Руководство по ведению взрывных работ в угольных шахтах

1. ГОРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ, ВЛИЯЮЩИЕ НА ЭФФЕКТИВНОСТЬ ВЗРЫВНЫХ РАБОТ

1.1. Горно-геологические условия угольных месторождений характеризуются рядом специфических особенностей: резкое различие физико-механических свойств пород, слагающих угленосные формации, которые представлены бурыми и каменными углями, антрацитами, аргиллитами /глинистыми сланцами/, алевролитами /песчаными сланцами/, песчаниками и известняками; показатели физико-механических свойств пород в различных частях месторождений /бассейнов/ варьируют в широких пределах /табл.1.1/; породный массив характеризуется значительной анизотропностью; горные породы могут быть трещиноватыми и монолитными, устойчивыми и неустойчивыми, склонными к пучению; угол падения пластов меняется от 0 до 90°. В таких условиях осложняется решение проблемы обеспечения устойчивости выработок, особенно при проявлении горного давления угля и вмещающих пород. Кроме того, фактором значительно осложняющим процессы горного и взрывного дела является метаноносность, присущая почти всем месторождениям каменных и частично бурых углей. Нередко имеют место газодинамические явления - суфлярные выделения метана, внезапные выбросы его с углем или породой. Склонность угля к образованию взрывоопасной угольной пыли, к самовозгоранию вызывают необходимость осуществления комплекса весьма трудоемких и дорогостоящих мер безопасности.

Таблица 1.1

     
Показатели прочности и упругих свойств пород угленосных толщ угольных бассейнов

1.2. Важнейшей технологической характеристикой породного массива, оказывающей наибольшее влияние на эффективность взрывных работ, является прочность пород, характеризуемая временным сопротивлением на одноосное сжатие /МПа/ или коэффициентом крепости по проф. М.М.Протодьяконову, представляющему собой .

1.3. Для учета физико-механических свойств горных пород при установлении параметров буровзрывных работ следует использовать лабораторные данные о свойствах этих пород и, при необходимости, уточнять их в процессе ведения горных и взрывных работ. При определении рациональных параметров взрывных работ нужно применять усредненные значения показателей физико-механических свойств породы, устанавливаемые с учетом площади /мощности при пересечении слоев под углом 90°/ слоев взрываемых пород исходя из выражения , где , ..., и , ..., - соответственно, значение показателей свойств слоев породы на забое выработки и доля (%) каждого слоя пород от площади ее сечения. Если выемка проводится послойно, то в каждом отдельном случае следует пользоваться значениями показателей свойств пород взрываемого слоя.

Приведенные в табл.1.2, 1.3, 1.4, 1.5 и 1.6 показатели физико-механических свойств горных пород без выполнения лабораторных исследований могут служить ориентировочными данными при проектировании и производстве взрывных работ. В этих таблицах приняты следующие обозначения: - коэффициент крепости пород по М.М.Протодьяконову; - плотность пород в массиве, кг/м; - коэффициент Пуассона; - скорость распространения звуковых волн в массиве, м/с; - коэффициент внутреннего трения пород (тангенс угла внутреннего трения) и - пористость (пустотность) пород, %.

Таблица 1.2

     
Показатели физико-механических свойств песчаников угольных месторождений

     

Таблица 1.3

     
Показатели физико-механических свойств алевролитов угольных месторождений

Таблица 1.4

Показатели физико-механических свойств аргиллитов угольных месторождений

Таблица 1.5

Показатели физико-механических свойств известняков угольных месторождений