21856

Управление геомеханическими процессами в условиях динамических проявлений горного давления

Лекция

География, геология и геодезия

Способы предупреждения горных ударов и внезапных выбросов пород и газа. Наряду со статическими формами проявлений горного давления в массивах горных пород могут происходить динамические внезапные разрушения участков массива пород находящихся в определенных условиях напряженного состояния при больших действующих напряжениях. При ведении же горных работ таковыми являются собственно динамические явления: шелушения горных пород стреляния динамическое заколообразование горные удары горнотектонические удары техногенные землетрясения; ...

Русский

2013-08-04

2.48 MB

41 чел.

17

Тема 11. Управление геомеханическими процессами в условиях динамических проявлений горного давления. 4 часа.

Общие сведения. Классификации динамических и газодинамических проявлений горного давления. Условия возникновения динамических проявлений горного давления и представления об их механизме. Баланс энергии динамических проявлений горного давления. Прогноз и регистрация динамических проявлений горного давления. Методы прогноза удароопасности и выбросоопасности на различных стадиях освоения месторождений. Способы предупреждения горных ударов и внезапных выбросов пород и газа. Принципы ведения горных работ в условиях возможного проявления горных ударов и внезапных выбросов.

11.1. Общие сведения.

Наряду со статическими формами проявлений горного давления, в массивах горных пород могут происходить динамические, внезапные разрушения участков массива пород, находящихся в определенных условиях напряженного состояния при больших действующих напряжениях. В естественной обстановке к подобным динамическим явлениям в земной коре относятся землетрясения. При ведении же горных работ таковыми являются

- собственно динамические явления: шелушения горных пород, стреляния, динамическое заколообразование, горные удары, горно-тектонические удары, техногенные землетрясения;

- газодинамические явления: внезапные выбросы полезного ископаемого (угля, соли) и газа или вмещающих горных пород и газа; внезапные высыпания с повышенным газовыделением; внезапные отжимы, сопровождающиеся газовыделением; прорывы газа в горные выработки (обычно из подошвы выработки, пройденной по полезному ископаемому).

С физической точки зрения все динамические проявления представляют собой лавинообразные процессы хрупкого разрушения (трещинообразования) пород в том или ином объёме массива.

Как правило, динамическим проявлениям предшествует усиление давления на крепь и целики, а после их реализации увеличивается напряжённость массива пород на смежных участках. В ряде случаев динамическим проявлениям сопутствует вспучивание почвы и выдавливание пород в выработку.

На рис.11.1 в качестве примера приведен вид горной выработки после горного удара на одной из шахт в Чехословакии.

Рис 11.1. Вид выработки после горного удара на шахте Готвальд 1, глубина 480 м (фотоснимок докт. - инж. Э. Бека, ЧССР).

Для газодинамических явлений характерным является выделение значительных количеств газа. Потоком газа, выделяемого при выбросе, порода или полезное ископаемое отбрасывается от забоя, а в массиве впереди забоя возникает полость, заполненная большей частью раздробленным материалом. Продолжительность процесса внезапного выброса составляет обычно от долей до нескольких секунд; в отдельных случаях она может достигать нескольких минут.

Основными газами, выделяемыми при внезапных выбросах, являются метан, углекислый газ и азот. В одних случаях выделяется преимущественно какой-либо один из этих газов, в других - их смесь. Полости, образуемые впереди забоя в результате внезапного выброса, бывают разнообразной формы, чаще всего удлиненные груше- или кармановидные, но иногда близкие к сферической, разветвленные, сложной и неправильной конфигурации. Как правило, горловина полости бывает значительно более узкой, чем поперечный размер центральной ее части.

Динамические проявления горного давления могут приобретать разнообразные формы, в зависимости от конкретных условий, на разных стадиях развития горных работ. Они могут происходить как в выработках, пройденных по полезному ископаемому, так и во вмещающих породах. Разрушению подвергаются вмещающие породы, как кровли, так и почвы. Наблюдаются динамические проявления в краевой части массива полезного ископаемого, а также и в целиках. В ряде случаев они возникают в целиках, расположенных в выработанном пространстве, на том или ином удалении от участков ведения горных работ, иногда даже в целиках ранее отработанных горизонтов.

Изучение причин, условий и механизма динамических проявлений горного давления и разработка эффективных способов их прогнозирования, мер предупреждения и локализации является важнейшей задачей геомеханики, актуальность которой все время повышается в связи с ростом глубин разработки полезных ископаемых и повышением степени напряжённости массивов пород, в которых производятся горные работы.

Вообще современный отечественный и зарубежный опыт показывает, что интенсивная разработка крупных месторождений полезных ископаемых при достижении определённого критического объёма приводит к резкой активизации процессов в недрах, которые не только усложняют эксплуатацию месторождений, но и вызывают различные негативные, порой катастрофические последствия. По-видимому Хибинские и Ловозерские месторождения вошли в эту фазу.

11.2. Классификации динамических и газодинамических проявлений горного давления.

Для динамических проявлений горного давления предложено несколько классификаций, основанных на различных признаках. Наибольший интерес представляют три классификации.

Первая классификация предусматривает подразделение динамических проявлений горного давления по механизму и масштабу на два класса - горные удары локального происхождения и горные удары регионального происхождения.

Горные удары локального происхождения разделяются на микроудары и горные удары, им предшествуют стреляние, динамическое заколообразование и шелушение на контуре выработок и в целиках.

Эти горные удары представляют собой процесс хрупкого разрушения (трещинообразования) в локальной области приконтурного массива пород или в целике.

Причинами их являются высокая концентрация напряжений вследствие действия естественных напряжений в массиве пород, влияния геологических неоднородностей, очистных пространств или сближенных горных выработок, а также динамических напряжений от сейсмической волны взрывов или горно-тектонических ударов и техногенных землетрясений.

Микроудар – мгновенное хрупкое разрушение целика или части массива горных пород с выбросом породы в горные выработки без нарушения технологического процесса. Сопровождается звуком и сотрясением массива с образованием пыли.

Горный удар – мгновенное хрупкое разрушение целика или приконтурной части выработки, проявляющееся в виде выброса руды (породы) в подземные выработки с нарушением крепи, смещением машин, механизмов, оборудования и вызывающее нарушение технологического процесса. Горный удар сопровождается резким звуком, сотрясением массива, образованием пыли и воздушной волной.

Сопутствующими признаками удароопасности являются стреляние, динамическое заколообразование и шелушение пород.

а) Стреляние пород – отскакивание с поверхности обнажения массива пластин пород различных размеров со звуком, напоминающим выстрел.

б) Динамическое заколообразование – явление аналогичное стрелянию пород, но с постепенным прорастанием трещин. Образование и отделение заколов происходит в течение длительного времени после отпала и вслед за оборкой, сопровождаемое треском и звуками, напоминающими выстрел. Это явление чаще всего происходит по ненарушенному массиву и не связано напрямую с трещиноватостью и слоистостью, образующиеся пластины повторяют по форме контур выработки.

в) Шелушение – постепенное разрушение и разделение пород на отдельные пластинки на поверхности обнажения, из-за отслоения пластинок места шелушения всегда выглядят "свежими" (не запыленными).

Горные удары регионального происхождения по вызванным ими разрушениям пород подразделяются на толчки, горно-тектонические удары и техногенные землетрясения.

Горным ударам этого типа предшествует рост сейсмичности массива горных пород (форшоки), а также наблюдается длительное сохранение повышенной сейсмичности района после основного события (афтершоковые серии сейсмических событий). Инициирование может происходить под воздействием массовых взрывов. С физической точки зрения – это либо срыв зацепления по границе блоков и резкая подвижка тектонических блоков друг относительно друга, либо лавинообразное прорастание новой трещины внутри этих блоков.

Причинами этих явлений являются перераспределение напряжений на больших площадях, вследствие выемки и перемещения больших масс горных пород и других длительных техногенных воздействий.

В результате происходит либо вывод из равновесия крупных тектонических блоков, слагающих массив, либо разрушение самих этих блоков при возможности прорастания новой трещины на свободную поверхность очистного пространства или вспарывание барьера между близко расположенными геологическими нарушениями, сближенными очистными пространствами или очистным пространством и геологическим нарушением.

а) Толчок – мгновенное разрушение пород в глубине массива в виде прорастания трещин без выброса пород в горную выработку. При толчке возникает звук и сотрясение массива пород. Возможно образование трещин в бетонной крепи и обрушение заколов на локальном участке контура выработки. Если толчок происходит в процессе действия рабочего органа горной машины, например бара врубовой машины или долота бурового станка, то он ощущается именно как толчок на инструмент.

б) Горно-тектонический удар – мгновенная подвижка пород по тектоническому нарушению или прорастание крупной трещины в массиве, в том числе с образованием систем оперяющих трещин, сейсмическое воздействие от которых вызывает хрупкое разрушение пород на контуре горных выработок в виде горных ударов, вывалов пород, падения заколов, разрушения целиков и крепи на большой площади или на отдельных удаленных друг от друга участках выработок. Горно-тектонический удар может сопровождается сильным сотрясением массива, резким звуком, а иногда образованием пыли и воздушной волны в горных выработках.

в) Техногенное землетрясение – мгновенная подвижка пород по тектоническому нарушению или прорастание крупной трещины в массиве, в том числе с образованием систем оперяющих трещин. Само явление или его сейсмическое воздействие вызывает хрупкое разрушение пород на контуре горных выработок в виде горных ударов, вывалов пород, падения заколов, разрушения целиков и крепи, вспучивания почвы на значительных площадях в подземных горных выработках, а также повреждения и разрушения на земной поверхности. Техногенное землетрясение сопровождается сильным сотрясением массива и поверхности, резким звуком или гулом.

Другая классификация позволяет выделять различные классы динамических проявлений горного давления по энергетическому признаку - количеству выделяющейся сейсмической энергии, и соответственно по степени и объему разрушения при этом полезного ископаемого и пород, крепи, оборудования и т. д. По энергетическому признаку целесообразно различать шесть классов динамических проявлений:

- микроудары;

- слабые горные удары;

- средние горные удары;

- сильные горные удары;

- катастрофические горные удары;

- техногенные землетрясения.

В табл. 11.1 приведены энергетические характеристики динамических проявлений каждого класса.

В класс микроударов при близких значениях энергетических параметров входят стреляние - локальное поверхностное разрушение и толчок—локальное разрушение в глубине массива.

Энергетические характеристики динамических проявлений

горного давления

Таблица 11.1

Класс

динамических проявлений горного давления

Сейсмическая

энергия,

Дж

Уровень сейсмичности в эпицентре, балл

Микроудары (стреляние, толчки)

10

1

Слабые горные удары

10 - 102

1 - 2

Средние горные удары

102 - 104

2 - 3.5

Сильные горные удары

104 - 105

3.5 - 5

Катастрофические горные удары

105 - 109

Техногенные землетрясения

109

Слабый горный удар - это локальное разрушение и незначительный выброс полезного ископаемого в выработку с ощутимым звуковым и сейсмическим эффектом, возможным образованием пыли, но без существенного нарушения крепи и без повреждения машин и оборудования

Средний горный удар представляет собой быстрое хрупкое разрушение и выброс или выдавливание в выработку уже значительного объема полезного ископаемого или породы с большим количеством пыли, образование воздушной волны, нарушение крепи и завал выработок на участке длиной до нескольких метров, смещение и повреждение машин и оборудования.

Сильный горный удар приводит к нарушениям крепи и завалам выработок с повреждением машин и оборудования на участке протяженностью до нескольких десятков метров, что требует больших объемов восстановительных работ.

При катастрофических горных ударах происходит спонтанное, разрушение ряда целиков в форме цепной реакции, завал выработок в пределах целого участка или горизонта рудника или шахты, в отдельных случаях разрушение охватывает все основные выработки рудника, приводя к его гибели. Площадь горных выработок, разрушаемых при таком ударе, иногда достигает многих сотен тысяч квадратных метров.

Техногенное землетрясение вызывает разрушение пород и вывалы на значительных площадях в горных выработках, а также разрушения на поверхности.

В третьей классификации виды динамических проявлений горного давления различают по топологическому признаку - месту возникновения динамических проявлений, которое фактически характеризует условия нагружения рудного тела, пласта или пород, в частности, вследствие эффекта действия опорного давления. Здесь различают горные удары в целиках, в краевых частях массива, в выработках, пройденных по полезному ископаемому и в полевых выработках, а также выделяют горно-тектонические удары, приуроченные к тектоническим нарушениям.

