Что такое непосредственная кровля

Непосредственная кровля

«. Непосредственная кровля — один или несколько слоев пород, залегающих над продуктивным пластом и являющихся несущим конструктивным элементом системы разработки, но склонный к отслоению от вышележащей толщи покрывающих пород и к обрушению при достижении предельного пролета обнажения кровли выработки. «

Источник:

» ИНСТРУКЦИЯ ПО РАЗРАБОТКЕ МНОГОЛЕТНЕМЕРЗЛЫХ РОССЫПЕЙ ПОДЗЕМНЫМ СПОСОБОМ (КАМЕРНЫЕ И СТОЛБОВЫЕ СИСТЕМЫ РАЗРАБОТКИ). РД 06-326-99″

(утв. Постановлением Госгортехнадзора РФ от 18.11.1999 N 84)

Официальная терминология . Академик.ру . 2012 .

Смотреть что такое «Непосредственная кровля» в других словарях:

непосредственная кровля — — [http://slovarionline.ru/anglo russkiy slovar neftegazovoy promyishlennosti/] Тематики нефтегазовая промышленность EN adjacent strata … Справочник технического переводчика

Легкая кровля — Непосредственная кровля, легкообрушающля ся мощностью не менее трех мощностей пласта, и основная кровля, состоящая из различных пород с пределом прочности на одноосное сжатие не более 50 МПа с шагом первой осадки не более 30 м и шагом… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

Тяжелая кровля — Непосредственная кровля, легкообрушающаяся мощностью не более трех мощностей пласта, н основная кровля, состоящая из различных пород с пределом прочности на одноосное сжатие не менее 50 МПа и имеющая монолитный слой мощностью не менее двух… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

Горное давление — (a. rock pressure; н. Gebirgsdruck; ф. pression des terrains; и. presion del terreno) напряжения, возникающие в массиве г. п., вблизи стенок выработок, скважин, в целиках, на поверхностях контакта порода крепь в результате действия гл.… … Геологическая энциклопедия

ГОСТ 28597-90: Крепи механизированные для лав. Основные параметры. Общие технические требования — Терминология ГОСТ 28597 90: Крепи механизированные для лав. Основные параметры. Общие технические требования оригинал документа: Агрегатированная крепь Крепь, имеющая силовую и кинематическую связь с конвейером или другой общей базой Определения… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

Источник

Большая Энциклопедия Нефти и Газа

Непосредственная кровля

Непосредственная кровля и почва пластов сложены песчаными и песчано-глинистыми сланцами, а основная кровля представлена мощными, прочными песчаниками. Исследования были проведены на 17 участках, где были заложены более НО наблюдательных станций, которые оборудовались контурными и глубинными реперами. [1]

Непосредственная кровля на участке была представлена различными по своему залеганию в стратиграфическом разрезе слоями. [2]

Непосредственная кровля и пласт горючих сланцев имеют практически одинаковое геологическое строение. Они представлены сланцевыми пачками, чередующимися с известняковыми прослойками. Физико-механические свойства известняковых прослоек непосредственной кровли и пласта существенно не различаются. [3]

Состояние непосредственной кровли в лавах, особенно при данном типе трещиноватости кровли, зависит от величины опускания. С увеличением угла наклона кровли возрастают высота щелей расслоения и взаимное перемещение слоев, происходит разрушение связей между слоями по контактным поверхностям, потеря сил трения и сопротивления сдвигу по трещинам. [4]

Рассмотрим вначале непосредственную кровлю , сложенную твердыми слоистыми нетрещиноватыми породами. [5]

В непосредственной кровле залегает толща легко-обрушающихся пород, состоящая из одного или нескольких слоев, суммарно не менее 6 — 8-кратной мощности разрабатываемого угольного пласта. [6]

В непосредственной кровле залегает толща легко-обрушающихся пород, мощность которых меньше 6 — 8-кратной мощности разрабатываемого угольного пласта; выше залегает порода, которая обрушается лишь спустя некоторое время после подвигания очистных работ и обнажения кровли на значительной площади. [7]

