5.1. Построение границ опасных зон в пласте с затопленными выработками и в нижележащих пластах

5.1. Построение границ опасных зон в пласте

с затопленными выработками и в нижележащих пластах

(рис. 1 - здесь и далее рисунки не приводятся)

Горные выработки вышележащего пласта в контуре АБВГ затоплены. Вынутая мощность пласта на затопленном участке m = 1,2 м, угол падения 22°. Расстояние от земной поверхности до затопленной выработки Н = 160 - 240 м.

Под затопленными выработками залегают три пласта. Их мощности и расстояния до затопленных выработок по нормали приведены в табл. 1.

Таблица 1

┌─────┬───────────────────┬──────────────────────────────────────┐

│Пласт│Мощность пласта, м │Расстояние до затопленных выработок, м│

├─────┼───────────────────┼──────────────────────────────────────┤

│2 │1,9 │37 │

├─────┼───────────────────┼──────────────────────────────────────┤

│3 │1,3 │56 │

├─────┼───────────────────┼──────────────────────────────────────┤

│4 │2,1 │76 │

└─────┴───────────────────┴──────────────────────────────────────┘

Суммарная мощность аргиллитов и алевролитов в толще пород между затопленными выработками и пластом 2 - 20 м. Пласты не опасны по горным ударам.

Расчет и построение опасной зоны (барьерного целика)

у затопленных выработок в пласте 1

В соответствии с п. 1.4 настоящей Инструкции ширину опасной зоны (барьерного целика) в пласте 1 рассчитываем по формуле (1):

d = 0,05Н + 5m + ДЕЛЬТА l.

У верхней границы затопленных выработок при Н = 160 м, m = 1,2 м и ДЕЛЬТА l = 5 м получим d = 0,05 х 160 + 5 х 1,2 + 5 = 19 м.

Поскольку d оказалось меньше 20 м, то согласно п. 1.4 ширину опасной зоны принимаем равной 20 м.

У нижней границы затопленных выработок ширина опасной зоны, рассчитанная по формуле (1), составит:

d = 0,05 х 240 + 5 х 1,2 + 5 = 23 м.

Отложив на плане горных выработок пласта 1 от угловых точек А и Г контура затопленных выработок в направлении простирания принятую ширину опасной зоны 20 м и в направлении восстания пласта ее горизонтальную проекцию - 18,5 м, получим точки 1, 2, 3, 4.

Аналогичным образом откладываем от точек Б и В ширину опасной зоны 23 м в направлении по простиранию и ее горизонтальную проекцию в направлении падения пласта. Получаем точки 5, 6, 7, 8.

Соединяем точки 1 и 5, а также точки 3 и 7 прямыми линиями и продолжаем их до пересечения с прямыми, соединяющими точки 2 и 4, а также точки 6 и 8. Полученные точки пересечения линий а, б, в, г будут являться угловыми точками контура опасной зоны (барьерного целика) в пласте 1.

Построение границ опасных зон (предохранительных целиков)

в пластах под затопленными выработками

Безопасная глубина подработки затопленных выработок пластом 2 мощностью 1,9 м, рассчитанная по формуле (3), составляет 40 х 1,9 = 76 м, что значительно больше фактического расстояния по нормали (37 м) от этого пласта до затопленных выработок. Поэтому в пласте 2 под затопленными выработками устанавливается опасная зона. Границу опасной зоны (предохранительного целика) согласно п. 1.11 настоящей Инструкции определяют по углам разрывов. Величины углов разрывов принимают согласно Правилам охраны сооружений и природных объектов от вредного влияния подземных горных разработок на угольных месторождениях. На данном месторождении при угле падения пластов альфа = 22° получим дельта" = гамма" = 90°, бета" = 70°.

Строим вертикальный разрез вкрест простирания пластов (см. рис. 1) и проектируем на него с плана точки а, б, в, г. Получаем точки а (г) и б (в). Из точки а (г) проводим линию под углом бета = 70° до пересечения с пластом 2 и получаем точку к (л). Также из точки б (в) проводим линию под углом гамма = 90° до пересечения с пластом 2 и получаем точку д (е).

Строим вертикальный разрез по простиранию и переносим на него с плана и разреза вкрест простирания угловые точки опасной зоны в пласте 1. Из точек г и а проводим линии под углом дельта" = 90° до пересечения с горизонтальной линией, проходящей через точку к (л), и получаем точки л и к. Также из точек в и б проводим линии под углом дельта" = 90° до пересечения с горизонтальной линией, проходящей через точку д (е), и получаем точки е и д. Точки л, к, е и д являются угловыми точками контура опасной зоны в пласте 2 на разрезе по простиранию.

Проектируем на план с разреза вкрест простирания точки к (л) и д (е), а с разреза по простиранию - точки л, к, е и д. Поскольку углы разрывов дельта" и гамма" приняты равными 90°, угловые точки б и в контура барьерного целика в пласте 1 будут совпадать с угловыми точками д и е контура предохранительного целика в пласте 2. В результате на плане угловыми точками контура предохранительного целика в пласте 2 будут являться точки к, д (б), е (в), л.

Поскольку затопленные выработки не подрабатываются первым

нижележащим пластом, то безопасную глубину подработки затопленных

выработок пластом 3 рассчитываем по мощности только этого пласта,

равной 1,3 м. По формуле (3) безопасная глубина разработки пласта

3 под затопленными выработками составит N = 40 х 1,3 = 52 м, что

б

меньше фактического расстояния (56 м) от пласта до затопленных

выработок. Поэтому подработка затопленных выработок пластом 3

является допустимой.

Для повторной подработки затопленных выработок пластом 4

безопасная глубина определяется в соответствии с п. 1.9 настоящей

Инструкции с учетом мощности ранее вынутых пластов. При мощности

пласта более 2 м и С / 20m < 0,4 безопасная глубина разработки

1

пласта 4 - N , рассчитанная по формуле (7), составит N = 35 (m +

б б 1

+ 0,4m ) = 35 (2,1 + 0,4 x 1,3) = 92 м, но не менее 110 м, что

2

превышает фактическое расстояние (76 м) от пласта 4 до затопленных

выработок. Поэтому в пласте 4 должна устанавливаться опасная зона.

Построение ее производится так же, как и в пласте 2 от границ

предохранительного целика в вышележащем ближайшем пласте.

Если оставить предохранительный целик в пласте 3, то N для

б

пласта 4 будет рассчитываться по формуле (4) и составит N =

б

= 35 х 2,1 = 74 м, но не менее 80 м, что больше фактического

расстояния от пласта 4 до затопленных выработок, поэтому в пласте

4 должна устанавливаться опасная зона.