Силу или масштаб внезапного выброса оценивают по поперечным размерам и объёму образуемых полостей, количеству выброшенной породы в тоннах и количеству выделенного газа в кубических метрах. Кроме того, часто устанавливают коэффициент газовыделения п, представляющий собой отношение количества газа N в кубических метрах, выделившегося при выбросе, к количеству раздробленного и выброшенного породного материала Q в тоннах

п = N/ Q                                                                                               (11.1)

С ростом масштаба выброса коэффициент газовыделения возрастает

В практике для характеристики внезапных выбросов используют также такой показатель как интенсивность внезапного выброса (I) по породе или по газу, т. е. отношение количества выброшенного материала Q или выделившегося газа N к длительности t процесса выброса

Iп = Q / t ;                                                                                                (11.2)

Iг = N / t                                                                                                   (11.3)

По характеру проявления различают концентрированные и рассеянные внезапные выбросы.

Концентрированные выбросы проявляются в пределах шахтного поля или разрабатываемого пласта в той или иной степени систематично, на более или менее постоянных расстояниях друг от друга по мере проведения выработок. Эти расстояния называют в таком случае шагом выбросов.

Рассеянные выбросы проявляются неравномерно по площади шахтного поля или по простиранию пласта.

Число выбросов на данной шахте или руднике, либо в течение года, либо приходящееся на 1 млн. т добытого полезного ископаемого, либо на 100 000 м3 отработанной площади называют частотой внезапных выбросов.

Анализируя случаи динамических проявлений горного давления в конкретных условиях месторождения, района или бассейна, устанавливают их тип, энергетический класс и топологический вид и намечают комплекс мер по их предупреждению, предотвращению или локализации.

11.3. Условия возникновения динамических проявлений горного давления и представления об их механизме.

Динамические и газодинамические проявления горного давления происходят при определенных сочетаниях естественных геологических и горнотехнических условий. Эти сочетания крайне разнообразны и связаны с влиянием многих факторов, которыми определяется не только само возникновение этих явлений, но также их сила и характер проявления.

К наиболее существенным геологическим факторам, обусловливающим возможность динамических проявлений горного давления, относятся:

достаточно прочное и упругое полезное ископаемое;

залегание в кровле и почве полезного ископаемого мощных прочных слоев пород;

достаточно большая относительная глубина горных работ (при этом критическая глубина неодинакова для полезного ископаемого и окружающих пород разной прочности, что следует из приведенных выше примеров);

сильная тектоническая нарушенность месторождения или участка и ведение горных работ вблизи дизъюнктивных нарушений и замков складок.

Для газодинамических явлений к перечисленным факторам добавляется фактор наличия газа в пределах пластов или рудных тел. При этом отмечается, что внезапные выбросы с участием углекислого газа, как правило, превосходят по силе выбросы с участием метана. В то же время между давлением газа в пласте или слое породы и его опасностью по внезапным выбросам нет непосредственной связи. Так, угольные пласты с давлением газа 25—30 кгс/см2 не давали внезапных выбросов, тогда как на пластах с давлением газа 2—3 кгс/см2 выбросы происходили.

Среди горнотехнических факторов, подготавливающих динамические проявления горного давления, т. е. создающих условия для их возникновения, наиболее существенны:

- ведение горных работ с оставлением целиков полезного ископаемого;

- изрезанность отрабатываемого участка большим числом подготовительных и нарезных выработок;

ведение работ под целиками, оставленными на смежных пластах или жилах;

применение камерно-столбовых систем разработки;

ведение горных работ догоняющими и встречными забоями;

выемка сильно напряженных целиков;

дополнительные технологические воздействия на участки массива при ведении добычных и взрывных работ. Особенно это характерно для газодинамических явлений, поскольку в подавляющем большинстве случаев развитие внезапных выбросов связано с непосредственным механическим воздействием на полезное ископаемое или породу: производством взрывных работ, воздействием на забой добычного механизма или инструмента. При этом с увеличением степени воздействия опасность выброса возрастает.

Очагами динамических проявлений горного давления являются участки повышенной концентрации потенциальной энергии упругого сжатия массива горных пород (целики полезного ископаемого и вмещающих пород, в особенности выступающие в очистное пространство; стенки подготовительных выработок и т. п.), находящиеся в условиях предельного напряженного состояния.

Именно предельное напряженное состояние, создающееся в отдельных участках массива и обусловленное действием гравитационных и тектонических сил, а в некоторых случаях и дополнительным влиянием давления напорных вод и газов, является основной причиной динамических явлений.

Существенную роль в развязывании процесса разрушения пород играют импульсные нагрузки, которые могут возникать в предельно напряженном участке массива вследствие разнообразных причин - упругой волны при взрывах, внедрения в полезное ископаемое рабочего органа добычной машины, крупного мгновенного разлома в слое зависшей кровли, мгновенного усиления неравномерности напряженного состояния призабойной части массива при приближении забоя к дизъюнктивному нарушению или к замку складки и т. д. Возникающие импульсные нагрузки приводят к цепной реакции мгновенного хрупкого разрушения участка массива, находившегося в предельном напряженном состоянии, и к переходу накопленной потенциальной энергии в работу разрушения, дробления, смещения части массива.

К настоящему времени всесторонне разработанная теория динамических и газодинамических проявлений горного давления пока отсутствует.

Достаточно детально известно лишь, какие факторы и условия приводят к возникновению динамических форм проявления горного давления. В то же время о механизме последних, т. е. о том, что же происходит с полезным ископаемым и вмещающими породами в момент разрушения, какие именно физические процессы приводят к критическому состоянию и протекают за короткий период его развития разрушений, имеющиеся знания малы и не выходят пока за рамки предварительных гипотез.

В частности, на причины разрушения пород при динамических проявлениях горного давления высказываются разные точки зрения.

Одна из них сводится к тому, что динамические проявления, в частности, горный удар происходит в результате спонтанного развития деформаций пород с разрывом сплошности в направлении, нормальном к направлению приложения нагрузок.

Другая состоит в том, что разрушение при горном ударе происходит под действием касательных напряжений, обусловливаемых неравномерностью напряженного состояния в краевых частях массива.

Профессор И. М. Петухов сформулировал следующие два принципиальных положения относительно механизма горных ударов:

а) горный удар является следствием нарушения равновесия всей системы “блок породы—полезное ископаемое”;

б) горный удар возможен в том случае, если скорость деформации, обусловленная нарастанием удельного давления, превысит максимально возможную скорость пластического деформирования для данной части массива, находящейся в предельно напряженном состоянии.

Последнее положение является наиболее существенным, основным условием возникновения горного удара. На основе этого положения становятся ясными причины горных ударов в массивах, сложенных слабыми и весьма обводненными горными породами.

В настоящее время это положение получило дополнительное развитие. Сейчас уже говорят не только о скорости пластических деформаций, но в более общей постановке о способности пород рассеивать накапливаемую энергию конкретным участком массива пород. В свою очередь, способность пород рассеивать энергию приближённо может быть оценена отношением модуля спада полной диаграммы деформирования к модулю упругости, т.е.

= М / Е.                                                                                             (11.4)

Экспериментально установлено, что если 1, то породы являются удароопасными.

При исследовании проблем возникновения и механизма развития динамических форм проявлений горного давления большое внимание уделялось выделению зон массива, где наиболее вероятно их возникновение.

В частности, с этой точки зрения профессор С. Г. Авершин, рассматривает состояние краевой части массива, где во время горного удара происходит хрупкое разрушение пород в результате возникающих разрывных деформаций.

Механизм возникновения горного удара по С. Г. Авершину представляется следующим образом:

Горные породы в нетронутом массиве, т. е. до проведения выработки, имеют некоторый запас потенциальной упругой энергии, который сохраняется до тех пор, пока при проведении выработки не возникнут возможности ее преобразования в работу деформирования. При достаточно медленном, постепенном, изменении соотношений между внешними и внутренними силами поддерживается динамическое равновесие, так как успевают реализоваться пластические деформации напряженного участка массива.

Вместе с тем в сильно напряженных участках массива, особенно при напряжениях, приближающихся к предельным, вследствие существенной неоднородности пород (более упругие частицы породы в сравнении с менее упругими оказываются более напряженными) начинают развиваться локальные разрушения, даже в условиях всестороннего сжатия. Такие разрушения, происходящие при увеличении нагрузки на породы, вызывают трески и шумы в напряженном участке массива.

Особенно это характерно для краевых частей массива, где напряженное состояние обусловливается воздействием опорного давления. Исходя из особенностей напряженного состояния краевой части массива С. Г. Авершин выделяет в целике между очистным забоем и подготовительной выработкой некоторую зону, в пределах которой точки массива смещаются в противоположные стороны (рис. 11.2).

Рис. 11.2. Влияние приближающегося очистного забоя на деформации целика возле подготовительной выработки (по С. Г. Авершину).

1 - эпюра смещений в целике, направленных в сторону очистного забоя, 2 - эпюра смещений, направленных в сторону подготовительной выработки; 3 - очистная выработка; 4 - подготовительная выработка. АБ - зона деформаций растяжения - область вероятных разрывов в целике.

В пределах этой зоны возможно возникновение трещин разрыва. В случае образования трещины ее поверхность мгновенно оказывается в состоянии, свободном от напряжений, в породе же (или полезном ископаемом) вблизи трещины в ничтожно малый отрезок времени создаются очень большие напряжения. Такой мгновенный перепад напряжений в определенных условиях критического состояния массива может явиться началом прогрессирующего разрушения перенапряженного участка массива, при этом область концентрации напряжений перемещается на другие участки массива.

И. М. Петухов, рассматривая схему состояния краевой части массива, выделяет дополнительно несколько зон с плавными переходами от одной из них к другой (рис. 11.3).

Рис. 11.3. Схема состояния краевой части массива (по И. М. Петухову):

А - призабойная зона нарушенных пород с разрывом сплошности, Б и Г - зоны преобладающих упругих деформаций, В - зона преобладающих пластических деформаций.

В глубине массива образуется ядро пород, находящихся в пластическом (или псевдопластическом) состоянии (зона В). Породы в этой зоне обладают высоким внутренним давлением, которое уравновешивается сопротивлением пород зон Б и Г. При этом периферийная часть массива в пределах зоны Б оказывает сопротивление внутреннему давлению за счет трения по контактам с боковыми породами и защемления полезного ископаемого боковыми породами. Если внутреннее давление в зоне В превышает сопротивление периферийной зоны Б, происходит подвижка пород зон А и Б в сторону выработанного пространства до тех пор, пока вновь не установится равновесие.

Такие подвижки могут происходить многократно. Причем если хрупкое разрушение будет испытывать лишь незначительная часть зоны В, то возникнут только многократные толчки, без разрушения всей сильно напряженной части массива. Если же внутренние выталкивающие силы в зоне В окажутся достаточно большими, чтобы сообщить породам в зонах А и Б непрерывное движение в сторону выработанного пространства, то возникнет лавинообразный процесс разрушения пород в зоне В, т. е. горный удар.

В районах, где происходят геотектонические процессы, разработка месторождений полезных ископаемых приводит к изменению естественного гравитационно-тектонического поля напряжений и формированию нового поля напряжений. Здесь напряженно-деформированное состояние массива вокруг выработок нередко больше зависит от усилий, действующих в горизонтальном направлении (т.е. от тектонической составляющей), чем в вертикальном (от гравитационной составляющей).

Это наблюдается, в частности, на месторождениях Кольского полуострова и в Горной Шории. Внезапное высвобождение потенциальной энергии упругого сжатия, накопленной под совместным воздействием геологических и горнотехнических факторов, приводит к мгновенным хрупким разрушениям участков массива в местах концентрации напряжений.

Большое влияние на условия возникновения горных ударов оказывает скорость подвигания очистных забоев. С увеличением скорости подвигания забоев повышается интенсивность нагружения массива в зоне опорного давления, возрастает доля упругой деформации и создаются условия для внезапного хрупкого разрушения массива.

Считается, что потенциально опасным является находящийся под нагрузкой пласт в том случае, когда доля упругих деформаций достигает 70% от суммарных деформаций, возникающих при разрушении. При остановке забоя или очень медленном его подвигании происходит уплотнение массива, повышение его жесткости и хрупкости, что также способствует возникновению горного удара. Скорость подвигания очистного забоя С2 будет допустимой при соблюдении следующего условия:

С1С2С3,                                                                                           (11.5)

где C1 - скорость распространения релаксации в призабойной зоне в направлении продвижения фронта горных работ; Сз -  скорость нарастания в массиве упругой деформации в том же направлении.

Часто после горного удара между углем и кровлей пласта создается щель протяженностью в глубину до нескольких метров и высотой от нескольких сантиметров до 0,2 - 0,5 м. Образование щели профессор И. М. Петухов объясняет тем, что при мгновенном упругом смещении боковых пород разрушающийся угольный пласт вследствие инерции сдавливается больше, чем фактически сближаются боковые породы. Такое предположение вполне вероятно вследствие различия деформационных и плотностных свойств угля и вмещающих пород.

При динамических проявлениях горного давления в угольных пластах на процесс интенсификации разрушения угля существенное влияние оказывают также колебания вмещающих пород.