В непосредственной кровле залегает более или менее мощный пласт труднообрушаемой породы, которая может быть обнажена на значительной площади. [8]

В непосредственной кровле залегает толща плавно опускающихся пород. [9]

При непосредственной кровле четвертого типа , когда над забоем происходят периодические раскрытия трещин, рассматриваемая задача может быть сведена к плоской. [10]

Деформация слоев непосредственной кровли в режиме начального движения перед первым ее обрушением характеризуется асимметрией изгиба, вызываемой влиянием очистных работ: постепенным увеличением площади обнажения непосредственной кровли при выемке и определенным порядком посадки кровли, что обусловливает нарастание не только упругих деформаций, но и деформаций ползучести. [11]

Пролеты обрушений непосредственной кровли называются ш а го м начального и шагом установившегося обрушения. [12]

Работа слоев непосредственной кровли над зоной интенсивного дробления до первого обрушения подобна работе плит, заделанных по контуру, а в режиме установившегося движения — работе консольных плит. [13]

До момента потерн непосредственной кровлей несущей способности распределение нагрузки между нею и крепью определяется соотношением их жесткостей. Вдавливание крепи в почву и кровлю в различной степени и в зависимости от конкретных условий изменяет характеристику креп, увеличивая ее податливость. [14]

В случаях, когда непосредственная кровля неустойчива и легко обрушается, а основная — труднообрушающаяся, применяют механизированные крепи с высокой несущей способностью и не производят разупрочнение кровли. [15]

Источник

Классификация пород кровли

Рассмотрим некоторые характеристики пород кровли, оказывающие влияние на эффективность работ выемочных машин.

Породы кровли могут быть классифицированы по различным признакам: об- рушаемости, устойчивости и т. д.

Кровля пласта состоит из отдельных слоев пород и пачек, разделенных пло­скостями напластования. В зависимости от склонности слоев пород к обрушению различают ложную, непосредственную и основную кровли.

Под ложной кровлей понимают легкообрушающиеся слои небольшой мощно­сти (до 0,3 — 0,5 м), залегающие непосредственно над пластом угля. Эти слои обру- шаются или одновременно с выемкой угля, или через небольшой промежуток вре­мени после обнажения кровли.

Наличие ложной кровли осложняет технологиче-ский процесс выемки угля.

Иногда с целью предотвращения обрушения ложной кровли в верхней части пла­ста оставляют пачку угля.

Непосредственная кровля — толща пород, залегающая непосредственно над пластом угля, давление которой в пределах призабойного пространства в основ­ном воспринимается крепью и целиком угля. Она не может держаться в пределах призабойного пространства в течение более или менее продолжительного време­ни без крепи. После удаления последней она обрушается.

Основная кровля — залегающие над непосредственной кровлей слои пород до­статочной мощности, не обрушающиеся одновременно с обрушением непосред­ственной кровли, давление которой воспринимается целиком угля и обрушенной породой или закладкой. Основная кровля может быть обнажена на большой пло­щади. Она приходит в движение спустя некоторое время после обрушения или оседания непосредственной кровли.

В связи с давлением кровли на непосредственную и основную различают пер­вичное и вторичное горное давление. Первичное давление связано с оседанием непосредственной кровли, вторичное — с обрушением основной.

Различают также непосредственную и основную почву пласта. Породы, зале­гающие непосредственно под угольным пластом, называют непосредственной по­чвой. От ее свойств зависят явление пучения, вдавливание в нее крепи, а на кру­том падении — сползание и обрушение. Породы, залегающие ниже непосредст­венной почвы, называют основной почвой.

Существует классификация пород кровли по устойчивости, под которой пони­мают свойство горных пород образовывать устойчивые обнажения без крепи при ведении горных работ. По устойчивости породы кровли делят на пять классов:

весьма неустойчивая — без крепи не дает устойчивых обнажений, обрушает­ся вслед за подвиганием забоя;

неустойчивая — устойчивость сохраняется в течение 2 — 3 часов в призабой- ной полосе шириной 1м;

средней устойчивости — в призабойной полосе шириной до 2 м устойчивость сохраняется до 1 суток;

устойчивая — устойчивость в призабойной полосе шириной до 2,9 м сохраня­ется до 2 суток;

весьма устойчивая — обладает длительной устойчивостью в призабойной по­лосе шириной 5 — 6 м.

