Отнесение угольных пластов к категории "угрожаемые по горным ударам"

43. Угольные пласты к категории "угрожаемые по горным ударам" относятся по параметру , ед., характеризующему склонность угольного пласта к горным ударам на достигнутых глубинах ведения горных работ.

При глубине залегания угольного пласта Н, м, не более 200 м , определяется по формуле:

, (1)

где: P₁ - параметр, учитывающий глубину залегания угольного пласта, ед. P₁ принимают равным 1,5;

P₂ - параметр, учитывающий предел прочности на одноосное сжатие пород, залегающих в основной кровле угольного пласта, МПа. Значения P₂ приведены в таблице N 1 приложения N 3 к Инструкции;

P₂ - параметр, учитывающий мощность прочных пород основной кровли угольного пласта m_{проч.пор.о.к}, ед. Значения P₃ приведены в таблице N 2 приложения N 3 к Инструкции;

P₄ - параметр, зависящий от отношения мощности пород легкообрушающейся кровли к мощности вынимаемого слоя угольного пласта, доля ед. Значение P₄, определяется по формуле:

. (2)

При H более 200 м , определяется по формуле:

. (3)

Значение рассчитывается по геологическим данным разведочных скважин, пробуренных в пределах участков угольного пласта, на которых ведутся горные работы. При расчете m_л.о.кр принимается равной минимальной мощности пород, залегающих над пластом, предел прочности которых на одноосное сжатие <= 50 МПа, m_{проч.пор.о.к} - максимальной мощности прочных пород основной кровли угольного пласта, H равной максимальной глубине залегания угольного пласта в контуре участка, для которого определяется склонность угольного пласта к горным ударам.

Каменноугольные пласты относятся к категории "угрожаемые по горным ударам" при > 4.

Антрацитовые пласты относятся к категории "угрожаемые по горным ударам" при > 7.

Для нанесения границы глубины H_гор.уд угрожаемых по горным ударам угольных пластов на горную графическую документацию принимают значения = 4 для каменноугольных пластов и = 7 для антрацитовых пластов.

44. Удароопасность угольных пластов при ведении горных работ устанавливается по механическим свойствам угля. Для этих целей используются коэффициент удароопасности угольного пласта K_уд, %, и (или) показатель интенсивности разрушения K_И, доля ед.

Коэффициент удароопасности угольного пласта K_уд устанавливается в следующем порядке:

определяется относительная деформация образцов угля краевой части угольного пласта при искусственно созданной нагрузке, составляющей 75 - 80% разрушающей нагрузки , %;

определяется полная относительная деформация образцов угля краевой части угольного пласта при искусственно созданной нагрузке , %;

рассчитывается коэффициент удароопасности угольного пласта K_уд, %, по формуле:

. (4)

Для угольных пластов Кузнецкого угольного бассейна K_уд определяется по графику , приведенному на рисунке 1.

Рис. 1. График зависимости K_уд от .

Коэффициент крепости угля по Протодьяконову угольного пласта сложного строения f_{уг.пл.сл.стр}, у.е., состоящего из нескольких угольных пачек разного петрографического типа, определяется по формуле:

,(5)

где: f_{кр.пач.уг} - коэффициент крепости по Протодьяконову пачки крепкого угля, у.е.;

f_{сл.пач.уг} - коэффициент крепости по Протодьяконову пачки слабого угля, у.е.;

m_сл.пач - мощность пачки слабого угля, м;

m_уг.пл - мощность угольного пласта, м.

К пачкам крепкого угля относятся пачки угля, у которых f_{кр.пач.уг} > 0,6, к пачкам слабого угля - у которых f_{сл.пач.уг} <= 0,6.

Коэффициент удароопасности угольного пласта сложного строения K_{уд.пл.сл.стр}, %, определяется по формуле:

,(6)

где: K_{уд.кр.пач} - коэффициент удароопасности крепкой пачки пласта, %;

K_{уд.сл.пач} - коэффициент удароопасности слабой пачки пласта, %.

Угольный пласт относится к угрожаемым по горным ударам при K_уд >= 70% или в случае его сложного строения при K_{уд.пл.сл.стр} >= 70%.

Показатель интенсивности разрушения K_И устанавливается в следующем порядке:

проводятся исследования упругой деформации угля на образце размером не менее 40 x 40 x 80 см. Для определения показателя интенсивности разрушения K_И в соответствии с рисунком 2 строится график , на котором проводятся следующие геометрические построения:

выделяется участок упругого деформирования и проводится прямая линия 0E;

из точки перегиба A проводится прямая линия AD, параллельная прямой 0E, и прямая линия AC, перпендикулярная оси ;

из точки C проводится прямая линия CB, параллельная линии 0E;

подсчитываются площади геометрической фигуры с вершинами в точках ACD S_ACD, у.е. и геометрической фигуры с вершинами в точках ABC S_ABC, у.е.;

определяется показатель интенсивности разрушения K_И, по формуле:

. (7)

Рис. 2. График зависимости от .

Угольный пласт относится к склонным к горным ударам при K_И < 0,9.

Потенциальная удароопасность угольного пласта сложного строения, представленного разнопрочными угольными пачками или разделенного породными прослоями, определяется по наиболее прочным угольным пачкам. Угольный пласт, у которого предел прочности угля на одноосное сжатие угольных пачек превышает в 4 раза и более предел прочности на одноосное сжатие породных прослоев, и суммарная мощность породных прослоев в угольном пласте составляет 40% и более мощности угольного пласта, относится к не склонным к горным ударам.