Длительность процессов хрупкого разрушения при подобных явлениях составляет от сотых долей секунды до 2 - 3 с. Она тем больше, чем сильнее динамическое проявление.

Сейсмическая энергия единичного динамического проявления составляет от нескольких джоулей при стрелянии горных пород до 106 Дж и более при очень сильных, катастрофических ударах. Соответственно различен частотный спектр сейсмических колебаний, возникающих при динамических проявлениях горного давления. Максимум частотного спектра при микроударах лежит в диапазоне 500 - 800 Гц, при средних ударах - около 10 Гц, а при сильных - составляет 1 - 3 Гц.

Относительно причин и вероятного механизма внезапных выбросов также высказывались различные точки зрения.

Крайние из них состоят в том, что одни исследователи приписывают главенствующую роль газовому фактору (давлению газов, заключенных в порах выбросоопасных пород), другие – напряжённому состоянию.

В результате обобщения обширных наблюдений за внезапными выбросами в различных горно-геологических условиях, а также проведения экспериментальных и теоретических исследований профессор В. В. Ходот выдвинул, обосновал и развил энергетическую теорию внезапных выбросов, получившую широкое признание специалистов.

Согласно этой теории внезапный выброс является следствием скачкообразного изменения напряженного состояния участка массива полезного ископаемого или вмещающей горной породы. Такое изменение может произойти в результате действия различных факторов:

- взрывной отбойки,

- сотрясательного взрывания,

- механического внедрения в массив рабочего органа,

- подхода выработки к тектоническому нарушению,

- вскрытия забоем выработки пласта или слоя, резко отличного по своим деформационным и прочностным характеристикам,

- динамической нагрузки в призабойной части массива в связи с обрушением зависших горных пород и пр.

Выброс начинается с частичного разрушения и растрескивания участка массива. Поскольку полезное ископаемое или порода насыщены газом, находящимся под давлением, из трещин, развивающихся при частичном разрушении, происходит быстрое выделение газа. Устремляясь в сторону пониженного давления и расширяясь, газ увеличивает разрушение участка массива и развитие трещин. В свою очередь, этот процесс способствует десорбции газа из макро- и микропор.

По В. В. Ходоту, в процессе внезапного выброса угля (пород) и газа может быть выделено три фазы развития:

а) начальное разрушение угля в призабойной зоне при внедрении горной выработки в неоднородный по прочностным свойствам пласт, при внезапном вскрытии пласта или при входе в зону геологического нарушения.

Это начальное разрушение является следствием внезапного увеличения градиента напряжений.

б) увеличение площади приложения давления газа на разрушающийся уголь (выход газа из микропор в трещины и пустоты расслоения) и начальный отброс угля;

в) усиление десорбции газа в процессе дробления угля, расширение газа и вынос измельченного угля в выработку в потоке газа.

11.4. Баланс энергии динамических проявлений горного давления.

Поскольку все динамические и газодинамические проявления горного давления сопровождаются выделением больших количеств энергии, рассмотрим детальнее энергетическую сторону этих процессов.

Общий запас потенциальной энергии П, переходящей при динамическом явлении, например, при горном ударе в кинетическую, имеет две составляющие. Одна из них - потенциальная энергия Пи упругих деформаций, накопленная полезным ископаемым в пределах очага горного удара, другая - потенциальная энергия Пп, аккумулированная за счет упругого сжатия боковых пород, участвующих в проявлении горного удара.

Общий запас потенциальной энергии удара выразится суммой этих двух слагаемых.

П = Пи + Пп.                                                                                  (11.6)

Энергия Пи приближенно может быть оценена зависимостью

         ср Vи

Пи = ---------                                                                                  (11.7)

          и

а энергия Пп зависимостью

        ср S 0 а

Пп = ------------                                                                             (11.8)

               5

где ср - среднее значение наибольшего нормального напряжения в очаге удара; Еи - модуль упругости полезного ископаемого; Vи - объем полезного ископаемого, разрушенный при ударе; S - площадь разрушенного элемента при ударе, 0 - максимальное значение расширения пород при их разгрузке вследствие удара, а - ширина зоны разгрузки пород при ударе.

Составляющие Пи и Пп в общем балансе энергии горных ударов различных классов и видов существенно неодинаковы.

Так, при стрелянии, толчках, слабых горных ударах основная доля общей энергии приходится на Пи, в то время, как доля Пп составляет несколько процентов При сильных же горных ударах в сплошных целиках большая часть энергии (80% и более) приходится на энергию упругого сжатия боковых пород Пп.

При динамических явлениях накопленная в очаге потенциальная энергия П преобразуется в другие виды энергии и совершает определенные виды работы - работу хрупкого разрушения и дробления полезного ископаемого и породы в очаге удара, работу при пластических деформациях, работу по выбросу или выдавливанию в выработку части полезного ископаемого; значительная доля энергии выделяется в виде сейсмических колебаний, часть её переходит в тепловую энергию, некоторая часть энергии переходит в форму электромагнитного излучения.

Однако детальных исследований количественного баланса всех этих видов энергии при горных ударах пока не проведено. Достаточно надежно можно определить лишь сейсмическую энергию с помощью методов, разработанных в сейсмологии применительно к землетрясениям. Указанный количественный критерий используют для оценки сравнительной силы горных ударов, как, например, в энергетической классификации.

Для газодинамических явлений уравнения баланса энергии с учётом работы газов могут быть выражены следующими неравенствами:

W+R>F+U;                                                                                 (11.8)

vp>vд,                                                                                           (11.9)

     m

р >---- [g (f cos ± sin ) + a],                                                 (11.10)

     S

где Wпотенциальная энергия, накопленная в участке полезного ископаемого или породы в пределах полости выброса; Rкинетическая энергия вмещающих пород; Fработа смещения полезного ископаемого или породы из полости выброса; Uработа разрушения выбрасываемой массы; vp - скорость разрушения ископаемого или породы; vд - скорость падения давления газа, заключенного в ископаемом или породе; рдавление газа; m—масса ископаемого или породы, захваченная выбросом; S—площадь поперечного сечения разрушенного при выбросе участка; gускорение силы тяжести; fкоэффициент трения выбрасываемого материала по поверхности его смещения; —угол наклона поверхности к горизонтали; аускорение, которое необходимо сообщить материалу для его отброса.

Поскольку, как указывает В. В. Ходот, последние два условия (11.9) и (11.10) для высоко газонасыщенных пластов выполняются практически всегда, основным условием выброса является неравенство (11.8).

Следует, однако, подчеркнуть, что условия (11.8)—(11.10) описывают общую физическую картину развязывания процесса выброса, но прямое их использование для предсказания внезапных выбросов, т. е. в целях прогноза последних, невозможно, поскольку до момента самого выброса практически нельзя оценить ряд величин, входящих в эти условия.

Более перспективной в этом отношении является энергетически силовая теория выбросов, созданная профессором И. М. Петуховым и докт. физ.-мат. наук А. М. Линьковым. Согласно этой теории условия возникновения выброса определяются преимущественно силами, вызывающими рост трещин и отделение частиц от массива, независимо от энергии источников этих сил, а характер и последствия выброса — общим энергетическим балансом системы. Условие отрыва частиц записывается в виде:

sr[P1P2][p],                                                                             (11.11)

где P1 - давление газа перед забоем к началу движения фронта выброса; P2 - давление газа за фронтом; [p] - прочность пород на отрыв; sr - доля поверхности, к которой приложено давление газа.

Расчеты показывают, что величина sr может меняться в весьма широких пределах от значений, превышающих единицу, до сотых долей. В среднем для песчаников sr близко к единице, а для сильно рассланцованных карналлитов и выбросоопасных углей его значение снижается до 0,05—0,1.

Поскольку между прочностью на отрыв [p] и коэффициентом крепости по Протодьяконову fкр имеет место корреляция (fкр ~ [p] кгс/см2), формулу (11.11) при sr = 0,05 можно представить в виде:

Р1 - Р2, > 20 (fкр).                                                                     (11.12)

Процесс внезапного выброса связан как с изменением напряжённо-деформированного состояния, т. е. с переходом потенциальной упругой энергии сжатия горных пород, находящихся в условиях предельного напряженного состояния, в кинетическую энергию хрупкого разрушения, так и с дробящим и метательным действием расширяющихся газов, насыщавших под давлением разрушаемый участок массива.

Вместе с тем, как показал профессор А. Э. Петросян, на выбросоопасность влияет не только давление газа, но и количество свободного газа, находящегося под этим давлением.

В процессе выброса давление расширяющегося газа резко возрастает и отбрасывает разрушенную и измельченную массу породы (угля, соли и пр.) в выработку. В наклонных выработках отброс разрушенной массы усиливается благодаря дополнительному действию ее собственного веса.

По мере развития выброса разрыхленная масса создает подпор на стенки кратера выброса, в известной мере препятствуя дальнейшему развитию процесса.

Специальные исследования показали, что при внезапных выбросах прочных газонасыщенных песчаников в Донбассе основной их причиной являются большие тектонические напряжения, зарегистрированные непосредственными измерениями.

Сравнение динамических явлений разрушения участков массива — горных ударов и внезапных выбросов — показывает, что они имеют ряд общих черт - нахождение участка массива накануне разрушения в напряженном состоянии, близком к предельному; лавинообразный характер развития процесса разрушения; хрупкая форма разрушения горной породы при горном ударе и внезапном выбросе.

В то же время эти явления имеют и существенные различия. Характерно, что горные удары на угольных месторождениях приурочены к прочным углям, а внезапные выбросы—преимущественно к непрочным. Ширина зоны хрупкого разрушения при внезапных выбросах больше, чем при горных ударах. Этим обусловлен разрыв во времени между началом хрупкого разрушения участка массива и выбросом разрушенной массы в выработку, т е. значительно большая длительность внезапных выбросов по сравнению с горными ударами. При выбросе происходит значительно более интенсивный и далекий вынос измельченной массы, чем при ударе. Дальность отброса потока измельченного угля, взвешенного в газе, достигает сотен метров.

В то же время при горных ударах происходят более сильные повреждения выработок, чем при выбросах, поскольку разрушающие напряжения в первом случае более высоки. Об этом свидетельствует более высокий частотный спектр упругих колебаний массива при горных ударах, чем при внезапных выбросах.

11.5. Прогноз и регистрация динамических проявлений горного давления.

Меры прогноза и предупреждения горных ударов и внезапных выбросов в значительной степени базируются на одних и тех же принципах, поскольку эти явления близки по своей природе и определяются сочетанием повышенной напряженности массива горных пород и способностью накапливать и быстро выделять упругую энергию.

Отсюда основные направления в решении этих проблем заключаются:

определение степени напряжённости массива пород и снижение её, т е. разгрузка соответствующих частей массива полезного ископаемого или пород от опасных напряжений;

исследование свойств массива и направленное изменение механических характеристик (в первую очередь, с целью повышения способности к пластическим деформациям).

Кроме того, при прогнозе и предупреждении внезапных выбросов, дополнительно исследуют газовый режим месторождений и производят дегазацию пластов, слоев и залежей.

При разведке и разработке полезных ископаемых, строительстве подземных сооружений важное значение имеет прогноз динамических проявлений горного давления. Он позволяет правильно спроектировать объект, выбрать соответствующую систему разработки и способы проходки выработок, а также другие мероприятия, направленные на обеспечение безопасности и эффективности проведения горных работ.

Прогноз динамических проявлений предусматривает:

а) выявление удароопасных и выбросоопасных горных пород (в том числе залежей или пластов полезного ископаемого) и оценку глубин, начиная с которых данные породы становятся опасными;

б) определение участков возможного проявления динамических проявлений;

в) предсказание времени проявления динамических проявлений.

Другими словами, как и всякий прогноз, прогноз динамических проявлений горного давления предусматривает их предсказание в пространстве (пункты «а» и «б») и во времени (пункт «в»).

Следует иметь в виду, что в условиях горного производства важно заранее предусмотреть в проекте требуемые меры, так как их реализация на действующем объекте часто затруднена и связана с дополнительными затратами и потерей времени.

В настоящее время на всех разведуемых и разрабатываемых месторождениях, проектируемых и строящихся рудниках, шахтах, тоннелях и других подземных сооружениях в обязательном порядке выполняются работы по выявлению возможности возникновения горных ударов и выбросов.

Оценка удароопасности на месторождениях, склонных к горным ударам, должна осуществляться в наиболее нагруженных участках, к которым относятся:

участки геологических нарушений и складчатого залегания пород;

приконтактные зоны литологических разновидностей пород;

участки массива в зоне опорного давления от очистных работ;

рудные, безрудныс целики и выступающие части массива;

сопряжения выработок и передовые выработки.

По результатам этих работ месторождения или их части подразделяются на

неопасные,

склонные, 

опасные по горным ударам и выбросам.

