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