Приложение N 15. Методы и порядок проведения прогноза динамических разрушений пород почвы горных выработок

Приложение N 15

к Федеральным нормам и правилам

в области промышленной безопасности

"Инструкция по прогнозу

динамических явлений и мониторингу

массива горных пород при отработке

угольных месторождений", утвержденным

приказом Федеральной службы

по экологическому, технологическому

и атомному надзору

от 15 августа 2016 г. N 339

МЕТОДЫ И ПОРЯДОК

ПРОВЕДЕНИЯ ПРОГНОЗА ДИНАМИЧЕСКИХ РАЗРУШЕНИЙ ПОРОД ПОЧВЫ

ГОРНЫХ ВЫРАБОТОК

1. Прогноз динамических разрушений пород почвы горных выработок в соответствии с настоящим приложением проводится на шахтах, отрабатывающих пласт "Мощный" Воркутского месторождения.

2. Прогноз динамических разрушений пород почвы горных выработок проводится в два этапа.

На первом этапе бурятся геолого-разведочные скважины и определяется:

глубина расположения горной выработки H_г.в, м;

мощность угольного пласта m_уг.пл, м;

ширина горной выработки вчерне a, м;

мощность и физико-механические свойства пород почвы на глубину не менее 2a;

границы опасных зон (зон ПГД, у передовых выработок, у геологических нарушений).

Шаг заложения геолого-разведочных скважин принимается не более 100 м. В районах передовых выработок геолого-разведочные скважины бурятся в соответствии со схемой, приведенной на рисунке 1 настоящего приложения. Параметры заложения скважин принимаются с учетом слоистости массива горных пород.

Рис. 1. Схема заложения геолого-разведочных скважин

в районе передовой выработки

По данным, полученным при бурении геолого-разведочных скважин, выявляются потенциально опасные участки подготовительной выработки, в пределах которых в почве залегают потенциально склонные к горным ударам слои горных пород мощностью m_сл.пор 0,5 м, у которых предел прочности на одноосное сжатие МПа.

Мощность опасного слоя горных пород m_{оп.сл.пор}, м, принимается равной суммарной мощности всех слоев горных пород, залегающих в почве горной выработки, включая слой, у которого m_сл.пор 0,5 м и МПа.

Условная ширина горной выработки a_усл, м, и определяется по формуле:

a_усл = a + 2b_разг, (1)

где b_разг - ширина зоны разгрузки угольного пласта в бок горной выработки, м.

Ширина зоны разгрузки угольного пласта в бок горной выработки определяется по формуле:

. (2)

Потенциально опасными считаются участки, на которых выполняется условие:

. (3)

На потенциально опасных участках все слои горных пород, залегающие в почве горной выработки на расстоянии от ее почвы, равном m_{оп.сл.пор}, относятся к опасному слою.

На втором этапе в пределах потенциально опасного участка выделяются опасные участки, для которых выполняется условие:

, (4)

где: - коэффициент пригрузки, учитывающий влияние горно-геологических и горнотехнических условий, ед. В зоне влияния очистной выработки = 1,4. При подходе очистной выработки к передовой горной выработке определяется по номограмме, приведенной на рисунке 2 настоящего приложения;

- удельный вес пород, МН/м³;

- параметр, отражающий сжимающие напряжения в опасном слое, ед. Значение определяется по номограмме, приведенной на рисунке 3 настоящего приложения.

Рис. 2. Номограмма для определения :

l_{пер.выр} - расстояние от забоя лавы до передовой выработки, м; l - ширина зоны опорного давления, м

Ширина зоны опорного давления определяется по номограмме, приведенной на рисунке 2 приложения N 9 к настоящей Инструкции.

Рис. 3. Номограмма для определения в опасном слое:

E_сл - модуль упругости опасного слоя, МПа; E_уп - модуль упругости слоя горных пород, залегающего в непосредственной почве угольного пласта, МПа

3. В случае, когда в почве горной выработки залегают несколько слоев пород, при прогнозе динамических разрушений пород почвы горных выработок применяются средневзвешенные значения , E_сл и E_уп, которые определяются по формулам:

; (5)

; (6)

. (7)

4. Выявленные опасные зоны наносятся на горную графическую документацию.