На всех месторождениях, склонных и опасных по динамическим проявлениям, должна быть проведена экспертиза промышленной безопасности проектной документации на строительство, расширение, реконструкцию, техническое перевооружение, консервацию и ликвидацию предприятий (организаций), отрабатывающих эти месторождения, и должны выполняться требования Федерального закона “О промышленной безопасности опасных производственных объектов” от 21.07.97 № 116-ФЗ.

В частности, к месторождениям, склонным к горным ударам, относят месторождения (объекты строительства подземных сооружений) и массивы горных пород или их части, в пределах которых имеются

породы и руды с высокими упругими свойствами, способные к хрупкому разрушению под нагрузкой,

месторождения (объекты строительства подземных сооружений) или их части, где имело место стреляние пород, интенсивное заколообразование, происходили толчки или горные удары на соседнем руднике (шахте) в пределах того же рудного тела и в аналогичных геологических условиях.

Заключение об отнесении месторождения, массива пород к склонным по горным ударам дает Всесоюзный научно-исследовательский институт геомеханики и маркшейдерского дела (ВНИМИ, г. С-Петербург) или научно-исследовательская организация, имеющая лицензию Госгортехнадзора России и выполняющая работы по проблеме горных ударов на данном месторождении, обязательно согласовывая заключение с ВНИМИ и сообщая о нем в проектную организацию.

На основании этого заключения, а также при появлении внешних признаков удароопасности пород (руд) руководитель предприятия совместно с территориальным органом Госгортехнадзора России обязан издать приказ об отнесении месторождения к склонным по горным ударам и о создании постоянно действующей Комиссии по горным ударам.

К опасным по горным ударам относят месторождения (объекты строительства подземных сооружений), на которых

уже имели место микроудары и горные удары,

если прогнозом при определении степени удароопасности массива горных пород локальными инструментальными методами выявлена категория “Опасно” (удароопасная).

На каждом предприятии, ведущем подземные горные работы на месторождениях (объектах строительства подземных сооружений), склонных и опасных по горным ударам, должна быть организована специальная служба прогноза и предотвращения горных ударов (СППГУ), работающая под научно-методическим руководством института, ведущего исследования горных ударов на данном месторождении. Контроль за деятельностью службы СППГУ осуществляется главным инженером предприятия. В обязанности службы входит учет всех случаев горных ударов, микроударов и толчков, стреляний, интенсивного заколообразования и шелушения, результатов определения категорий удароопасности выработок, примененных мер по предотвращению динамических проявлений с оценкой их эффективности.

В особо сложных горно-геологических условиях (большая тектоническая нарушенность и глубина разработки, современные тектонические движения и высокая сейсмическая активность районов, гористый рельеф земной поверхности и другие осложняющие факторы и возможные предпосылки возникновения горно-тектонических ударов) необходимо предусматривать организацию непрерывного контроля состояния массива пород, в частности, путём создания сейсмостанций.

На рудниках Хибинских апатито-нефелиновых месторождений динамические проявления, в частности, горные удары, стали фиксировать с середины шестидесятых годов. В 1982 г. специалистами комбината «Апатит» и ряда научно-исследовательских и проектных институтов был разработан проект по извлечению запасов руды на одном из участков Кировского рудника, где было предусмотрено проведение специальных противоударных мероприятий. На основании этого проекта Комиссия по горным ударам для обеспечения безопасности проведения горных работ приняла решение о создании сейсмостанции ПО «Апатит».

Первая очередь сейсмостанции была введена в опытную эксплуатацию в 1986 г. На первом этапе результаты сейсмостанции использовали в основном в качестве справочного материала для служб предупреждения горных ударов рудника, они позволяли оперативно уточнять параметры произошедших сейсмических событий. В дальнейшем разработанные методики позволили вырабатывать практические рекомендации, непосредственно определяющие безопасность проведения горных работ.

В апреле 1991 г. сейсмостанция стала самостоятельным цехом, и дальнейшая её история - это этапы постоянного расширения наблюдательных сетей, строительства и модернизации программно-аппаратных средств.

В настоящее время система представляет собой программно-аппаратный и методический комплекс, осуществляющий контроль за процессами разрушения горных пород на подземных рудниках ОАО «Апатит» путём непрерывной регистрации сейсмических проявлений горного давления , накопления и анализа полученной информации. Комплекс включает 30 сейсмопавильонов на трёх подземных рудниках, оснащённых современным импортным оборудованием, цифровую телеметрию для передачи данных, более 70 км кабельных трасс, высокопроизводительную компьютерную технику для обработки и вывода информации.

Подобные специальные службы организуют и для прогноза внезапных выбросов пород и газа. Такие службы дают заключения об отнесении отдельных участков массива, пластов, слоев пород к различным категориям выбросоопасности, осуществляют текущий прогноз выбросоопасности, в пределах пластов или залежей, опасных в целом по выбросам, выделяют опасные и неопасные зоны, устанавливают степень эффективности различных профилактических мер, консультируют технический персонал горных предприятий по рекомендуемым профилактическим мерам.

С точки зрения прогнозирования динамических проявлений горного давления в пространстве выделяют региональный и локальный прогнозы ударо- и выбросоопасности.

Региональный прогноз базируется на связи между геологической характеристикой месторождения и свойствами пород, опасными с точки зрения горных ударов и проявлений внезапных выбросов. Основная цель регионального прогноза - выделение зон потенциальной опасности по горным ударам и выбросам и установление категорий состояния выработок в пределах шахтного поля, горизонта или отрабатываемого блока.

Данные регионального прогноза учитывают на стадии проектирования при составлении комплексных проектов развития горнодобычных районов, создании проектов новых шахт и рудников, проектов вскрытия и разработки новых горизонтов.

Региональные методы прогноза являются приближенными, поскольку они характеризуют состояние и свойства массивов пород по ограниченному количеству данных. Степень их достоверности находится в прямой зависимости от изученности рассматриваемых массивов. Эти данные проверяют и уточняют по мере вскрытия, подготовки и разработки месторождений с помощью методов локального прогноза.

Локальный прогноз предусматривает количественные определения деформационно-прочностных свойств пород, экспериментальные измерения действующих напряжений, определения давления газа в породах, пористости, газопроницаемости, влажности, сорбционной емкости и оценку изменений свойств и состояния конкретных участков по мере вскрытия участков шахтного поля, подготовки блоков к эксплуатации, проведении отдельных выработок.

В локальном прогнозе выбросоопасности из количественных характеристик определяют комплексные показатели, в той или иной степени учитывающие основные факторы, с которыми связана потенциальная возможность выбросов. В частности, для мощных угольных пластов в месте их вскрытия можно пользоваться показателем:

П = рmax - 19 (fкр)2,                                                                           (11.13)

где рmax — максимальное измеренное давление газа в пласте в месте вскрытия; fкркоэффициент крепости угля.

Это выражение получено по результатам статистической обработки наблюдений за внезапными выбросами в условиях различных месторождений. Пласт считают опасным по выбросам при П0.

На основании результатов локального прогноза удароопасности участки массива вокруг выработок разделяют на две категории: “Опасно” и “Неопасно”.

Категория “Опасно” соответствует напряженному состоянию массива в приконтурной части выработки, при котором существует вероятность горного удара. На таком участке запрещается ведение горных работ до выполнения профилактических мероприятий с целью приведения его в неудароопасное состояние. Запрещается передвижение людей, не связанных с проведением указанных мероприятий. Приведение в неудароопасное состояние должно осуществляться по проекту, утвержденному главным инженером предприятия.

В местах, где ранее была установлена категория «OПАCHO», должен производиться периодический контроль удароопасности, он выполняется также в выработках при изменениях горно-геологической и горнотехнической обстановки или при появлении внешних признаков удароопасности.

Категория “Неопасно” соответствует неудароопасному состоянию и не требует проведения противоударных мероприятий. При этом сохраняется необходимость выполнения прогноза удароопасности.

Наибольшую сложность представляет третий вид прогноза - предсказание времени проявления горных ударов или внезапных выбросов.

Эти цели достигают при выполнении текущего прогноза состояния массива пород или выработок. Этот вид кратковременного прогноза основан на визуальном и инструментальном улавливании и регистрации предвестников горных ударов или внезапных выбросов, проявляющихся иногда за несколько минут или даже секунд до явления, на регистрации изменений напряженности пород и газодинамического режима в процессе ведения горных работ. Основной задачей текущего прогноза является оценка состояния конкретного участка массива или выработки и своевременное предупреждение о переходе участка их в опасное или, наоборот, в неопасное состояние.

11.6. Методы прогноза удароопасности и выбросоопасности на различных стадиях освоения месторождений.

На стадии разведки месторождения или инженерно-геологических изысканий получают исходные данные для выполнения регионального прогноза удароопасности и выбросоопасности.

При этом способность горных пород к накоплению упругой энергии оцененивают посредством испытаний механических свойств пород с использованием буровых кернов геологоразведочных скважин.

Полную информацию о степени удароопасности пород можно получить по результатам испытаний в режиме контролируемого разрушения, сравнивая модули спада и модули упругости. Однако, эти методы испытаний ещё не являются широко распространёнными, поэтому некоторые предположения полезно делать и по результатам обычных стандартных испытаний.

В частности, для пород, потенциально склонных к горным ударам, зависимости «нагрузка—деформация» близки к прямолинейным, т. е. деформирование пород соответствует закону Гука в интервале нагружения образцов, практически, вплоть до их разрушения.

В породах, не склонных к горным ударам, при испытаниях наблюдается развитие пластических деформаций. Зависимости «нагрузка—деформация», начиная с некоторого уровня напряжений, выполаживаются, т. е. деформации растут быстрее, чем нагрузки, закон Гука не выполняется.

Для угольных пластов, опасных по горным ударам, прямолинейные зависимости «нагрузка—деформация» соблюдаются в интервале напряжений до 80% от разрушающих.

Детально исследуется структура массива пород, степень распространения и параметры тектонических нарушений, раздробленных и перемятых зон, пликативных нарушений, пережимов, раздувов и выклиниваний, а также изменение относительной мощности и механических характеристик отдельных пачек пород. Выявляются наличие в массиве прочных слоев или пластов пород, способных зависать над очистным пространством, создавая высокие концентрации напряжений вблизи забоя.

Изучаются коллекторские свойства массива, устанавливаются показатели газоносности, газонасыщенности пород, величины давлений в них газов. Внезапные выбросы в угольных пластах могут происходить при минимальном давлении газа 2—3 кгс/см2. Если давление газа достигает 10—15 кгс/см2, выбросы обычно сопровождаются заполнением выработок газом, в подготовительных выработках происходит уплотнение выброшенных пород.

Большое внимание уделяется анализу гидрогеологических условий. С увеличением содержания влаги в породе выбросоопасность снижается, поскольку, в первую очередь, возрастает способность породы к пластическим деформациям и снижается способность к хрупкому разрушению. Кроме того, адсорбирование влаги ведет к понижению сорбционной емкости породы по газу. Увлажнение пород сверх предела их адсорбционного насыщения в смеси с газом (для каменных углей разных марок этот предел составляет от 4 до 7%) приводит к обводнению этих пород. При этом помимо адсорбции происходит капиллярная конденсация воды. Приточная и капиллярная влага закупоривают тонкие поры горных пород, препятствуя десорбции газа. При увеличении же водопритока вода может заполнять также более крупные поры и трещины, еще более затрудняя фильтрацию газа.

По результатам анализа керна геологоразведочных скважин делают первые выводы и о характере напряжённого состояния массива. В частности, разрушение керна на диски (дискование) или ориентированные разрушения контуров сечений скважин указывает на наличие повышенных напряжений позволяет судить о направлении их действия в массиве пород.

Если разведку и изыскания ведут на месторождении или в бассейне, где уже осуществляют разработку, то для оценки удароопасности пород данного объекта существенное значение имеет анализ и сравнение горно-геологических условий этого объекта и объектов уже действующих, т. е. использование метода аналогий.

В тех случаях, когда разведку или инженерно-геологические изыскания ведут с проходкой не только скважин, но и горных выработок, следует выполнять измерения тензора напряжений в натурных условиях, а также определения свойств пород с учётом низких порядков структурных неоднородностей.

Оценка удароопасности пород на стадии разведки и изысканий носит обычно предварительный характер и уточняется на стадии строительства или эксплуатации объекта, при проходке выработок и ведении добычных работ для целей локального прогноза состояния конкретных участков массива.

