Шахтные исследования трещиноватости породных массивов, вмещающих горные выработки (стр. 5 )

На опытном участке мощность пласта l6н составляет 1,19 м, угол падения – 90. Вместе с пластом «чистого» угля вынимается слой кальцита с большим количеством глинистого материала и линзочек угля («грязный» уголь) мощностью 0,12 м.

Непосредственная кровля пласта l6н относятся к среднеустойчивым, представлена песчано-глинистым сланцем, темно-серым, с горизонтальной слоистостью и обилием углефицированных растительных остатков, мощностью 0,2-1,1 м, имеет предел прочности на одноосное сжатие 73,0 МПа. Шаг обрушения пород непосредственной кровли – 1-3 м. При мощности менее 0,5 м и в зонах ПГД непосредственная кровля классифицируется как неустойчивая.

Основная кровля пласта является труднообрушающейся (шаг обрушения 35-60 м), представлена песчаным сланцем мощностью 12,4 м, имеет предел прочности на одноосное сжатие 79,0-89,5 МПа.

В непосредственной почве пласта залегает песчано-глинистый сланец темно-серый до черного, комковатой текстуры с остатками корневищ растений, с включениями округлых конкреций пирита, мощностью 0,25-0,70 м (0,61 м), с пределом прочности на одноосное сжатие 30,0-50,0 МПа. Ниже залегает сланец песчаный серый, плотный, со слабовыраженной линзовидно-волнистой слоистостью, с редкими прослойками песчаного материала, мощностью до 2,6 м (0,60 м), имеет предел прочности на одноосное сжатие, равный 60,0-80,0 МПа.

Под песчаным сланцем залегает кварцевый песчаник, кремнистый, мелкозернистый, очень крепкий (sсж =122,6-212,2 МПа), от светлого до светло-серого цвета, мощностью более 30,0 м.

На опытном участке (ПК51 ±10 м) замерная станция была оборудована пятью контурными реперами, заложенными в кровлю (RA, RB, Rc) и бока (RD, RE) выработки в одном вертикальном сечении. Для оценки с помощью оптического прибора типа РВП местоположения и ширины раскрытия трещин были пробурены шпуры: два (r1, r2) – в кровлю штрека на глубину 4 и 2 м, один (r3) – в берму верхнего бок на глубину 2 м; три (r4) – в кровлю нижнего бока на глубину 3,0 м (рис. 4.24).

Результаты наблюдений приведены на рис. 4.25-4.29.

Промежуточный штрек № 504 шахты им. 50-летия Октября был пройден по пласту l6н с присечкой пород кровли и почвы. Глубина его расположения от земной поверхности – 940 м. Выработка имеет сводчатое поперечное сечение шириной 5,3-5,8 м и высотой 3,6-3,9 м вчерне, закреплена металлической арочной крепью АП-13,8 с шагом установки рам 0,9 м. В качестве межрамного ограждения в своде выработки использовались железобетонные затяжки, в боках - металлическая сетка. Охраняется штрек железобетонными тумбами в кострах и двухрядной крепью. Мощность пласта l6н - 1,1-1,2 м, угол падения -6-80. В районе опытного участка над пластом наблюдается переслаивание угля и кальцита мощностью (0,12 м, 20-30 МПа).

Рис 4.24. Схема замерной станции в промежуточном штреке № 000 шахты им. 50-летия Октября

Рис. 4.25. Характер деформаций и трещинообразования в горных породах, вмещающих штрек № 407 шахты им. 50-летия Октября, в зоне опорного давления лавы № 000 на расстоянии 15 м от неё

Рис. 4.26. Характер деформаций и трещинообразования в горных породах, вмещающих штрек № 000 шахты им. 50-летия Октября, в зоне опорного давления лавы № 000 на расстоянии 10 м от неё

Рис. 4.27. Характер деформаций и трещинообразования в горных породах, вмещающих штрек № 000 шахты им. 50-летия Октября, за лавой № 000 на расстоянии 5 м от неё

Рис. 4.28. Характер деформаций и трещинообразования в горных породах, вмещающих штрек № 000 шахты им 50-летия Октября, за лавой на расстоянии 18 м от неё

Рис. 4.29. Динамика развития трещиноватости приконтурного слоя пород нижнего бока штрека № 000 шахты им. 50-летия Октября

Рис. 4.30. Динамика развития поперечных напластованию трещин кровли пласта со стороны нижнего бока штрека № 000 шахты им. 50-летия Октября

Рис. 4.31. Динамика развития поперечных напластованию трещин кровли пласта со стороны нижнего бока штрека № 000 шахты им. Октябрьской революции

Рис. 4.32. Динамика развития поперечных напластованию трещин кровли пласта со стороны нетронутого массива в боку бортового ходка № 9 шахты «Глубокая»

Выше пласта залегает слой песчано-глинистого сланца мощностью 0,20 м и прочностью на одноосное сжатие 40 МПа. Над ним расположен песчаный сланец мощностью до 10,0 м, прочностью на одноосное сжатие 50-70 МПа. Слои песчаного сланца косые или горизонтальные, тонкие, с углистыми прослоями, слюдистыми или кварцевыми. Это обусловливает слабый контакт между слоями. Наблюдается субвертикальная трещиноватость (1-2 трещины/м). Песчаный сланец не обводнен, устойчивость его ниже средней.

В почве пласта расположен слой песчано-глинистого сланца мощностью 0,45 м, прочностью на одноосное сжатие 40 МПа. Ниже залегает песчаный сланец мощностью до 5,0 м и прочностью на одноосное сжатие 50-70 МПа.

По длине штрека наблюдается частая смена литологического состава пород кровли. Так, на отдельных участках непосредственно над пластом залегает слоистый песчаник мощностью до 5 м, прочностью на одноосное сжатие 90-140 МПа, со слабым контактом между слоями, с углистыми, слюдистыми, пиритовыми прослоями, с субвертикальной трещиноватостью (Ð85o-40o, 8-15 трещин/10 м). На других участках наблюдается замещение размывного песчаника песчаным сланцем. При этом непосредственно над пластом может залегать песчано-глинистый сланец мощностью от 0,0 до 0,9 м, прочностью на одноосное сжатие 40 МПа.

Замерная станция, оборудованная в штреке № 504, аналогична описанной выше (в штреке № 407), за исключением того, что в нижний бок (в кровлю пласта) были пробурены два шпура под углом 10 и 50° к горизонтали, длиной по 2 м. Результаты наблюдений приведены на рис. 4.30.

Штрек № 130 шахты им. Октябрьской Революции был пройден по пласту К5в с присечкой пород кровли и почвы. Выработка имеет сводчатое поперечное сечение шириной 4,8 -5,4 м и высотой 3,4-3,7 м вчерне. Закреплен штрек № 000 металлической арочной крепью АП-11,2 с шагом установки рам 0,9 м. В качестве межрамного ограждения в своде выработки использовались железобетонные затяжки, в боках – металлическая сетка (на отдельных участках применена деревянная затяжка). Охраняется штрек угольным целиком шириной (по попаданию) 52 м. Глубина расположения выработки от земной поверхности – 640 м.