Загрузил Полина Рогозина

ответы 88-95

реклама
88. Классификация деления горных ударов по силе и характеру проявления
применительно к угольным и рудным месторождениям.
По силе проявления горные удары классифицируют на: стреляния, толчки,
микроудары и собственно горные удары.
Собственно горный удар – быстро протекающее разрушение целика или
краевой части массива угля (породы), проявляющиеся в виде выброса угля
(породы) в подземные выработки с нарушением крепи, смещением машин,
механизмов, оборудования. Удар сопровождается резким звуком, сотрясением
горного массива и образованием большого количества пыли. Может
сопровождаться значительным газовыделением.
Микроудар - быстро протекающее незначительное разрушение массива угля
(породы), проявляющееся в виде выброса или осыпания угля (породы) в
горные выработки без нарушения крепи и без смещения машин и механизмов.
Микроудар сопровождается звуком, незначительным сотрясением горного
массива и образованием пыли.
Толчок – проявляется в разрушении пласта угля (породы) в глубине массива
без выброса в горную выработку. Толчок сопровождается звуком,
сотрясением массива, появлением пыли.
Стреляние – проявляется в отталкивании от угольного пласта (пород)
отдельных кусков и сопровождается резким звуком.
По степени опасности для эксплуатационного персонала и самой подземной
выработке горные удары подразделяются на четыре категории:
I – с повышенной опасностью;
II – слабые;
III – не приводящие к опасности;
IV – неопасные.
Отличие горных ударов в рудниках и угольных шахтах.
Поскольку рудные месторождения залегают в массивах прочных
магматических или метаморфических пород, сильнейшие техногенные
землетрясения на рудниках значительно мощнее, чем на шахтах. Основное
различие в проявлениях удароопасности заключается в разнице естественного
напряженного состояния массивов: на угольных месторождениях преобладает
гравитационный тип напряженного состояния, на рудниках распространен
гравитационно-тектонический тип напряженного состояния. В первом случае
преимущественные напряжения в массивах действуют в вертикальном
направлении, во втором – в горизонтальном, что обусловливает разницу в
условиях проявления удароопасности на рудниках и угольных шахтах.
89. Причины и механизм возникновения горных ударов.
Горный удар — внезапное быстропротекающее разрушение предельно
напряжённой части массива полезных ископаемых (породы), прилегающей к
подземной горной выработке.
Горный удар происходит в результате концентрированного накопления
потенциальной энергии упругого сжатия горных пород и характеризуется как
мгновенное высвобождение этой энергии. В результате происходит внезапное
хрупкое разрушение сильно напряженных угля и боковых пород,
сопровождается резким сильным звуком.
Основной причиной горного удара является возникновение предельного
наряжённого состояния в таких участках, обусловленное действием горного
давления, т.е. действием гравитационных и тектонических сил.
К ЕСТЕСТВЕННЫМ ПРИЧИНАМ ОТНОСЯТ:
● высокое естественное поле напряжений, обусловленное тектоническими
силами;
● наличие концентрации напряжений вблизи разрывных нарушений;
● наличие высокомодульных горных пород, способных накапливать
потенциальную энергию сжатия и склонных к хрупкому разрушению.
К ТЕХНОЛОГИЧЕСКИМ ПРИЧИНАМ, ТО ЕСТЬ ВОЗНИКАЮЩИМ В
РЕЗУЛЬТАТЕ ГОРНЫХ РАБОТ, ОТНОСЯТ:
● образование зон влияния горных работ, в которых обычно меняются
величина и ориентировка главных напряжений относительно значений вне
зоны влияния горных работ на прилегающий горный массив;
● образование открытых очистных пространств (очистные камеры, выработки
различного
назначения),
которые
являются
дополнительными
концентраторами
напряжений;
● образование краевых частей целиков, оконтуренных несколькими
плоскостями;
● задержка во времени процесса сдвижения горных пород до поверхности под
влиянием
очистных
работ.
90. Показатели и способы прогноза степени удароопасности в различных
условиях.
Прогноз удароопасности основан на оценке напряженного состояния и
физико - механических свойств горных пород в зоне опорного давления
геомеханическими и геофизическими методами.
91. Особенности внезапных разломов и поднятий пород почвы выработок при
залегании под пассивным слоем непосредственной почвы пластичных или
прочных упругих пород.
92. Понятие «газодинамическое явление в шахте».
Газодинамические явления происходят при ведении работ в забоях
горных выработок газоносных пластов (пород) и представляют собой
быстропротекающее разрушение призабойной части угольного или породного
массива пород под влиянием горного давления, сопровождающееся отбросом
или смещением угля (породы) в горную выработку и повышенным
газовыделением.