При этом объективными признаками удароопасности и выбросоопасности, предвестниками горных ударов и выбросов являются:

интенсивное разделение породных кернов на диски (при керновом бурении опережающих прогнозных скважин);

изменение крупности штыба при бурении шпуров и скважин (в перенапряженных участках увеличивается до 10 раз и более с возрастанием крупности);

возрастание коэффициента использования шпуров до единицы и даже более;

увеличение дальности отброса от забоя и степени измельчения пород при взрывании;

изменение блеска угля;

образование облачка пыли у забоя;

похолодание воздуха у забоя;

усиление газовыделения;

появление чешуйчатости пород и отделение от забоя вкрест наслоению пород тонких породных пластин (толщиной от нескольких миллиметров до 1—2 см),

стреляния, толчки на буровой инструмент и зажатие штанг, слабые горные удары, сопутствующие производственным процессам (бурению и взрыванию шпуров и скважин, работе врубовых машин, комбайнов и т. п.).

Примечательно, что стреляние, толчки и слабые горные удары, если они в данной ситуации стали проявляться, обычно представляют собой не единичные явления, а серии однохарактерных явлений, сопутствующие определённым добычным процессам. Например, стреляние в проходческих забоях обычно начинается сразу же после взрывания очередного вруба и представляет собой процесс отскакивания плиток породы, происходящего с короткими интервалами из наиболее напряженного участка приконтурного массива.

Предвестником горных ударов и других динамических проявлений, причем наиболее изученным, является изменение сейсмоакустической активности массива, т е. изменение числа естественных сейсмоакустических (преимущественно звуковых) импульсов в массиве горных пород, связанных с микроразрушениями под влиянием возрастающих напряжений в соответствующих частях массива. На регистрации и анализе этих импульсов основаны сейсмоакустические методы прогноза горных ударов и выбросов.

Применительно к различным породам количественные критерии сейсмоакустической активности (критическая интенсивность микроразрушений), свидетельствующие об удароопасности и выбросоопасности, могут быть существенно различны.

Например, для условий различных шахт и пластов Кизеловского бассейна установлено, что пласты следует считать удароопасными, если при бурении скважины диаметром 42—45 мм, общая длина которой равна тройной мощности пласта, среднее число сейсмоакустических импульсов, отнесенное к 1 м скважины, превышает 2 - 5 импульсов.

Сейсмоакустические наблюдения позволяют оценить интенсивность микроразрушений, определить местоположение очагов наиболее интенсивного микроразрушения и трещинообразования, выявить наличие удароопасных и выбросоопасных зон по критической скорости трещинообразования.

Варьирование сейсмоакустической активности соответствует изменению напряженного состояния пород. Обычно перед горным ударом сейсмоакустическая активность резко возрастает, а затем, за 30 - 40 минут до удара, практически исчезает. Степень снижения сеймоакустической активности позволяет также оценивать эффективность мероприятий, направленных на устранение опасной ситуации.

Следует, однако, иметь в виду, что аномальное возрастание сейсмоакустической активности (шумности) участка массива не всегда свидетельствует об удароопасной или выбросоопасной ситуации. В определенных случаях оно предшествует внезапным осадкам кровли, высыпаниям и другим явлениям в породном массиве, не представляющим опасности. Поэтому сейсмоакустический прогноз не всегда обеспечивает стопроцентную надежность и в таких случаях требует дополнения другими методами.

Для регистрации и прогноза горных ударов применяют также сейсмические методы. Сейсмические станции, создаваемые в районах проявления горных ударов, наряду с сейсмоакустической аппаратурой оснащают чувствительными сейсмографами и наклономерами. Располагая пункты сейсмических наблюдений в различных точках шахтного поля, периодически составляют карты микросейсморайонирования, позволяющие выделять на определенные периоды сейсмически активные зоны, в пределах которых наиболее вероятно проявление горных ударов.

В случае горного удара сейсмические наблюдения позволяют определить координаты в глубину гипоцентра, т. е. очага горного удара, оценить количество сейсмической энергии, установить частотный спектр, длительность, амплитуду и другие параметры возникших сейсмических колебаний.

Поскольку во многих случаях горные удары происходят в целиках, оставленных в выработанном пространстве, на отработанных горизонтах, пластах, жилах, куда нет непосредственного доступа, такие наблюдения позволяют оценивать не только параметры происходящих горных ударов, но и уровня накопленной потенциальной энергии (а, следовательно, и удароопасной ситуации) на различных участках шахтного поля.

Новые принципы прогнозирования выбросоопасности и определения безопасной зоны в призабойной части угольного пласта разработаны в Институте проблем комплексного освоения недр (ИПКОН РАН) под руководством профессора А. Т. Айруни. В их основе лежит оценка динамики состояния системы “уголь—метан—природная влага” в зависимости от внешних воздействий, связанных с различными природными и технологическими процессами.

Так установлено, что природная газопроницаемость выбросоопасных пластов в 1,5—2,5 раза выше природной газопроницаемости невыбросоопасных пластов, в то же время природная газопроницаемость выбросоопасных зон на 1—2 порядка ниже, чем у невыбросоопасных зон одного и того же пласта. Восстановление давления метана в до природного значения в выбросоопасных зонах происходит в 5—10 раз медленнее, а абсолютное значение на 60—70% выше, чем в невыбросоопасных зонах.

Угли выбросоопасных пластов в опасных зонах характеризуются тектонической перемятостью и нарушенностью, имеют зоны переизмельченного угольного вещества с размером зерен менее 1 мкм, которое заполняет первичные трещины и задерживает газ в угле при незначительных пригрузках. Это ведет к накоплению газа впереди движущегося забоя, которые выделяются с большой скоростью при возникновении сравнительно малых нарушений сплошности.

Важным отличительным признаком выбросоопасных углей является наличие закономерной текстуры, обусловленной влиянием тектонических процессов в зонах дислокационных нарушений, и равномерно распределенных эмульсионных минеральных включений.

На основе использования этих принципов и признаков открывается возможность разработки новых автоматизированных непрерывного и бесконтактного определения свойств и состояния призабойной части угольного пласта с дистанционной передачей информации на поверхность или непосредственно на систему управления механизмами.

11.7. Способы предупреждения горных ударов и внезапных выбросов пород и газа.

Выделяются региональные меры предупреждения горных ударов и внезапных выбросов, охватывающие обширные пространства добычных участков или пластов, и локальные меры, относящиеся к отдельным горным выработкам.

К региональным мерам относятся:

опережающая отработка защитных пластов (слоев, залежей);

предварительная дегазация массива скважинами;

профилактическое увлажнение или рыхление пласта впереди очистных выработок или на подготавливаемом горизонте.

Кроме этого, к профилактическим мероприятиям регионального масштаба можно отнести применение соответствующих технологических схем и приёмов ведения горных работ, при которых существенно снижается вероятность горных ударов и внезапных выбросов.

Локальными мерами являются:

бурение опережающих разгружающе-дегазирующих скважин из действующих выработок;

обработка опасного массива нагнетанием воды в пласт под давлением в режимах гидрорыхления, гидроотжима и гидроразрыва; гидровымыв полостей и щелей;

взрывное рыхление:

применение разгрузочных щелей и опережающей крепи.

11.7.1.Региональные меры предупреждения горных ударов

и внезапных выбросов.

Опыт показывает, что наиболее радикальным является применение региональных мер, которые позволяют своевременно выявить пласты, слои пород, залежи или крупные участки шахтных полей, опасные по горным ударам или внезапным выбросам, предусмотреть проектом и осуществить на стадии вскрытия и подготовки рациональные решения, приемы и последовательность ведения горных работ, которые полностью устраняли бы опасные динамические проявления горного давления или сводили их к минимуму.

О том, насколько это важно, свидетельствует приводимый профессором И. М. Петуховым пример шахт Кизеловского бассейна, где главные трудности решения проблемы борьбы с горными ударами были обусловлены тем, что к борьбе с горными ударами приступили лишь тогда, когда они начали проявляться в большом количестве и с большой силой. Однако к этому времени многие основные горные выработки на ряде шахт и горизонтов были пройдены без учета опасности проявления горных ударов, проектами предусматривался неоптимальный по фактору горных ударов порядок развития горных работ, применение неблагоприятных систем разработки. В связи с этим потребовалось свыше десяти лет, чтобы перестроить работу основных шахт бассейна с учетом удароопасности пластов.

Опережающая отработка защитных пластов.

Основным и наиболее надежным из региональных мероприятий по предотвращению горных ударов и внезапных выбросов является опережающая отработка защитных пластов. Сущность ее состоит в следующем.

Залежь, пласт или слой полезного ископаемого, опасный по горным ударам или внезапным выбросам, предварительно подрабатывают или же надрабатывают другим пластом. В процессе подработки (надработки) в определенных частях массива в результате деформирования и перемещений горных пород возникают зоны разгрузки, т. е. зоны пониженных напряжений, что делает разработку ударо- или выбросоопасного пласта в пределах этих зон безопасной.

Пласт или слой, отрабатываемый первоначально, называют защитным, а пласт, залежь или слой, опасный по горным ударам или внезапным выбросам, отрабатываемый вслед за защитным, — защищаемым или подзащитным.

В выбросоопасных пластах, слоях и залежах наряду с разгрузкой от напряжений при отработке защитного пласта (слоя) в результате разрыхления сдвигающихся пород и образования в них трещин, кроме того, происходит дегазация, вследствие чего снижается газонасыщенность и давление газа, и это также устраняет опасность внезапных выбросов.

На рис. 11.4 представлена схема изменения напряжённо-деформированного состояния массива в пределах области влияния очистной выработки по защитному пласту (слою).

Рис 11.4. Схема изменения напряжённо-деформированного состояния массива в пределах области влияния очистной выработки по защитному пласту (слою).

1 — контур области влияния выработки, 2 зона опорного давления, 3 зона разгрузки, 4 зона полных сдвижений, 5 зона обрушения, 6 защищенная зона, 7 — эпюры опорного давления на различных расстояниях от очистной выработки в массиве пород.

В области влияния очистной выработки выделяется зона опорного давления, где напряжения возрастают по сравнению с напряжениями в нетронутом массиве, и зона разгрузки, где напряжения ниже, чем в нетронутом массиве. Степень снижения напряжений в пределах зоны разгрузки по мере удаления вверх и вниз от выработки затухает. Часть зоны разгрузки, где напряжения снижаются в такой степени, что разработка становится безопасной по горным ударам, называется защищенной зоной.

Для обеспечения эффективной защиты от внезапных выбросов необходимо выполнение ряда дополнительных условий; в частности, снижение давления газа в опасном пласте, уменьшение газоносности угля и повышение его газопроницаемости. Обычно снижение давления газа в опасном пласте до уровня 5—8 кгс/см2, происходящее под влиянием опережающей отработки защитного пласта, обеспечивает надежное предотвращение внезапных выбросов.

Газодинамическое состояние выбросоопасного пласта при его подработке и надработке одновременно определяется характером изменения напряженно деформированного состояния массива горных пород междупластья и интенсивностью дегазации пласта по эксплуатационным трещинам, образующимся в толще пород в результате их подработки и надработки.

В свою очередь, степень дегазации подрабатываемого (надрабатываемого) выбросоопасного пласта зависит от интенсивности образования системы газопроводящих трещин, их размеров, протяженности и местоположения, т. е. от газопроницаемости междупластовой породной толщи.

Поскольку преобладающей формой деформирования горных пород выше зоны обрушения над очистной выработкой является последовательный прогиб слоев с разрывом и без разрыва сплошности, в массиве происходит раскрытие природных трещин и микропор, а также образование техногенных трещин разрыва, которые создают системы газопроводящих каналов в породной толще между выбросоопасными и защитным пластами.

При прогибе подрабатываемых и (в значительно меньшей степени) надрабатываемых породных слоев, за пределами зоны интенсивного развития и раскрытия трещиноватости, могут образоваться полости расслоения пород, которые заполняются газом, десорбировавшимся из частично разгруженных угольных пластов. Скорость десорбции газа из угля находится в тесной зависимости от зияния и скорости развития газопроводящих трещин. Раскрытие природных и образование техногенных трещин в междупластовой породной толще может повышать газоотдачу подзащитных угольных пластов на 2—4 порядка по сравнению с природной.

В результате нарушается состояние природного динамического равновесия системы “уголь—метан” в под - и надрабатываемых толщах, при этом остаточное давление метана в подзащитном угольном пласте, определяющее остаточную газоносность его угля, зависит (при прочих равных условиях) от степени нарушенности техногенными трещинами междупластовой породной толщи.

На основании инструментальных измерений установлено следующее условие образования газопроводящих трещин в подрабатываемых слоях при пологом залегании пластов:

 М     250

--------------,                                                                           (11.14)

 m    кр 103

где Ммощность междупластья, mвынимаемая мощность пласта; кр —относительная деформация растяжения, при которой происходит разрыв сплошности пород.

