Горнотехнические условия эксплуатации

Горно-геологические условия шахтного поля ожидаются как благоприятными, так и сложными. К осложняющим факторам относятся:

1. Неустойчивость боковых пород. Все пласты имеют ложную кровлю от 0,05 до 0,25 м. Боковые породы ложной и непосредственной кровли представлены преимущественно алевролитами. Коэффициент крепости алевролитов 3-4 (по Протодьяконову). Крепость песчаников 6.

2. Наличие мощной толщи обводненных юрских отложений. Породы на контакте юрских и палеозойских отложений мощностью до 3-20 м отличаются слабой устойчивостью. Пройденные в этой зоне выработки испытывают усиленное горное давление, наблюдается куполение пород.

Во избежание внезапных прорывов воды и обеспечения безопасных условий ведения горных работ под юрскими отложениями необходимо оставлять целики размером 10-30 м в зависимости от мощности юрской толщи.

3. Нарушенность пластов. Горными работами бывшей шахты "Капитальная" в районах развития крупно-амплитудных нарушений выявлено множество мелких дизъюнктивов, осложняющих ведение горных работ. В зонах разрывных нарушений боковые породы и пласты угля перемяты до бесструктурного состояния и обладают крайней неустойчивостью. Вскрытие этих зон сопровождается обычно возведением усиленной крепи и частым ремонтом подготовительных выработок.

4. Включения конкреций ("колчеданов") различной крепости и размеров наблюдаются практически по всем пластам. Наиболее конкрециеносными являются пласты Е₅, Е₁ и К₅, что приводит к значительным трудностям их отработки, особенно при бурении скважин по пласту.

5. Высокая газоносность пластов. В замковой части и юго-восточном крыле Шелканской синклинали метаноносность пластов составляет: на гор.-160 м – 12 м³/т, на гор.-360 м – 22 м³/т, на гор.-600 м – более 25 м³/т.

6. Взрывоопасность угольной пыли и силикозоопасность. Все пласты содержат выход летучих веществ 28,8-34,2 %, поэтому отнесены к опасным по взрываемости угольной пыли. Породы являются силикозоопасными, так как содержат кремнезема 12-45 %.

7. Склонность к горным ударам и внезапным выбросам угля и газа. Все пласты угля с глубины 150 м от поверхности относятся к угрожаемым по горным ударам, пласты Е₆ и Е₄ отнесены к опасным с глубины 420 м.

Все пласты отнесены к угрожаемым по внезапным выбросам угля и газа с глубины 490 м, кроме пластов К₂, К_1вп, К_1в+н, которые с данной глубины отнесены к опасным.

По вопросам потенциальной выбросоопасности участка пласта Е₅ при отработке выемочного столба 1-1-5-5 и участка пласта К_1в+н при отработке выемочного столба 2-2-1-12 получены заключения НЦ ВостНИИ соответственно №14-65 от 25.08.2004г. и №14-72 от 17.08.2004г.

Согласно приведенным заключениям НЦ ВостНИИ, результаты анализа горно-геологических условий по данным геологической разведки и ведения горных работ, изучение характеристик газодинамической активности пластов и полученных результатов текущего прогноза выбросоопасности при проведении оконтуривающих выработок, а также материалов непрерывного газового контроля свидетельствуют об отсутствии выбросоопасных зон в пределах выемочных столбов 1-1-5-5 пласта Е₅ и 2-2-1-12 пласта К_1в+н.

Угли пластов Е₅ и К_1в+н на рассматриваемых участках обладают степенью метаморфизма ниже средней и, следовательно, невысокой потенциальной выбросоопасностью. Прочность пород основной кровли пластов имеет среднюю величину, недостаточную для создания очень высокой концентрации напряжений впереди забоя, характерной для наиболее опасных по внезапным выбросам очистных забоев, но она достаточна для реализации упругой энергии вмещающих пород в процессе развязывания выброса.

Для минимальной прочности угольных пачек q=77, установленной в процессе текущего прогноза при проведении оконтуривающих выемочные столбы 1-1-5-5 и 2-2-1-12 подготовительных выработок, значение энергетического показателя невыбросоопасное (Э= -0,085 для лавы 1-1-5-5 и Э= -0,109 для лавы 2-2-1-12). Согласно энергетическому критерию в нарушенных зонах энергии газа и упругой деформации угольных пластов недостаточно для развязывания газодинамических явлений.

8. Пласты К₄, К₃ и К_1вп относятся к опасным по суфлярным выделениям метана.

Согласно заключениям РосНИИГД от 12.11.2003г. пласты Е₅, Е₁, К₅ и К₁ отнесены к категории не склонных к самовозгоранию.