Источник

Непосредственная и основная кровля. Обрушаемость пород кровли калийных и угольных пластов

Непосредственная кровля – это толща пород над пластом, которая легко обрушается при небольших обнажениях на некотором расстоянии от забоя при передвижке механизированной крепи.

Мощность непосредственной кровли при отработке угольных пластов обычно не превышает 2-3 м и определяется мощностью периодически обрушающихся за крепью пород после передвижки механизированной крепи.

Основной кровлей называется толща пород, залегающая сразу над непосредственной кровлей. Она способна сохранять устойчивость в выработанном пространстве за крепью лавы через некоторое время после обрушения непосредственной кровли.

Мощность основной кровли при отработке угольных пластов зависит от состава и строения слагающих ее пород, вынимаемой мощности пласта и в большинстве случаев составляет 3-5 м.

Кровля калийных пластов Старобинского месторождения представлена неравномерным чередованием прослоев каменной соли, глины и других пород. В зависимости от способности этих пород к обрушению при отработке калийных пластов длинными очистными забоями (лавами), также как и на угольных пластах, различают непосредственную и основную кровлю. По результатам геологического строения и прочностных свойств пород кровли Второго и Третьего калийных пластов, а также характера обрушения кровли при выемке пластов введены понятия об условном разделении кровли на непосредственную и основную:

— непосредственная кровля – одна или несколько пачек (слоев) пород мощностью до 10 м, залегающих непосредственно над отрабатываемым пластом, не способных (как правило) образовывать больших зависаний и

133

обрушающихся при передвижке забойной крепи лав. Шаг ее самопроизвольного обрушения составляет, в основном, 3-5 м;

119

— основная кровля – одна или несколько пачек (слоев) пород, залегающих над непосредственной кровлей на высоте 10-20 м от кровли пласта и имеющих в своем составе более прочные, чем в непосредственной кровле, пачки (слои) пород. Шаг ее самопроизвольного обрушения (периодических осадок) в несколько раз бóльший шага обрушения непосредственной кровли, преимущественно 10-25 м.

Обрушаемость пород кровли пластов

Породы, слагающие кровлю пластов, обладают различной склонностью к обрушению. При управлении кровлей в лавах полным обрушением различают:

— первое обрушение кровли;

— первичное обрушение кровли;

— вторичное обрушение кровли.

Первое обрушение кровли в лавах происходит после ее отхода от монтажного штрека на расстояние 50-80 м и более. На Старобинском месторождении зачастую происходит при отходе на расстояние, примерно равное длине лавы (квадрат). Первое обрушение кровли происходит с наибольшей интенсивностью, при этом развивается большое горное давление на забойную крепь, иногда приводящее в нижних лавах при слоевой выемке Третьего пласта к аварийному выходу ее из строя.

После первого обрушения в процессе подвигания лавы происходят регулярные обрушения непосредственной и основной кровли. При этом обрушения непосредственной кровли зачастую называют первичными, а обрушения основной кровли – вторичными. На угольных месторождениях непосредственная кровля чаще всего не образует зависаний за крепью, а основная кровля зачастую зависает в виде консольных плит. Если при большой разрыхляемости пород непосредственной кровли она после обрушения полностью (без зазора) подбучивает основную кровлю, то последняя не обрушается, а плавно ложится на обрушенные породы.

Для Старобинского месторождения в «Инструкции по применению систем разработки на Старобинском месторождении». – Солигорск, 2018 приведена классификация пород кровли Второго и Третьего калийных пластов на обрушаемость. Для обоих пластов как непосредственная, так и основная кровля на каждом из интервалов 0-5; 5-10; 10-15 и 15-20 м делится на:

134

— труднообрушаемую.

Классификационным признаком для отнесения кровли к легко, средне и трудно обрушаемой на Втором пласте является содержание в кровле слабых прослойков (глинистых и глинисто-мергелистых пород), а на Третьем пласте – содержание в кровле слабых прослойков (глина, карналлит) и содержание прочных прослойков (каменная соль, сильвинит, доломит, песчаниковидная соль).