Расчеты по формуле (11.14) и натурные наблюдения показывают, что по степени дегазации подработанный массив горных пород можно разделить на следующие четыре зоны (при пологом залегании пластов):

I  при М / m  25 в любых осадочных породах образуется сквозной газопроводящий канал;

II — при 25 < М / m < 80 секущие трещины в массиве горных пород не образуют единую газопроводящую систему, вследствие чего на пути движения газа от выбросоопасного пласта к защитному появляется дополнительное сопротивление;

Ш — при 80 < М / m < 125, сквозные секущие трещины не образуются даже в песчаниках (кр  0,003) и газ от выбросоопасного пласта к защитному перестает поступать, но уменьшение давления газа в выбросоопасном пласте всё же происходит вследствие его миграции во вмещающие расслоившиеся породы;

IV — М / m >125 секущие трещины в осадочных породах, включая угольные пласты, не образуются совсем.

При залегании выбросоопасного пласта в пределах первой зоны происходит практически полная дегазация угля, при этом остаточное давление газа в нем практически не зависит ни от природного давления газа, ни от радиуса дегазации — соотношения М/m.

При залегании выбросоопасного пласта в пределах второй зоны дегазация его происходит менее интенсивно, чем в первой зоне, причем степень дегазации находится в обратной зависимости от соотношения М/m. Остаточное давление газа в подработанном пласте в этих условиях мало зависит от природного давления.

В третьей зоне происходит частичная, временная дегазация выбросоопасного пласта за счет миграции части десорбировавшегося газа в трещины, образовавшиеся в окружающих пласт породах. Остаточное давление в этих условиях существенно зависит от природного давления газа в пласте.

В четвертой зоне дегазация подрабатываемого выбросоопасного пласта практически не происходит вследствие большого удаления его от вынимаемого защитного пласта.

Исключительную важность имеет соотношение развития горных работ в пространстве и во времени по защитному и защищаемым пластам, слоям или залежам, с точки зрения предотвращения их повторного опасного нагружения. Эффект повторного нагружения можно проследить на примере развития горных работ по простиранию пласта (рис 11.5).

Рис 11.5. Перемещение зон опорного давления и разгрузки по мере развития горных работ по простиранию (зоны разгрузки со стороны неподвижного и двигающегося забоев оконтурены штриховой линией)

I и II положение забоя в различные моменты времени.

При положении неподвижного забоя в точке А, а перемещаемого - в точке Б, в массиве образуются защищенные зоны, оконтуренные на рис. 11.5 штриховыми линиями. Очистные работы по смежным защищаемым пластам необходимо развивать таким образом, чтобы линии очистных забоев по этим пластам не выходили из контура защищенных зон. При отставании очистных работ по защищаемому пласту забой может оказаться в зоне опорного давления, создаваемого со стороны выработанного пространства защитного пласта, т. е. оказаться даже в более неблагоприятных условиях, чем это имело место при отсутствии разработки защитного пласта.

При опережающей отработке защитных пластов необходимо учитывать, что разгрузка от напряжений происходит практически мгновенно и распространяется на большие расстояния, в то же время изменение газодинамического состояния происходит существенно медленнее. Вследствие этого для усиления эффекта защитного действия под- и надработки обычно осуществляют путем дополнительной искусственной дегазации скважинами.

Примечательно, что газонасыщенные породы после их дегазации приобретают более высокую прочность и в некоторых случаях становятся опасными по горным ударам.

Свиты пластов в зависимости от местоположения защитного пласта могут разрабатываться в нисходящем, восходящем и смешанном порядках. В тех же случаях, когда опасными являются все пласты свиты, в качестве защитного следует выбирать наименее опасный и наиболее перспективный с точки зрения защитного действия пласт, отработка которого должна вестись как одиночного.

Планируя развитие горных работ по защитному и защищаемым пластам, устанавливают границы защитного действия пласта, разрабатываемого в первую очередь. Они зависят от мощности междупластья, ширины очистного пространства по защитному пласту и угла падения пород.

При слоевой разработке пластов или залежей, опасных по горным ударам или внезапным выбросам, первый отрабатываемый слой является защитным по отношению к остальным слоям.

Ведение горных работ в пределах полностью защищенных зон исключает возможность проявления внезапных выбросов угля и газа. Однако в практике горного дела нередко встречаются случаи частичной защиты, когда для усиления защитного действия под- или надработки необходимо применять дополнительные мероприятия. Это связано с тем, что зона разгрузки распространяется в кровлю и почву пласта значительно дальше (в 2—2,5 раза), чем зона полной защиты.

Кроме искусственной дегазации выбросоопасного пласта с помощью скважин для усиление эффективности защитного действия под- и надработки в качестве дополнительной меры применяют нагнетание воды в пласт, вызывающее раскрытие пустотностей в зоне разгрузки. Весьма эффективным является также применение закладки выработанного пространства выбросоопасных пластов.

При отработке защитного пласта не допускается оставление целиков, поскольку при этом могут возникнуть высокие концентрации напряжений на локальных участках массива.

Мероприятия по дегазации и увлажнению

выбросоопасных пород.

Региональные мероприятия по дегазации и увлажнению выбросоопасных пород в ряде случаев оказываются весьма эффективными, позволяют полностью устранить внезапные выбросы. Эти меры осуществляют обычно в пределах значительных участков рабочего горизонта за 3—6 мес., иногда за год, до подхода очистных горных работ.

В некоторых случаях региональную дегазацию применяют одновременно с подработкой или надработкой пласта или залежи. В других случаях региональной дегазации подвергают участки полезного ископаемого, не находящиеся в области влияния горных пород.

В первом случае дегазация происходит значительно быстрее, чем во втором, поэтому профессор В. В Ходот называет первый вид дегазации быстродействующей, второй—длительной дегазацией.

Экспериментальные исследования показали, например, что при разгрузке угольных пластов от напряжений их газопроницаемость увеличивается в сотни раз, и соответственно возрастает скорость движения газа и его выделения через скважины.

Для дегазации участок полезного ископаемого предварительно вскрывают горными выработками, из которых бурят восстающие дегазационные и увлажнительные скважины, обычно на высоту горизонта или этажа. В некоторых случаях скважины на данный пласт или залежь бурят с соседнего пласта, уже вскрытого горными выработками, а иногда и играющего роль защитного по отношению к данному пласту или залежи. Диаметр скважин существенной роли не играет, так что возможно использование скважин небольшого диаметра (80—100 мм). Однако дегазация как средство предупреждения внезапных выбросов эффективна при достаточно высокой газопроницаемости полезного ископаемого или пород.

Другое региональное мероприятие—увлажнение—эффективно при достаточной водоприемистости и при возможности обеспечить равномерное увлажнение участка, определяемой сравнительной однородностью его коллекторских свойств. Кроме того, кровля и почва пласта или залежи должны быть водоустойчивы.

Применяют следующие способы увлажнения:

- низконапорное увлажнение;

- высоконапорное нагнетание воды и растворов;

- гидравлическое рыхление, осуществляемое путем гидравлического разрыва из горных выработок, либо с поверхности;

гидравлическое рыхление в комбинации с дегазацией.

В некоторых случаях, особенно при высокой выбросоопасности, увлажнение применяют параллельно с дегазацией. Для этого через те же скважины, которые использовали для дегазации, нагнетают воду в отрабатываемый пласт. В результате предварительного увлажнения снижаются упругие свойства пласта, повышается способность к пластическим деформациям и соответственно снижается способность накапливать опасные количества упругой энергии.

Применяют и комбинированные схемы, когда через одни скважины осуществляют дегазацию участка пласта, а через другие ведут одновременно и его увлажнение, создавая этим лучшие условия для выделения газа.

При увлажнении пласта влажность угля следует доводить до 5% и более, а количество поданной в скважину воды должно составлять 0,02—0,04 м3/т. При этом давление нагнетания не должно вызывать гидравлического разрыва пласта.

Значение региональных способов устранения выбросоопасности особенно велико в условиях применения механизированных крепей и добычных механизированных комплексов, поскольку использование локальных мер защиты при этих средствах механизации затруднительно и по существу свело бы на нет преимущества механизации очистных горных работ.

11.7.2. Локальные способы предупреждения горных ударов

и внезапных выбросов.

В отличие от региональных действие локальных способов ограничивается призабойной частью массива в подготовительных или очистных выработках. Предложено большое число локальных способов, применяемых в тех или иных горно-геологических условиях. При этом в ряде случаев одновременно применяют несколько способов в оптимальном их сочетании для конкретных условий.

По характеру воздействия можно выделить следующие группы локальных способов:

а) снижение напряженности призабойной части массива;

б) изменение прочностных и упругих свойств призабойной части массива;

в) дегазация призабойной части массива;

г) провоцирование небольших по силе динамических проявлений горного давления.

Способ бурения опережающих скважин применяют в качестве локальной меры предупреждения горных ударов и внезапных выбросов в подготовительных и очистных выработках. Он способствует как уменьшению напряженности, так и изменению механических свойств призабойной части массива, а также ее дегазации.

Скважины бурят перпендикулярно к забою выработки, пересекая ими зону повышенных напряжений. Вокруг скважин возникают области предельного напряженного состояния. Если скважины пробурены достаточно часто, эти области взаимно перекрываются, в результате чего призабойный массив в той или иной степени разрушается. Одновременно через скважины происходит интенсивная дегазация. Зона повышенной концентрации напряжений перемещается в глубь массива.

В ряде случаев, требующих более эффективной дегазации, наряду с опережающими бурят бортовые скважины, направленные в сторону стенок выработок. Эти скважины относительно мало изменяют напряженное состояние окружающего массива, но обеспечивают более интенсивное снижение давления газа, т. е. существенно активизируют процесс дегазации.

Следует подчеркнуть, что, в отличие от региональной дегазации, в данном способе увеличение диаметра скважин обеспечивает больший эффект. Длина скважин не ограничивается, но в очистных забоях наиболее часто бурятся скважины длиной 15—20 м диаметром 80— 250 мм.

Бурение опережающих скважин наиболее эффективно в подготовительных выработках, при ведении же очистных работ оно связано со значительным снижением добычи и, кроме того, требует больших объемов буровых работ.

Способ создания разгрузочных врубов и щелей. Создание опережающего вруба, щели либо нескольких щелей приводит к более интенсивному неупругому деформированию массива вокруг этих полостей, чем вокруг отдельных скважин (цилиндрических полостей). Опережающий вруб создают бурением сближенных параллельных скважин, отстоящих одна от другой на минимально возможном расстоянии. Целички - стенки между скважинами при бурении разрушаются. Таким же образом создают разгрузочные щели (рис 11.6).

Рис 11.6. Создание разгрузочной щели бурением параллельных шпуров с применением шаблона.

Для предотвращения внезапных выбросов угля и газа при проведении подготовительных выработок смешанными забоями создают разгрузочные щели и полости во вмещающих породах. Выбуривание полостей производится обычно на расстоянии 0,5—0,6 м выше опасного пласта, высота полости принимается 0,15—0,20 м.

Наряду с буровым способом для создания опережающих полостей применяют также гидровымывание.

При проходке выработок в выбросоопасных песчаниках иногда применяют способ локализации выбросов, основанный на использовании опережающего вруба, площадь которого не превышает 1/3 общей площади забоя. На последующей стадии взрывают серию шпуров, расположенных концентрически относительно опережающей выемки, доводя сечение выработки до проектных размеров. При таком порядке взрывных работ резко снижается вероятность выбросов, а если они все же происходят, то имеют меньшую интенсивность.

Способ возведения бутовых полос широко применяют при проходке выработок в условиях, опасных по горным ударам. Проходку ведут широким ходом с раскоской, которую заполняют породой и кострами. Ширину раскоски в каждую сторону принимают равной 3—6 кратной мощности отрабатываемого пласта или слоя.

Этот способ предусматривает не предотвращение горных ударов, а эффективную защиту людей и оборудования на случай горного удара. Создаваемая породная подушка гасит силу удара и предохраняет выработку от разрушения

На рис 11.7 в качестве примера приведена схема проходки и поддержания уклонов, рекомендованная для условий разработки удароопасных угольных пластов Кизеловского басссйна.

Рис 11.7. Схема проходки и под-держания уклонов в удароопасных условиях.

I — на момент проходки; II — на момент окончания процесса сдвижения пород; 1 — уклон 2 часть бутовой полосы, выкладываемая на глине.

Способ камуфлетного и сотрясательного взрывания.

Камуфлетное взрывание представляет собой взрывание заряда внутреннего действия, при котором происходит рыхление горной породы в глубине массива и трещинообразование в окрестности заряда, не сопровождаемое отбрасыванием разрыхленной породы в выработку. В отличие от этого сотрясательное взрывание — это взрывание заряда внутреннего действия без рыхления горной породы. Основная часть энергии сотрясательного взрывания расходуется на возбуждение упругих колебаний массива в окрестности заряда.

Эффект камуфлетного и сотрясательного взрывания достигают путем выбора соответствующих конструкций заряда, ВВ различной бризантности, последовательности взрывания шпуров в комплекте.

