разрушения определяется местоположением выработки относительно боковых пород и отдельных пачек пласта угля, имеющих различные механические свойства. При прочих равных условиях, разрушение обычно распространяется вверх;

- на мощных пластах угля крепь оказывает существенное влияние на локализацию проявления горного удара и на направление его развития. Часто основное нарушение горной выработки происходит со стороны ее почвы из-за отсутствия крепи с этой стороны выработки;

- проявление удара чаще всего наблюдается непосредственно в забое горной выработки. Это наиболее характерно для горных ударов, происходящих на пластах угля, где в проявлении ударов принимает участие газ. На мощных угольных пластах типа Шурабского месторождения горные удары часто проявляются па расстоянии 6—25 м позади забоя в местах, где нагружение пласта угля в стенках выработки не является стабильным. Инструментальными наблюдениями установлено, что влияние подвигающегося забоя сказывается позади него на расстоянии до 20 м.

Остановимся на отдельных проявлениях горных ударов при проходке выработок в массиве угля. Такой случай (рис. 22) имел место 13 августа 1950 г. па шахте № 8 Шурабского месторождения в коренном штреке на горизонте +990 м (глубина от земной поверхности 260 м). Коренной штрек (однопутевой) располагался в 4 м от почвы пласта «в», представленной 2,5-метровым слоем пучащей глины, ниже залегают слабоцементированные водоносные песчаники и гравеллиты. При ударе произошло поднятие почвы штрека на высоту до 1 м, разрушение деревянной крепи и вывал угля с кровли штрека на высоту до 2 м.

Другой удар (рис. 23, а) произошел 25 января 1960 г. на коренном штреке горизонта +934 м и при глубине от земной поверхности 285 м. Он был вызван рассечкой квершлага № 2 и проявился на протяжении 48 м вдоль штрека. В результате удара произошло поднятие почвы выработки до 0,8 м и сближение стенок на 1,3 м.

Сравнение приведенных случаев показывает, какую важную роль играет крепь в локализации разрушительного проявления горного удара в условиях Шурабского месторождения. Примененном податливой кольцевой крепи можно, по-видимому, к минимуму свести разрушительное проявление горного удара.

Ho вот еще более характерный пример локализующего влияния крепи на развитие горного удара (рис. 23, б). Этот горный удар произошел в конвейерном штреке горизонта +934 м 13 марта 1965 г. в момент взрывания шпуров в забое штрека. Удар проявился позади забоя на 6 м и распространился на протяжении 14 м. Поднятие угля с почвы штрека произошло на высоту до 1,5 м без существенного нарушения крепи в штреке.