Горное давление в лавах. Основные факторы, влияющие на проявления горного давления в очистных забоях и выработках

Источник

Горно – геологические и горнотехнические условия ведения подземных работ

Угли – твердые горючие ископаемые, образовавшиеся из отмерших растений.
Углеобразование – последовательное превращение отмерших растений в ископаемый уголь.

Процесс углеобразования протекал с различной интенсивностью в отдельные геологические периоды истории Земли на крупных площадях и локальных участках всех континентов, где сложились благоприятные условия (кембрий – палеозой, мезозой, кембрий — 400 – 60 млн. лет). Влажный жаркий климат способствовал быстрому росту пышной растительности. Растительность накапливалась, заливалась древними морями и реками, заносилась илом, песком. В результате биохимических реакций без доступа аэробных бактерий (без доступа воздуха) растительная биомасса постепенно превращалась в ископаемый уголь – бурый, каменный, антрацит. В результате геологической деятельности – опускания и поднятия морского дна, происходивших по несколько раз – образовалось много отдельных пластов угля, разделенных слоями пустых пород.

Виды ископаемых углей, их применение в народном хозяйстве

Бурые угли — 60-75% углерода, много влаги воды. Теплотворная способность их 5000-7200 ккал/ кг. При хранении на открытом воздухе они быстро выветриваются. Бурые угли используют обычно как энергетическое топливо. Некоторые сорта бурого угля являются сырьем для получения различных химических продуктов.
Каменные угли — 75-87% углерода, теплотворная способность их 7500-9000 ккал/ кг. Эти угли более крепкие, чем бурые, при ударе раскалываются на отдельные куски, по цвету -черные. Каменные угли применяют в промышленности для различных целей. Наиболее ценными являются коксующиеся угли, отличающиеся от обыкновенных каменных углей тем, что при обработке в специальных коксовых печах при температуре 750-1100° без доступа воздуха спекаются, образуя особый продукт — кокс, который применяют на металлургических заводах для выплавки чугуна в доменных печах. При этом из угля выделяются смола и газообразные продукты, из которых после соответствующей переработки изготавливают свыше 300 различных веществ, играющих важную роль в народном хозяйстве.
Антрациты — 87-98% углерода, полуметаллический блеск и раковистый излом, теплотворная способность 7600-9000 ккал/ кг. Цвет антрацита — бархатно- черный, очень крепкий, горит слабым пламенем или совершенно без пламени, почти не выделяет дыма и не спекается, он загорается труднее, чем каменный уголь и для сжигания требует большого количества воздуха, т.е. создания сильной тяги.

Угли подразделяются на технологические марки:

• A — Антрацит
• ПА — Полуантрацит
• Ж — Жирный
• К — Коксовый
• К2 — Коксовый второй
• Г — Газовый
• Д — Длиннопламенный
• ОС — Отощенный спекающийся
• СС — Слабоспекающийся
• Т — Тощий
• КЖ — Коксовый жирный
• ГЖ — Газовый жирный
• Б — Бурый

По крупности кусков выделяют следующие классы:

• Плитный (П) — 100-200 мм
• Крупный (К) — 50-100 мм
• Орех (О) — 25-50 мм
• Мелкий (М) — 13-25 мм
• Семечко (С) — 6-13 мм
• Штыб (Ш) — 0-6 мм
• Рядовой (Р) — 0-200 мм

Горные породы — природные минеральные агрегаты, слагающие оболочку (литосферу) Земли. Они подразделяются на коренные и наносные.
Коренные породы – это породы, залегающие на месте первоначального образования и не подвергавшиеся разрушению.
Наносы – это рыхлые осадочные породы, которые образовались в результате разрушения коренных пород (выветривание, размыв водой и пр.).