93. Разновидности газодинамических явлений и стадии их протекания.
К газодинамическим явлениям относятся: внезапные выбросы угля и газа
(внезапные выдавливания), обрушения (высыпания) угля с попутным
газовыделением, внезапные выбросы породы и газа
Внезапный выброс угля и газа представляет собой
газодинамическое
явление,
протекающее
в
несколько
сложное
стадий:
- накопление и перераспределение потенциальной энергии упругих
деформаций угольного пласта и вмещающих пород, переход угольного пласта
в призабойной части в предельно напряженное состояние, повышение
трещиноватости, понижение прочности угля и повышение количества
свободного
газа
(подготовительная
стадия);
- быстрое разрушение напряженной призабойной части пласта,
сопровождающееся трещинообразованием, дроблением угля, интенсивной
десорбцией метана, приводящей к увеличению энергии свободного газа;
- лавинно развивающееся разрушение угольного массива под действием
горного
и
газового
давления;
-вынос
разрушенного
угля
в
потоке
расширяющегося
газа;
- прекращение процесса разрушения угольного массива и постепенное
уменьшение газовыделения.
Внезапный выброс породы и газа представляет собой газодинамическое
явление, возникающее в газоносных породах и характеризующееся
быстроразвивающимся разрушением массива с отбросом породы и
выделением
газа.
Отличительными
признаками
выброса
породы
и
газа
являются:
а) образование в массиве полости, оконтуренной породой, расслоившейся
на
тонкие
чешуеобразные
пластинки;
б) отброс породы от забоя и дробление значительной ее части до размеров
крупнозернистого
песка;
в) повышенное выделение газа в выработку.
94. Характерные признаки внезапных выбросов угля и газа, особенности
выбросов каменной соли и газа, песчаников и газа.
Внезапному выбросу угля и газа могут предшествовать
предупредительные признаки: выдавливание или высыпание угля из забоя,
удары и трески различной силы и частоты в массиве; отскакивание кусочков
угля и шелушение забоя, уменьшение прочности угля, резкое увеличение
газовыделения в выработку, зажатие бурового инструмента, выброс штыба и
газа при бурении шпуров (скважин).
Отличительными признаками внезапного выброса угля и газа являются:
а) отброс угля от забоя на расстояние, превышающее протяженность
возможного размещения его под углом естественного откоса;
б)
образование
в
угольном
массиве
полости;
в) смещение угля в выработку;
Внезапные выбросы соли и газа вначале происходили только из забоев
или кровли выработок при вскрытии ими локальных геологических
нарушений, получивших на месторождении название мульд погружения.
Мульды представляют собой геологические нарушения, имеющие
относительно небольшие размеры: 20-35 м в плане.
Предупредительными признаками являются:
- погружение слоев под углом от 15о до 30о
- полное замещение продуктивных слоев или их частичное замещение
каменной солью более чем на 50 %;
- постепенное утончение верхних сильвинитовых прослойков по 3
сильвинитовому слою;
- появление в кровле лавы трещин разрыва.
В отличие от выбрасов угля и газа , в выброопасности песчаников главную
роль играет не газовый фактор, а прочностные свойства пород – ее хрупкость
и твердость ,а также напряженное состояние массива – обстановка все
стороннего сжатия , близкого по величине не к критическому значению. При
выбросах песчаника температура в забое повышается, а при выбросе угля
понижается.
95. Представление механизма внезапных выбросов сторонниками газовых
гипотез и гипотез с приоритетом горного давления.
К первой группе относятся гипотезы, в которых основная роль в выбросе угля
отводится давлению газа, заключенному в угле.
Ко второй группе относятся гипотезы, в которых основная роль в выбросе угля
отводится горному давлению и напряженному состоянию, вызванному как
горным давлением, так и геологическими условиями.
К третьей группе относятся гипотезы, в которых основная роль в выбросе угля
отводится комплексному действию горного давления и газа, причем первое
влияет на разрушение угля, а второе на выброс разрушенного угля.
Наиболее признанной в настоящее время является гипотеза 3-й группы
разработанная В.В.Ходотом, согласно которой внезапный выброс происходит
вследствие скачкообразного изменения напряженного состояния угольного
пласта, резким повышением выделения газа, в результате чего образуется
поток угля взвешенного в газе.
Согласно «газовой» гипотезе, разработанной Л. Н. Быковым, носителем
непосредственной опасности выбросов является газ, находящийся в угле в
свободном состоянии. Сорбированный газ в момент выброса,
сопровождающегося разрушением угля, переходит в свободное состояние и
увеличивает масштабы выброса. Интенсивность выброса зависит от
количества газа и давления, под которым он находится, и от препарации
угольных пластов, происходящей в период тектогенеза.
Скачать