1. Оценка взрываемости вскрышных

ПОРОД УГОЛЬНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ

1.1. Общие положения

Под взрываемостью горных пород понимают их способность сопротивляться взрывному разрушению. Она характеризуется расходом ВВ на 1 м³ раздробленного массива до кусков определенной крупности или на образование воронки выброса зарядом определенной формы.

Взрываемость вскрышного уступа определяют, главным образом, двумя характеристиками слагающих его пород: размером естественных блоков и сопротивляемостью этих блоков взрывному разрушению. Кроме этого, на взрываемость оказывают влияние диапазон изменения этих характеристик пород в уступе, координаты пространственного расположения слоев пород с неоднородными характеристиками и обводненность пород уступа.

Блочность массива вскрышных пород на угольных месторождениях оценивается средним диаметром естественной отдельности , м. Непосредственной характеристикой сопротивляемости естественных блоков взрывному разрушению является величина энергии, затрачиваемой на образование единицы площади новой поверхности. Однако в настоящее время нет простых и надежных способов определения этой характеристики. На разрезах Кузбасса в качестве такой характеристики наибольшее распространение получило временное сопротивление пород сжатию, МПа.

Диапазон изменения иоценивается коэффициентом неоднородности структурных и прочностных свойств пород уступа, пространственное расположение неоднородных по структурным и прочностным свойствам слоев пород - типом строения уступа, обводненность пород уступа - высотой столба воды во взрывных скважинах, м.

Прогнозируют взрываемость вскрышных пород на двух стадиях: при проектировании месторождения к разработке и в период его эксплуатации.

Цель прогноза взрываемости вскрышных пород на стадии проектирования месторождения к разработке - обоснование решений по выбору технологии и горнодобывающей техники. Результаты прогноза взрываемости на этой стадии также могут быть использованы для решения задач, возникающих при текущем и перспективном планировании горных работ в период эксплуатации месторождения.

Цель определения взрываемости пород вскрышных уступов на стадии

эксплуатации месторождения - обоснование параметров при составлении типового проекта буровзрывных работ и выполнении корректировочных расчетов к нему.

Наиболее полную и достоверную информацию о взрываемости пород на этой стадии можно получить непосредственными измерениями: определяют по замерам трещиноватости на откосе уступа;- по данным лабораторных испытаний образцов горных пород; тип и строение уступа - по его откосу и данным процесса бурения скважин; обводненность - по замерам уровня воды во взрывных скважинах.

1.2. Прогнозирование структурных и прочностных свойств

вскрышных пород

Процесс формирования состава и свойств пород угольных месторождений охватывает несколько стадий: образование осадков, их диагенез, последующие изменения при эпигенезе вплоть до настоящего метаморфизма и выветривания.

В процессе образования осадков формируются первичные признаки пород, определяющие их литологический тип: структурно - текстурные особенности, состав обломочного материала, характер переслаивания и др. При диагенезе осадки уплотняются, происходит перераспределение вещества и образуется цемент. Эту стадию считают началом формирования инженерно - геологических свойств пород. При эпигенезе происходят дальнейшее уплотнение пород, их литификация и вторичные изменения минералогического состава. Следовательно, свойства пород, которыми они обладают к моменту разработки месторождения, являются в большей степени эпигенетическими. Последующие геотектонические процессы изменили достигнутые при эпигенезе параметры естественной блочности и прочности пород, не оказав существенного влияния на другие свойства. В результате этих же процессов часть пород оказалась в зоне гипергенеза и была подвержена выветриванию, вследствие чего их свойства резко изменились.

Указанные предпосылки, а также статистический анализ экспериментальных данных позволили установить, что структурные и прочностные свойства пород определяются, прежде всего, следующими факторами: геолого-генетическим комплексом пород, определяющим их возраст; геотектоническими условиями формирования пород; эпигенезом; литологическим типом и глубиной залегания пород.

Из выделенных в Кузбассе семи геолого-генетических комплексов объ-

ектом буровзрывных работ на угольных месторождениях являются, в основном, вмещающие породы кольчугинской и балахонской серий.

По геотектоническим условиям угленосные районы бассейна разделены на четыре зоны: Приколывань-Томскую - на севере; Пригорношорскую - на юге; Центральную - в центре; Присалаирскую - на юго-западе (табл. 1.1).

Таблица 1.1