Коренные породы по происхождению делятся на три класса:

1. Осадочные, которые образовались при осаждении веществ на дне водных бассейнов, на поверхности материков. Особенностью их является слоистость, т.е. чередование слоев различного состава. К ним относятся: уголь, аргиллит, алевролит, песчаник, известняк, глина и др.
2. Магматические, которые образовались в результате застывания на поверхности Земли или в недрах земной коры магмы. Гранит, сиенит, диабаз, базальт и др.
3. Метаморфические, образовались из осадочных и магматических в результате изменения (метаморфизма) под влиянием высокой температуры и давления. Кварциты, мрамор.

Верхняя часть земной коры, непосредственно доступная изучению, до глубины 20км сложена на 95% изверженными породами, на 4% — метаморфическими, 1% — осадочными.
Горная порода, которая может быть использована человеком для различных целей, называется полезным ископаемым.
Горные породы, вмещающие полезные ископаемые, называются пустыми породами. Деление пород на пустые породы и полезное ископаемое – условно

В природе полезные ископаемые могут встречаться в твердом (каменный уголь, руды, драгоценные камни, мрамор и пр.), жидком (нефть, вода, рассолы) и газообразном состоянии ( различные газы).
Естественные скопления полезного ископаемого в земной коре, называются месторождением полезных ископаемых.
Месторождения могут быть коренными и россыпными.

Горные породы под действием сил земного притяжения находятся в сжатом напряженном состоянии, которое до проведения выработки является равновесным и устойчивым. Пустоты, образованные в результате горных работ, нарушают это равновесие. В массиве, окружающем выработку, возникают напряжения – неуравновешанные силы, которые называют горным давлением.
Горное давлении проявляется: в виде прогиба, растрескивания и обрушения горных пород, стреляния, вывала бортов выработок, пучения почвы, горных ударов пр.

Свойства горных пород обуславливаются их составом и строением.
К физическим свойствам относятся такие параметры, как: плотность, упругость, прочность, тепловые, магнитные, электрические и прочие свойства.
Горнотехнические свойства – это крепость, абразивность, твердость, буримость, взрываемость и пр.
Изменение одних свойств, ведет к изменению других свойств.
Пример: увеличение пористости ведет к снижению плотности, прочности, упругости, теплопроводности, водопроницаемости и пр.

Свойства горных пород – горнотехнологические параметры – используются для расчетов производительности различных агрегатов, нормирования труда горнорабочих.
К ним относятся: строение и сложение пород, слоистость, прочность, крепость, пористость, вязкость, упругость, твердость, абразивность, пластичность, хрупкость, буримость, разрыхляемость и др.
Строение и физические свойства горных пород обуславливают безопасное и эффективное ведение горнопроходческих и очистных работ.
Состояние и свойства пород определяют способ проведения выработок, тип и плотность крепи подготовительных выработок.
Проявление горного давления и устойчивость выработок в значительной степени зависит от плотностных, водно – физических, прочностных и деформационных свойств пород.
Плотностные свойства – это плотность, объемная масса, удельный вес, объемный вес, насыпная объемная масса и пористость.
В свою очередь пористость определяет водопоглащение, водопроницаемость, газопроницаемость, прочность.
Вводно-физические свойства горных пород – естественная влажность, водопоглащение, размокаемость, размягчаемость, разбухаемость.

Например: абразивность – это способность горной породы изнашивать узлы и детали горных машин, горного инструмента. Чем выше абразивность, тем прочнее должен быть горный инструмент, тем выше его стоимость.
Применяются различные классификации горных пород: по углу падения, по мощности, крепости, устойчивости, обрушаемости и пр.

Элементы залегания угольных пластов (мощность, угол падения, простирание)

Пласт-тело плитообразной формы, состоящее из сравнительно однообразной горной породы.
Пласты могут иметь а) однородное (простое) и б) сложное строение.

Тонкие слои пустой породы, заключенные в пласте, называют прослойками.
Угольные месторождения обычно состоят из свиты пластов и пропластков.
Простирание – направление линии пересечения плоскости пласта с горизонтальной плоскостью.
Падение— направление линии, лежащей в плоскости пласта и перпендикулярной линии простирания, а линия наз. линией падения.

Угол, образованный плоскостью пласта с горизонтальной плоскостью, наз. углом падения.