При взрывании камуфлетных зарядов в призабойной части массива происходит снижение концентрации напряжений, зона опорного давления перемещается в глубь массива, нагрузки в призабойной части массива распределяются равномернее и на более значительной площади. Разрыхленная и расчлененная трещинами краевая часть массива служит также препятствием для проявления горного удара или внезапного выброса в сторону выработки.

При сотрясательном взрывании динамические напряжения накладываются на статическое поле напряжений, что приводит к превышению уровня предельных напряжений и провоцирует горный удар или внезапный выброс.

Таким образом можно в определённой степени регулировать силу вызываемых горных ударов, не допуская выделения больших количеств энергии, т. е. вызывать горные удары относительно небольшой силы, в ожидаемое время, которые не могут привести к серьезным нарушениям горных выработок.

К недостаткам камуфлетного и сотрясательного взрывания как способа борьбы с внезапными выбросами пород и газа, относят вывалы пород из кровли, образование значительных пустот от спровоцированных выбросов, опасность запоздалых выбросов, нарушение ритмичности горных работ, особенно нежелательное при ведении очистной выемки.

Предложен ряд локальных гидравлических способов борьбы с горными ударами и внезапными выбросами. Наибольшего внимания из них заслуживают способы: низконапорного увлажнения призабойной части массива, гидровымывания, гидрорыхления и гидроотжима.

Способ низконапорного увлажнения применяют для устранения как удароопасности, так и выбросоопасности. Способ основан на изменении механических свойств горных пород. При увлажнении снижаются характеристики прочности и модуль упругости, повышается способность к пластическим деформациям и возрастает значение коэффициента поперечных деформаций.

В результате повышается деформационная способность краевой части массива и снижается способность массива к хрупкому разрушению. Происходит перераспределение напряжений с перемещением максимума опорных нагрузок в глубь массива, а в краевой части напряжения уменьшаются.

Способ увлажнения, однако, оказывается эффективным лишь при условии обеспечения равномерности увлажнения массива, так как если отдельные участки приконтурного массива окажутся неувлажненными, то они могут воспринять дополнительные нагрузки и явиться очагами динамических проявлений.

Низконапорное увлажнение применяется преимущественно в подготовительных выработках мощных пластов и осуществляется через передовую скважину, пробуренную по оси выработки, или через барьерные скважины, пробуренные по бокам выработки из специальных ниш. При диаметре скважин 45 мм их длина обычно составляет 25— 80 м. Давление нагнетания не должно превышать 0,75 Н, при этом во избежание гидроразрыва пласта нагнетание воды в начальный период производится под минимальным давлением. Увлажнение считается эффективным, если влажность угля после нагнетания воды составляет не менее 5%.

При ведении очистных работ применяют различные схемы увлажнения, предусматривающие бурение увлажнительных скважин параллельно очистному забою, перпендикулярно к нему, либо комбинированные схемы. Схема бурения параллельно очистному забою позволяет проводить работы по увлажнению независимо от добычных работ в забое. Схема же бурения скважин перпендикулярно к забою обеспечивает большую равномерность увлажнения.

Способ гидровымывания применяют как средство предотвращения внезапных выбросов при вскрытии квершлагами крутых пластов, содержащих мягкие пачки угля с коэффициентом крепости менее I, а также при проведении подготовительных выработок в выбросоопасных пластах, в которых имеются пачки нарушенного угля с коэффициентом крепости не более 0,6.

Гидровымывание производится через скважины диаметром 80—200 мм, пробуренные из квершлага в опасный пласт через породную “пробку” толщиной свыше 4 м, оставленную между забоем квершлага и опасным пластом. Пласт вымывается гидромонитором со средней скоростью 0,5 м в 1 мин, количество извлекаемого через скважины угля обычно колеблется в пределах 15—40 т. Управление процессом гидровымывания  -  дистанционное.

При высокой крепости угля опасного пласта применяется восходящий порядок гидровымывания, при низкой (в сыпучих и мягких углях) — нисходящий, при этом для предотвращения обрушения нависающего массива угля верхняя часть полости периодически заполняется быстротвердеющим бетоном, нагнетаемым через контрольные скважины.

Способ гидровымывания может быть эффективно применён и при вскрытии крутых пластов полевыми штреками(рис 11.8).

Рис 11.8. Схема работ по гидровымыванию крутопадающего угольного пласта.

1 - выбросоопасный пласт, 2 - полевой штрек, 3 - нагнетательная скважина, 4 - контрольная скважина.

В этих случаях на выбросоопасный пласт бурят попарно скважины через 5 — 10 м по простиранию. Одна из скважин (на рис.11.8 - верхняя) является нагнетательной. В неё подают воду под давлением 200 — 400 кгс/см2 с расходом 5 — 10 м3/ч. При достижении некоторого критического давления происходит гидроразрыв пласта и прорыв воды в контрольную скважину. Далее идет процесс разрушения угля и его вынос потоком воды и сжатого газа в виде пульпы через контрольно-отводную скважину.

В зоне размывания происходит разгрузка от напряжений, резко повышается газопроницаемость и происходит значительная дегазация. Количество угольной мелочи, удаляемой описанным способом при гидровымывании, составляет 3—20 т

Гидрорыхление представляет собой гидравлическую обработку призабойной части угольного пласта путем нагнетания в него воды под давлением (0,75— 2) Н, в результате которой нарушается целостность призабойной зоны, изменяется напряженно-деформированное состояние опасного пласта, увеличивается его газопроницаемость. При нагнетании воды в режиме гидрорыхления в пласте раскрываются существующие природные и образуются новые трещины, благодаря чему происходит ускорение процесса дегазации, перемещение максимума опорного давления в глубь массива, снижение уровня потенциальной энергии в призабойной зоне и, как следствие, устранение условий возможности возникновения выбросоопасных ситуаций.

Гидрорыхление осуществляется через скважины длиной 6— 11 м и диаметром не более 80 мм. Объем закачки составляет не менее 20 л/т обрабатываемого угля в массиве.

Способ гидроотжима применяют для борьбы с внезапными выбросами угля и газа при прочных углях в условиях высокой напряженности массива и очень низкой газопроницаемости. Он осуществляется нагнетанием воды в пласт под высоким давлением, вызывающим искусственное разрушение газоносного угольного массива и разгрузку призабойной зоны от повышенных напряжений. При этом максимум концентрации напряжений перемещается от забоя в глубь угольного массива, в зоне отжима снижается несущая способность угля, уменьшается давление газа в призабойной части массива.

При эффективном гидроотжиме резко увеличивается скорость смещения боковых пород (в 30—80 раз), при этом максимальная скорость смещения наблюдается во время самого процесса гидроотжима. После завершения процесса гидроотжима наблюдается стабилизация скорости смещения боковых пород и их большая равномерность по сравнению с необработанными зонами.

Способ охлаждения призабойной части массива применяется для снижения выбросоопасности. Охлаждение призабойной части массива вызывает, с одной стороны, деформации температурного сжатия пород, а следовательно, снижение напряжений в призабойной зоне.

С другой стороны, при понижении температуры увеличивается сорбционная ёмкость пород и происходит уменьшение давления газа.

Для реализации способа требуется наличие специальных охлаждающих средств — криогенных жидкостей (например, жидкого азота, нагнетаемого в массив через опережающие скважины) — и соответствующей аппаратуры.

Способ физико-химического воздействия предусматривает нагнетание в призабойную часть массива растворов некоторых органических высокомолекулярных соединений (например, мочевиноформальдегидных смол), способных к быстрой полимеризации и отверждению в присутствии катализаторов. После насыщения призабойной части массива раствор твердеет и свободный метан, оказываясь включенным во вновь образованную структуру, утрачивает способность лавинообразного выделения. Способ перспективен для предотвращения внезапных высыпаний.

Способ микробиологического воздействия основан на эффекте снижения метаноносности за счет разрушения метана микроорганизмами. В призабойную часть массива через скважины нагнетают биологически активную суспензию, проводя одновременно пневматическую обработку массива для обеспечения кислородом. В процессе окисления с участием бактерий происходит разрушение метана, образуется углекислый газ, частично выносимый из массива фильтрующимся воздухом. Способ находится в стадии экспериментальной проработки.

Эффективность применяемых локальных способов в части уменьшения напряженности призабойной области массива обычно контролируют по снижению сейсмоакустической активности, проводя для этого сейсмоакустические наблюдения.

Особенно существенное значение имеют локальные способы устранения ударо- и выбросоопасности пород при подходе фронта горных работ к зонам тектонических нарушений, где резко увеличивается неравномерность напряженного состояния массива, увеличивается опасность и возможная сила горных ударов или внезапных выбросов.

11.8. Принципы ведения горных работ в условиях возможного проявления

горных ударов и внезапных выбросов.

В настоящее время при ведении горных работ в угрожаемых и опасных по горным ударам и внезапным выбросам месторождениях соблюдаются следующие общие принципы:

— нарезка месторождения на шахтные поля и их отработка без образования участков с большой концентрацией напряжений;

— исключение встречных и догоняющих фронтов очистных работ;

— уменьшение количества горных выработок впереди фронта очистных работ в отрабатываемых удароопасных пластах (залежах);

— сокращение камерных систем разработки;

— предупреждение зависания кровли над выработанным пространством.

Соблюдение этих принципов снижает вероятность динамических проявлений горного давления, но при этом накладывает определённые ограничения на применяемые системы и методы ведения горных работ.

11.8.1. Вскрытие пластов и залежей.

Вскрытие одиночных или свит пластов и залежей полезного ископаемого следует осуществлять выработками, проходимыми по породам или пластам, не опасным по горным ударам и внезапным выбросам. В таких случаях возможность динамических проявлений горного давления возникает лишь в момент подхода вскрывающих капитальных выработок к опасному пласту или залежи.

Одним из способов устранения опасности динамических проявлений на участке пересечения опасного пласта (залежи) вскрывающей выработкой является предварительная разгрузка вскрываемого участка посредством отработки защитного слоя вокруг выработки (рис. 11.9).

Рис 11.9. Схема отработки защитного слоя в месте пересечения залежи полезного ископаемого шахтным стволом.

1 — шахтный ствол, 2 вскрываемый пласт полезного ископаемого, 3 закладка отрабатываемого участка в защитном слое, 4 контур зоны разгрузки.

Эффективен и другой способ, состоящий в изменении механических свойств вскрываемого участка полезного ископаемого посредством сотрясательного взрывания через глубокие опережающие скважины, пробуриваемые из забоя вскрывающей выработки в полезное ископаемое.

При вскрытии угольных пластов, опасных по внезапным выбросам, применяют также их увлажнение через передовые скважины, гидровымывание и дегазацию. Гидровымывание особенно целесообразно при сложной структуре угольных пластов и наличии в них перемятых пачек угля.

При вскрытии выбросоопасных угольных пластов квершлагами или стволами даёт эффект применение каркасной опережающей крепи.

С этой целью из квершлага через породную “пробку” и вскрываемый пласт бурят серию скважин по контуру верхней части сечения квершлага. Длина скважин должна быть такой, чтобы они полностью пересекли пласт и углубились во вмещающую породу на глубину до 1,5 м. В скважины заводят металлические балки или трубы, под выступающие из скважин концы которых подводят металлическую или железобетонную арку. Получаемое сооружение может воспринять давление покрывающих пород при вскрытии пласта сотрясательным взрыванием. Пробуренные скважины способствуют также частичной дегазации угольного пласта на участке вскрытия.

При вскрытии и пересечении выбросоопасных угольных пластов стволами каркасную крепь возводят из металлических стержней или труб, цементируемых в скважинах, опережающих забой ствола на 2 м и более, а также применяют способы увлажнения угольного массива или его дегазацию скважинами.

Капитальные и подготовительные полевые выработки по выбросоопасным песчаникам Донбасса располагают вблизи почвы или кровли пласта, избегая проведения их в средней части, где выбросоопасность максимальна.

Как уже говорилось, в условиях действия в массиве больших тектонических напряжений, существенно превышающих гравитационные напряжения, в качестве меры предупреждения динамических проявлений горного давления важную роль играет оптимальная ориентация капитальных и подготовительных выработок, рассчитанных на длительный срок службы и выбор наиболее устойчивых форм поперечных сечений.

При сбойке пересекающихся выработок места сбойки необходимо назначать в наименее напряженных зонах.

11.8.2. Выбор системы разработки.

Основное требование к системам разработки в условиях, опасных по горным ударам или внезапным выбросам, состоит в том, чтобы в конструкции системы отсутствовали или были сведены к минимуму элементы с высокой концентрацией напряжений. Отсюда следует выбирать системы разработки, которые не предусматривают оставление целиков и наличия выступающих участков пласта или залежи.

