Прогнозирование и предупреждение горных ударов в выработках при разработке железорудных месторождений Урала

• Автор: Липин, Яков Иванович
• Шифр специальности: 05.15.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Свердловск
• Количество страниц: 243 c. : ил

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ .

1. СОСТОЯНИЕ БОРЬБЫ С ГОРНЫМ УДАРАМИ НА РУДНЫХ

МЕСТОРОЖДЕНИЯХ.II

1.1. Предупреждение горных ударов на зарубежных рудниках II

1.2. Горные удары, их прогноз и предупреждение на рудниках СССР .

1.3. Динамические проявления горного давления на железорудных месторождениях Урала.

1.4. Цель и задачи исследований

2. РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ РАСЧЕТНОГО ПРОГНОЗА УДАРООПАСНОСТИ

ВЫРАБОТОК В КРЕПКИХ ГОРНЫХ ПОРОДАХ.

2.1. Физические свойства пород и их первоначальное напряженное состояние на железорудных месторождениях Урала
2.2. Напряженное состояние пород вокруг выработок и влияние на него горногеологических и горнотехнических факторов.
2.3. Изучение механизма хрупкого разрушения пород на контуре выработки.
2.4. Методика расчетного прогноза удароопасности выработок
3. СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ПРОФИЛАКТИЧЕСКИХ МЕРОПРИЯТИЙ ПО
ПРЕДУПРЕЖДЕНИЮ УДАРООПАСНОСТИ ВЫРАБОТОК.
3.1. Совершенствование параметров разгрузочных щелей
для предупреждения удароопасности в выработках . .
3.2. Разработка безопасной технологии проходки выработок через нарушения, контакты пород и дайки. . . .
3.3. Совершенствование выбора мероприятий по предупреждению удароопасности при составлении проектов .
4. ОПЫТНОПРОМЫШЛЕННАЯ ПРОВЕРКА И ВНЕДРЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ
ИССЛЕДОВАНИЙ НА ЖЕЛЕЗОРУДНЫХ ШАХТАХ УРАЛА.
4.1. Проверка методики расчетного прогноза удароопасНости выработок
4.2. Прогноз удароопасности выработок нижележащих горизонтов железорудных шахт Урала .
4.3. Внедрение рекомендаций по предупрядению удароопасности выработок
4.4. Эффективность проведенных исследований
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ


В условиях динамических проявлений горного давления устойчивость выработок обеспечивается креплением железобетонными штангами длиной 1,8-2,0 м по сетке 0,7x0,7 м до 1,0x1,0 м и набрызгбе-тоном толщиной 2-3 см. Для приведения в неудароопасное состояние целиков используется камуфлетное взрывание. Расстояние между шпурами равно 0,7-1,0 м. На Джезказганском месторождении применяются в основном различные варианты камерно-столбовой системы с оставлением междука-мерных и панельных целиков. В настоящее время исследуются разные варианты систем разработки с закладкой выработанного пространства //. На месторождении наиболее удароопасными являются рудные целики и выработки в зоне опорного давления. Для создания безопасных условий отработки и предупреждения горных ударов применяется ряд мероприятий, основными из которых являются: камуфлетное взрывание, шатрообразная форма поперечного сечения выработок, возведение крепи вслед за подвиганием забоя с целью создания подпора на приконтурный массив и др. Опытным путем установлено, что для этих условий расстояние между шпурами при камуфлетном взрывании должно быть 1,0-1,5 м, а угол в кровле полигональной выработки не более 0°. Динамические проявления горного давления на Джезказганском месторождении отмечены также при проведении камерных выработок, таких как камера дробилки и вагоноопрокидывателя. При этом наблюдались разрушения бетонной крепи, ее деформация, стреляние'пород //. В таких выработках для обеспечения безопасности горных работ рекомендуется использовать при проходке временную штанговую крепь; постоянную крепь возводить в нисходящем порядке, при возможности располагать камеры длинной осью по направлению действия максимальных напряжений , при оставлении целиков придавать им податливость и применять при проходке способ "опорного ядра", когда первым вынимается наименее удароопасный слой породы //. На Апатитовых рудниках Кольского полуострова динамические проявления горного давления наблюдаются с глубины -0 м //. Первые случаи горных ударов зафиксированы на глубине 0-0 м. Представляет интерес подземный толчок большой силы на Юкспорском руднике, приведший к остановке главного вентилятора, и зафиксированный сейсмостанцией "Апатиты" как землятресение силой 4 балла. Исследованиями КФ АН СССР на рудниках установлено наличие значительных тектонических напряжений субмеридионального направления //. Эти закономерности полей напряжений явились основой для инженерной оценки напряжений вокруг выработок и разработки мероприятий по их снижению и предупреждению динамических проявлений горного давления. Все это нашло отражение в нормативных документах по безопасному ведению горных работ /,/. Так, ориентировкой выработок по направлению действия наибольших напряжений вероятность хрупкого разрушения снижается в 2-3 раза. На участках отреляния пород используется шатровая форма выработок. На железорудных месторождениях Кривбасса в настоящее время очистные работы ведутся на глубине 0 м и ниже, в перспективе намечены к добыче залежи до глубины I,5-2,0 км //. Динамические проявления отмечены с глубины 0 м. Наряду с известными способами предупреждения удароопасности здесь используются и специфические меры, основными из которых являются //: взрывание кумулятивных зарядов в оконтуриваадих шпурах, образование разгрузочных щелей в забое выработок, использование развития зоны трещин во времени и др. Широко применяется и крепление выработок как мера предотвращения динамических явлений. На рудниках Средней Азии за последние годы также стали отмечаться динамические проявления горного давления //. Для их предупреждения используются, в основном, меры профилактики, апробированные на других, более удароопасных месторождениях //. Одной из особенностей динамических проявлений в данном регионе, отмеченных исследователями, является приуроченность их к местам пересечений выработками тактонических нарушений, контактов пород и даек //. На остальных склонных к горным ударам рудниках нашей страны динамические формы горного давления происходят эпизодически и для их предупреждения применяются, главным образом, мероприятия, рекомендуемые нормативными документами общесоюзного значения //.