Классификация угольных пластов по углу падения.

• пологие — 0 — 18 градусов;
• наклонные -19 – 35 градусов;
• крутонаклонные — 36 – 55 градусов;
• крутые — 56 – 90 градусов.

Породы, в которых залегает угольный пласт – называют вмещающими или боковыми породами.
Породы, находящиеся над пластом называют кровлей, или висячим боком.
Породы, находящиеся под пластом называют почвой или лежачим боком.
Мощность пласта – расстояние по нормали между почвой и кровлей.

По мощности пласты делятся:

• весьма тонкие – до 0,7 м.;
• тонкие — 0,71 – 1,2м.;
• средней мощности – 1,21 – 3,5м.;
• мощные — свыше 3,5м.

Элементы залегания угольных пластов.

Породы, залегающие над пластом полезного ископаемого, называются кровлей или висячим боком.
Породы, залегающие ниже пласта — почвой или лежачим боком.

В зависимости от расположения отдельных слоев боковых пород по отношению к угольному пласту и по способности их к обрушению и сдвижению, различают ложную, непосредственную и основную кровли и ложную, непосредственную и основную почву.

Ложная кровля – лекгообрушающийся слой пород незначительной мощности (до 0,5-0,6м), залегающий непосредственно над пластом угля. Обрушается при выемке угля или через небольшой промежуток времени. Некоторые пласты не имеют ложной кровли. Ложная кровля обычно состоит из углистых и слабых аргиллитов.
Непосредственная кровля – толща пород, которая залегает над пластом или ложной кровлей, легко обрушается не небольших площадях после удаления индивидуальной крепи или передвижения механизированной крепи очистной выработки. Чаще всего представлена алевролитами и аргиллитами.
Основная кровля – толща крепких, устойчивых пород, залегающих над непосредственной кровлей, обрушающихся при значительной площади обнажения. Сложена известняками, песчаниками и реже – крепкими аргиллитами.
Ложная почва – слабые, легкоразрушающиеся породы мощностью 0,3 – 0,4м, залегающие непосредственно над пластом.
Непосредственная почва – толща пород, залегающая непосредственно под ложной почвой или пластом угля. С ней связаны явления пучения, сползания её на крутых пластах, вдавливания в нее крепи.
Основная почва – толща пород, залегающая ниже непосредственной почвы.

Устойчивость и характер обрушения пород в очистном забое в большей степени зависит от способности пород расслаиваться. Большое значение при этом имеет мощность слоев, на которые расслаивается порода. Расслоение едет по прослойкам слабых пород, и для этого достаточно , чтобы в крепкой породе был хотя бы один тонкий (доли миллиметра) сплошной прослоек слабой породы.

Породы по слоистости разделяются на:

• весьма тонкослоистые – толщина слоя менее 0,2м;
• тонкослоистые — 0,2 – 1м;
• среднеслоистые — 1 – 3м;
• крупнослоистые — 3 – 10м;
• весьма крупнослоистые — более 10м.

Большое влияние на горные работы оказывает трещиноватость горных пород.
Трещиноватость – совокупность трещин разных размеров и разного происхождения, которые разделяют массив пород на отдельные блоки.
Трещина – это разрыв сплошности массива горной породы.
Трещины ослабляют массив горных пород. По трещинам может наблюдаться выход воды и газов.

• эндогенные – результат усадки вещества в процессе его образования;
• экзогенные – результат нарушения равновесия на более поздних стадиях в результате тектонических процессов;
• трещины от горного давления – результат горных работ.

Степень трещиноватости – число трещин на 1м2:

• нетрищеноватые;
• слаботрещиноватые – с одной системой трещин при расстоянии между ними более 1м;
• среднетрещиноватые – с двумя системами взаимнопересекающихся трещин при расстоянии между ними более 1м;
• сильнотрещиноватые – с несколькими системами трещин, расположенных на расстоянии до 0,5м;
• весьма сильнотрещиноватые — с несколькими системами трещин, расположенных на расстоянии менее 0,2м;

Устойчивость обнажений горных пород. Устойчивость – свойство горных пород образовывать устойчивые обнажения при ведении горных работ. Это состояние обнаженного незакрепленного участка массива пород, при котором в течение необходимого по условиям производства времени не происходит обрушения или сползания пород.