В удароопасных условиях, кроме того, предпочтительны системы, в которых не осуществляется проведение выработок в массиве полезного ископаемого впереди очистных работ, либо объем таких выработок минимален. Этим требованиям в наибольшей степени удовлетворяют различные варианты сплошной системы разработки. При разработке мощных пластов или залежей следует, как правило, предусматривать слоевую отработку с выемкой защитного слоя сплошной системой.

В случае, если применение столбовых систем разработки всё же неизбежно, подготовительные выработки следует проводить широким ходом с двухсторонней раскоской, либо применять локальные мероприятия предупреждения горных ударов и выбросов. Расстояние между бремсбергами необходимо принимать максимально большим, а переход очистным забоем через эти передовые выработки должен осуществляться по особому проекту, предусматривающему комплекс локальных защитных мероприятий.

В выбросоопасных условиях, где, в первую очередь требуется осуществлять дегазацию, применение столбовых систем вполне возможно. При этом нарезные горные выработки используют для доработки участка и проведения региональных профилактических мероприятий.

Для снижения ударо- и выбросоопасности существенное значение имеет способ управления кровлей. При этом можно достичь существенного снижения напряженности краевой части массива полезного ископаемого и обеспечить более плавное изменение напряжений в зоне опорного давления по мере подвигания очистного забоя.

В условиях легкообрушающихся кровель таким способом является полное обрушение, а при труднообрушающихся кровлях—частичная или полная закладка. При этом для выбросоопасных пластов рекомендуют полную гидравлическую закладку с малой усадкой закладочного материала.

Выбор способов управления кровлей эффективен с точки зрения напряжённого состояния массива пород, но не влияет на механические свойства и потому только оптимизацией его параметров нельзя устранить опасность горных ударов или внезапных выбросов.

При разработке мощных пластов и залежей первый (верхний защитный) слой целесообразно отрабатывать на минимально возможную мощность, применяя локальные способы предупреждения горных ударов или внезапных выбросов. Остальные слои можно отрабатывать как неопасные и на большую мощность.

Линия очистного забоя в ударо- и выбросоопасных условиях должна поддерживаться по возможности максимально прямой. Поэтому в случаях подэтажной разработки опережение подэтажей должно быть либо минимальным, либо, наоборот, настолько большим, чтобы зоны опорного давления смежных подэтажей в районе разделяющего их подэтажного штрека не накладывались друг на друга.

Во всех случаях, когда это возможно, в ударо- и выбросоопасных условиях следует применять системы и технологии безлюдной выемки с дистанционным управлением добычными механизмами, машинами и комплексами. При этом часть ограничений снимается, расширяются возможности более широкого применения различных систем разработки, в частности, камерных и камерно-столбовых.

С этой точки зрения перспективными методами добычи полезного ископаемого при малой и средней крепости пород являются применение канатных пил, стругов, узкозахватных комбайнов, а также гидравлических технологий. Следует, однако, подчеркнуть, что безлюдные способы добычи обеспечивают безопасность людей, но не устраняют возможности повреждения машин и механизмов, нарушения ритмичности технологического процесса и проведения опасных ремонтно-восстановительных работ после горных ударов и внезапных выбросов.

11.8.3. Выемка целиков, опасных по горным ударам.

Выемку целиков можно осуществлять либо способами, исключающими возникновение горных ударов, либо способами, при которых вероятность горных ударов сохраняется, но обеспечиваются безопасность горнорабочих и бесперебойность технологического процесса.

Анализ распределения напряжений в целиках и практический опыт показывают, что наиболее опасными по горным ударам являются подготовительные и нарезные выработки, пройденные в пределах отрабатываемых целиков. Поэтому такие выработки следует использовать только как вентиляционные, либо необходимо их заглублять на полное сечение в почву отрабатываемого пласта или залежи. Откаточные выработки необходимо располагать и поддерживать со стороны выработанных пространств, окружающих целики. С помощью бутовых полос возможно сохранять выработки позади очистного забоя.

Выемка целиков осуществляется после формирования защитной зоны и приведения в выработок неудароопасное состояние. При этом использование локальных способов приведения призабойного массива в неудароопасное состояние, предусматривающих бурение скважин в напряженный целик, небезопасно. Поэтому в таких случаях следует организовывать дистанционное бурение.

Очистные работы по выемке целиков необходимо вести сплошным фронтом, начиная их от краевых частей целиков, которые под воздействием опорного давления претерпели значительные деформации, частичное раздавливание, вследствие чего опорные нагрузки переместились ближе к центральной части целиков. Таким образом, наиболее благоприятное направление очистных работ по отработке целиков - от менее напряженных к более напряженным их участкам.

Отбойку полезного ископаемого следует производить буровзрывным способом при одновременном взрыве по всему забою в целях провоцирования назревающего горного удара. В течение 0,5—1 ч после взрыва люди не должны допускаться в район отрабатываемых целиков.

Нельзя производить отработку целиков в зонах влияния действующих очистных забоев, так как при этом может возникнуть дополнительная опасность горных ударов вследствие перераспределения нагрузок, вызванного ведением очистных работ на соседних участках.

Выемку околоштрековых целиков следует вести от ранее пройденных печей по простиранию пласта, а целиков у наклонных выработок—в направлении сверху вниз диагональным забоем. В условиях крутого падения выемка целиков у наклонных выработок допустима лишь способами, исключающими присутствие людей в очистном забое (гидроотбойка, буровзрывной способ с применением глубоких скважин, применение канатных пил и др.).

Во всех случаях предварительно составляют проект выемки целиков, опасных по горным ударам, рассматривая в проекте возможное перераспределение напряжений в окрестности целиков после их выемки и предусматривая организацию контроля состояния массива пород.

11.8.4. Защита людей от горных ударов и внезапных выбросов.

Опасность динамических проявлений горного давления для людей, работающих в шахте, состоит:

в травмировании и засыпании их отбрасываемой и обрушающейся массой добываемого полезного ископаемого и вмещающих пород;

в травмировании разрушаемой крепью выработок при нахождении в непосредственной близости от места горного удара или внезапного выброса;

в травмировании под действием сильной воздушной волны при горных ударах;

в образовании взрывчатой газовоздушной смеси при внезапных выбросах;

в заполнении газом горных выработок вблизи места внезапного выброса и образовании бедной кислородом газовоздушной смеси;

в нарушении нормальных условий вентиляции рабочих мест вследствие их завала при горных ударах и внезапных выбросах.

В зависимости от масштаба горного удара или внезапного выброса опасность может угрожать людям, находящимся в непосредственной близости от забоя, находящимся в пределах всего добычного участка, либо даже находящимся под землей в пределах всей шахты или рудника.

Одной из основных мер защиты людей от горных ударов и выбросов является организация службы прогноза динамических проявлений горного давления и своевременное предупреждение людей о надвигающейся' опасности с переводом шахты на специальный режим ведения горных работ, исключающий присутствие людей в опасных местах.

Важное значение имеет тщательный инструктаж горнорабочих о визуальных признаках ударо- и выбросоопасности, предвестниках горных ударов и внезапных выбросов, мерах самоспасения, предусматриваемых планом ликвидации аварий.

Для возможной механической защиты работающих следует предусматривать специальные крепи, щиты, защитные козырьки и другие конструктивные меры, которые могут быть вполне достаточными и весьма эффективными, например, при стрелянии горных пород, толчках, микроударах и небольших выбросах.

Так, в практике ведения горных работ в выбросоопасных условиях в нашей стране, Польше, ФРГ и других странах в ряде случаев применяют предохранительные щиты и перемычки. Их устанавливают обычно на расстоянии 3—4 м от забоя. Они должны обладать достаточной прочностью, податливостью и быть удобными для быстрого монтажа. Хорошо зарекомендовали себя защитные металлические навесные решетки, используемые на угольных шахтах Польши, а также канатные заградительные перемычки, применяемые в Донбассе.

В особо ударо- и выбросоопасных условиях необходимо предусматривать дистанционное управление горными машинами и механизмами и применение безлюдных способов ведения очистных работ и проходки выработок. Так, выемка угля комбайнами и врубовыми машинами на опасных пластах и бурение шпуров (скважин) при выемке целиков должны производиться с дистанционным включением и выключением механизмов на расстоянии не менее 15 м, при этом присутствие людей вблизи работающих машин не допускается.

В последние годы выемку угля при разработке крутых и крутонаклонных пластов на многих шахтах Донбасса стали производить широкими полосами по падению с помощью щитовых агрегатов без постоянного присутствия людей.

Без постоянного присутствия людей в лаве должны вестись работы по выемке угля при переходе очистными забоями зон влияния целиков угля и кромок угольного массива по смежным пластам в свите.

При отработке целиков буровзрывным способом присутствие людей во время взрывания и в течение 0.5 - 1 часа после него также не допускается. Люди должны находиться не ближе 200 м от места взрыва, как правило, в выработках, пройденных по породе.

При внезапных выбросах наиболее опасны условия в очистных выработках маломощных крутых пластов: работающие ниже участка выброса подвергаются опасности травмирования, работающие выше этого участка—опасности удушения газом. В таких условиях предусматривают запасные выходы через выработанное пространство по специальным ходкам, защищенным бутовыми полосами.

Противогазовая защита предусматривает специальные мероприятия по быстрому восстановлению нормальных условий вентиляции, подаче свежего воздуха в изолированные обрушением или выбросом участки и применение индивидуальных средств защиты — самоспасателей.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

42566. Организация HTML-документов с помощью фреймов 48 KB
  Организация HTMLдокументов с помощью фреймов Фреймы это области которые создаются в окне браузера для одновременного просмотра нескольких документов. При создании страницы с фреймами разрабатывается несколько HTMLфайлов которые отличаются по своему назначению. Шаблон элемента FRMESET Для создания WEBстраницы с фреймами в языке HTML существует элемент FRMESET. Второй этап создания страницы с фреймами: подготовка HTMLфайлов для каждой области деления экрана с помощью элемента FRME В документе раскладки элемент FRMESET используется...
42567. Понятие социального статуса. Виды статусов 15.41 KB
  Социальный статус — это общее положение личности (группы) в обществе, связанное с определенными правами и обязанностями. Например, статус врача дает индивиду право заниматься лечебной практикой и в то же время обязывает врача исполнять свои функции и роли надлежащим образом
42569. Управление режимами энергосистем и автоматизации 101.5 KB
  Харьков 2011 ТЭС1 : Рэ1=8952 МВт Ропт1=1164 МВт ТЭС2 : Рэ2=1243 МВт Ропт2=1536 МВт ТЭС3 : Рэ3=4899 МВт Ропт3=4867 МВт – необходимо оптимизировать. Блок 31 Блок 32 Блок 33 Отключаем блок №3 ТЭС3 ТЭС1 : Рэ1=8952 МВт Ропт1=1164 МВт ТЭС2 : Рэ2=1243 МВт Ропт2=1536 МВт ТЭС3 : Рэ3=3298 МВт Ропт3=3744 МВт.
42570. Дослідження базових схем підсилюваньних каскадів на польових транзисторах 168 KB
  Среди базовых каскадов на полевых транзисторах на практике наибольше распространение получили каскады с общим истоком аналог ОЭ и истоковые повторители аналог ОК показанные в двух модификациях на рис.4 и отличающиеся способом реализации статического режима: смещение обеспечивается или за счет падения напряжения на резисторе включенном в цепь истока рис. 4 а в или за счет подачи на затвор дополнительного напряжения рис. Рис.
42571. Найти минимальную сумму элементов в строках двумерного массива 45 KB
  Тот же самый результат можно получить и в результате компьютерной проверки. В результате ручной проверки мы доказали, что программа работает правильно.
42572. Командный процессор операционной системы Windows Xp 2000 40 KB
  Харьков 2010 Результаты выполнения работы C: md p10b C: cd p10b C: p10b md Kunchenko C: p10b md Sterlik C: p10b cd Sterlik C: p10b Sterlik copy con Sterlik.txt Sterlik Dmutro p10b ^Z^Z Ctrl Z Z Скопировано файлов: 1 C: p10b Sterlik cd p10b C: p10b cd Kunchenko C: p10b Kunchenko copy con Kunchenko.txt Kunchenko leksey p10b Dir ^Z^Z Ctrl Z Z Скопировано файлов: 1 C: p10b Kunchenko cd p10b C: p10b cd Sterlik C: p10b Sterlik dir w Содержимое папки C: p10b Sterlik [.] sterlik.
42573. Файловый менеджер FAR 33.5 KB
  040 Memory lod 57 106 bytes in 4 files Sterlik Sterlik Kunchenko Kunchenko lexey.doc Sterlik2.doc Sterlik1.doc...
42574. Расчет перевозки коммерческого груза несколькими рейсами 32 KB
  При недостаточном количестве транспортных средств для перевозки груза одним рейсом и при заданной величине времени отведенного на перевозку груза необходимо определить минимальное количество автомобилей и ВС необходимых для перевозки груза несколькими рейсами.mx = Tотв Твсп 1 2L V Tпр ...