Источник: Разработка месторождений полезных ископаемых.№ 67 / - Киев,«Техника», - 1984, с.47 -50
Донецко-Макеевский геолого-промышленный район в тектоническом отношении является одним из самых сложных в нашей стране. В результате длительной эксплуатации горные работы ведутся на глубине 500-600 м, а на отдельных шахтах глубина разработки достигла свыше 1000 м.
С увеличением глубины повышается горное давление, ухудшается газово-температурный режим, растет число и интенсивность внезапных выбросов угля и газа. Учитывая, что на участках с благоприятными горно- геологическими условиями внедрение средств комплексной механизации практически завершено, дальнейшую добычу угля намечено осуществить за счет применения комплексов в сложных горно-геологических условиях.
Наличие сложных тектонических структур создает дополнительные трудности в использовании механизированных крепей и комплексов. Кроме того, по данным работы [1], 70 % выбросов в Донецко-Макеевском районе происходит в зонах геологических нарушений. Особое влияние на ведение очистных работ оказывают мелкоамплитудные разрывные нарушения, не выявленные в процессе детальной разведки. Статистика показывает, что более 40 % выбросов происходит в зонах таких нарушений.
В связи с этим перед геолого-маркшейдерской службой угледобывающих предприятий ставится задача получения более надежной и достоверной горно- геологической информации, необходимой для рационального и безопасного ведения горных работ. Одним из путей для достижения поставленной задачи является решение вопроса прогнозирования тектонической нарушенности шахтных полей.
В последнее время появился ряд работ, в которых осуществляется оценка степени тектонической нарушенности шахтных полей на основании статистических закономерностей распределения разрывных нарушений по их протяженности. Связь между частотой разрывных нарушений различной протяженности установлена М. В. Гзовским [2]. Эта связь установлена в региональном масштабе и представляет собой прямолинейную зависимость между изменением логарифма числа разрывов и уменьшением логарифма протяженности разрыва.
Установленная закономерность была использована авторами для количественной оценки мелкоамплитудной нарушенности шахтных полей Донецко-Макеевского района, изученных в процессе эксплуатации. Определение степени тектонической нарушенности покажем на примере шахты «Куйбышевская» ПО «Донецкуголь».
Поле шахты в геолого-тектоническом отношении расположено в южном крыле Кальмиус-Торецкой котловины. Шахта отрабатывает три пласта: /4, 11 и k8. Простирание пластов преимущественно юго-западное. Углы падения колеблются от 8 до 16°. Шахтное поле осложнено целым рядом разрывных тектонических нарушений. К наиболее крупным из них относится Коксовый надвиг, который является естественной границей шахтного поля, и Мушкетовский надвиг, проходящий через центральную часть поля. С коксовым надвигом генетически связан ряд средних надвигов — Малый и надвиг «А». Кроме того, по всем отрабатываемым пластам широко развиты мелкоамплитудные нарушения надвигового и сбросового типов.
Крупные и средние нарушения устанавливаются в процессе детальной разведки. Разрывая толщу угленосных пород на значительную глубину, эти нарушения смещают свиту угольных пластов на десятки метров и служат естественными техническими границами шахтных полей. Мелкоамплитудные нарушения, как правило, смещают один пласт в пределах первых десяти метров и в смежных угольных пластах прослеживаются очень редко.
В связи с этим оценка степени мелкоамплитудной тектонической нарушенности производилась по каждому пласту отдельно по следующей методике. По планам горных выработок или гипсометрическим планам пластов определялась протяженность мелкоамплитудных разрывов. Затем выбирался интервал (100 м), определялась средняя протяженность нарушений, попавших в интервал, и подсчитывалось среднее количество нарушений, отнесенное на 1 км2. Определение численных значений коэффициентов пропорциональности v производилось на ЭВМ «Наири» по программе ПРА-3. В результате обработки получены следующие связи:
Значения коэффициентов пропорциональности по каждому пласту свидетельствуют о том, что степень поражения соседних пластов угля неодинакова. Это подтверждает целесообразность определения степени тектонической нарушенности по каждому пласту, а не по шахте в целом.
В работе [3] в качестве показателя степени тектонической нарушенности был предложен коэффициент К.Предложенный коэффициент позволяет учитывать не только ди- зъюнктивные, но и пликативные нарушения, оказывающие отрицательное влияние на использование выемочных механизмов и комплексов — размывы пласта, зоны неустойчивых боковых пород, флексурные складки.
1. Божко В. Л., Вайнштейн Л. А., Нечаев Л. Н. Ведение очистных работ в зонах геологических нарушений на выбросоопасных пластах.— Уголь Украины, 1979,№4,с.14—16.
2. Гзовский М. В. Основные вопросы тектонофизики и тектоника Байджансайского антиклинария.— М.: Изд-во АН СССР, 1963.— 544 с.
3. Мирный В. В., Стягун А. В. Об исследовании нарушенности шахтных полей с целью определения уровня использования комплексной механизации.
4 Разраб. месторождений полезных ископаемых: Респ. межвед. науч.-техн. сб., 1982, вып. 61,с.32—38
Библиотека