Разработка сближенных пластов (часть 1)

Угольные пласты залегают в разнообразных условиях. Различие заключается не только в углах их падения, мощности, физико-механических свойствах угля и пород, глубине залегания, но имеется группа дополнительных факторов, которая обусловливает особую специфику в разработке. К их числу, например, относятся расстояние между пластами, от которого, в частности, зависит степень взаимного механического воздействия при их разработке; газодинамические проявления, возникающие при выемке пласта (внезапные выбросы угля и газа, горные удары); залегание пластов под водоемами, в районах с многолетней мерзлотой; наличие разрывных нарушений и др.
Пласты угля обычно залегают свитами и отделяются один от другого породами междупластья. Расстояние между смежными пластами, измеряемое по нормали, называют мощностью междупластья.
До начала разработки массив находится в естественном напряженном состоянии равновесия. Выемка одного из пластов нарушает это равновесие, приводит к перераспределению напряжений и вызывает деформации пород. При выемке пласта с обрушением кровли происходит сдвижение вышерасположенного массива пород с образованием трех основных зон: беспорядочного обрушения, прогиба с разрывом сплошности (трещинообразования) и прогиба без разрыва сплошности. Высота первых двух зон по нормали достигает 30—40-кратной мощности пласта. Однако она может быть существенно меньше, если выемку пласта производят с полной закладкой, а также в том случае, когда мощность пласта меньше максимально возможной величины прогиба пород непосредственной кровли без разрыва их сплошности, особенно при породах почвы, склонных к пучению.
При сдвижении пород над выработанной площадью образуется так называемая мульда сдвижения, которая как бы оконтуривает сверху зону влияния выработанного пространства на вышерасположенные пласты и слои пород. В пределах зоны сдвижений в пограничных ее областях выделяются участки, в которых подработанные породы испытывают растягивающие и сжимающие напряжения. В этих участках наблюдается проявление опасных деформаций. Внутри зоны сдвижений имеется область полной подработки, в пределах которой породы располагаются параллельно плоскости напластования и не испытывают ни сжатий, ни растяжений.

---