Классификация пород кровли по устойчивости

От устойчивости кровли в значительной степени зависят успешность отработки пласта, выбор типа и конструкция крепи и способа управления кровли.

Обрушаемость кровли угольных пластов

Породы кровли обладают различной склонностью к обрушению. При управлении кровлей полным обрушением различают первую, первичную посадки и вторичную осадку.

Первая посадка производится (при работе механизированного комплекса – происходит) при отходе очистного забоя от разрезной печи на определенное расстояние. В зависимости от свойств пород кровля, опирающуюся с четырех сторон на уголь, может длительное время не обрушаться, зависая на расстоянии до 50-80м от разрезной печи. Поэтому прочные породы кровли обрушают с помощью взрывных работ (при индивидуальной крепи).

После первой посадки производят регулярное обрушение (шаг посадки) непосредственной кровли вслед за подвиганием очистного забоя, которое называют первичной посадкой.

Породы основной кровли часто зависают в виде консольных плит. По мере подвигания очистного забоя размеры консольной плиты увеличиваются и в некоторый момент времени она обрушается. Обрушение консольной плиты называют вторичной осадкой.

Геологические нарушения в залегании угольных пластов

Антиклиналь — Складка обращена своей вершиной вверх. Вершина такой складки называется седлом.
Синклиналь — складка обращена вершиной вниз. Нижняя часть синклинали называется мульдой.

Горное давление

Горное давление – это силы (напряжения), возникающие в массиве пород, окружающих горную выработку. Проявляется: в виде прогиба кровли, вспучивания почвы, растрескивания, сдвижения, деформации и разрушения пород вокруг выработки, раздавливание и отжиме целиков угля, увеличения нагрузки на крепь, внезапных выбросах угля и газа, горных ударов и пр.
Горное давление зависит от глубины расположения выработки, физико – механических свойств горных пород (трещиноватости, крепости, управляемости, обрушаемости и тд.), мощности и угла залегания пластов, размера поперечного сечения выработки, способов выемки угля, механической характеристики крепи и многих других параметров.
Эффективность и безопасность горных работ в значительной степени зависят от характера проявления горного давления и от умения управлять им.
Управление горным давлением (кровлей) – совокупность мероприятий по регулированию проявлений горного давления в призабойном пространстве очистной выработки и прилегающих к ней подготовительных выработок с целью обеспечения безопасности работ и необходимых производственных условий.

Гипотезы горного давления.

Горные породы в нетронутом массиве находятся в состоянии напряженного равновесия. При очистных работах равновесие в массиве нарушается и происходят сложные, многообразные не полностью изученные процессы. Имеется несколько гипотез (научных предположений) о проявлениях горного давления в зонах очистных работ.

Гипотеза консольных плит.

Согласно этой гипотезе породы непосредственной кровли над призабойным пространством после первого обрушения рассматриваются, как консольная плита, опирающаяся на массив угля и удерживается от обрушения массивом угля, а также крепью выработки. Давление на крепь определяется массой консоли пород непосредственной кровли. Основная кровля опирается на нетронутый массив и обрушенную непосредственную кровлю, прогибается и обрушается на значительном расстоянии от забоя.

Гипотеза шарнирных блоков

Непосредственная кровля беспорядочно расслаивается и разрушается на мелкие куски, подбучивая основную кровлю. Основная кровля разрушается на крупные блоки, которые поворачиваются в «шарнирах» без выпадания отдельных частей, укладываются на обрушенные породы непосредственной кровли.

Опорное давление. Зоны пониженных напряжений.

При разработке пласта длинными забоями с обрушением пород кровли происходит перераспределение напряжений в породах кровли и образования вблизи контура выработанной площади краевых зон, находящихся под действием опорного давления.
Опорное давление – это повышенное (по сравнению с первоначальным, существовавшим до разработки пласта) давление нависающих пород, действующее по опорному контуру обнажения. Опорное давление действует перпендикулярно к пласту.

Источник