Министерство угольной промышленности СССР

ВСЕСОЮЗНЫЙ НАУЧНО ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ ГОРНОЙ ГЕОМЕХАНИКИ И МАРКШЕЙДЕРСКОГО ДЕЛА (ВНИМИ)

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО ОЦЕНКЕ ВЛИЯНИЯ РАЗРЫВНЫХ НАРУШЕНИИ НА ПОЛНОТУ ВЫЕМКИ УГЛЯ НА СИЛЬНО НАРУШЕННЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЯХ

Ленинград

1975

Министерство угольной промышленности СССР

ВСЕСОЮЗНЫЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ ГОРНОЙ ГЕОМЕХАНИКИ И МАРКШЕЙДЕРСКОГО ДЕЛА (В Н И М И)

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО ОЦЕНКЕ ВЛИЯНИЯ РАЗРЫВНЫХ НАРУШЕНИЙ НА ПОЛНОТУ ВЫЕМКИ УГЛЯ НА СИЛЬНО НАРУШЕННЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЯХ

Ленинград 19 7 5

1970    1971    1972    1973

Г оЬ ы

Рис* 4*1. Потери угля по геологическим причинам на шахтах комбинатов:

1 - "Сахалинуголь"; 2 - "Прокопьевск у голь";

3 - "Кадиевуголь"; 4 -    " Донецк уголь";    5    -

"Кузбассуголь"; 6 - "Карагаидауголь"; 7 -МУП СССР

Данные рис, 4*2 свидетельствуют, что основной частью потерь угля по геологическим причинам являются потери из-за дизъюнктивной нарушенностн выемочных полей. Доля этого вида потерь угля на большинстве шахт, характеризующихся сильной нарушенностью, составляет более 70% общего объема потерь по геологнчеокнм причинам, а в некоторых случаях достигает 100%.

4*5* Дня прогнозной опенки потерь угля по площади из-за дезьюккгешяой нарушенностн на вновь вскрываемых выемочных участках и горизонтах следует использовать зависимость между зелягчжной потерь к степенью дизъюнктивной нарушедностн,

10

которая устанавливается по отработанным выемочным участкам,

горизонтам, прилегающим мым (метод аналогии).

Рис. 4.2. Потери угля из-за дизъюнктивной на-рушенноств в общем объеме геологических потерь по ряду шахт комбинатов: 1 - "Грузуголь' (4 шахты); 2 - 'Сахалинуголь' (13 шахт); 3 - 'Про-копьевскуголь' (3 шахты); 4 - 'Донецкуголь'

(8 шахт); 5 - 'Кадиев-уголь' (12 шахт); 6 -'К уз басе уголь' (8 шахт); 7 - 'Южкузбассуголь'

(8 шахт)

За величину потерь угля у разрывного нарушения обычно принимают потери по площади, подсчитываемые как произведение площади целиков (определенной по маркшейдерскому плану), фактической полной полезной мощности пласта г. объемного веса полезного ископаемого в целике. Для простоты расчетов допускаем, что полная полезная мощность является величиной постоянной на оцениваемом участке угольного пласта, тогда потери угля из-за разрывных нарушений могут быть подсчитаны по формуле

Ппл = -I¹⁵*- ■ ЮО,    (4.1)

³ ОбШ,

где ГГ пл — потери по площади; S_Tep “ суммарная площадь целиков угля, оставляемых у разрывных нарушений на исследуемом участке пласта; 8₀б1д“* общая площадь отработанного учаотка, включая плошадь оставленных целиков.

Между показателями П_пл и К₁ установлена зависимость, которая выражается формулой

П пл ⁼ ( Я К, ⁺ У ) °/о ,    <4.2)

где х,у - коэффициенты уравнения связи, имеющие различные численные выражения в определенных структурно-тектоми-ческих условиях.

Величину коэффициентов хну определяют методом наименьших квадратов или получают с помощью построения сводных графиков зависимости показателей П _пл и К, .

Использование рекомендуемого метода аналогия для оценки потерь угля в зависимости от степени тектонической нарушемкости вновь вскрываемых участков угольных пластов возможно лхшь при сходных условиях залегания пород на вскрываемом и отработанном участках и небольшом различии физико-механи-чеоких свойств пород междуплаотий.

Примеры уравнений связи величины потерь угля и степени тектонической нарушенности, выведенных для различных районов и баосейнов, даны в приложении 10.

4.6.    При эксплуатации сильно нарушенных месторождений угля установлено, что при определенных значениях коэффициента дизъюнктивной нарушенности К, часть площадей выемочных участков (лав), пораженных дизъюнктнвамн, является непригодной к отработке при существующей технологии выемки и подлежит списанию. Установлено минимальное предельное значение К₁ для списания интенсивно нарушенных учаотков пласта, выведенное на основе статистической оценки их распределения.

Минимальные предельные значения показателя К, для списания интенсивно нарушенных участков пласта определяют на основе статистической опенки их распределения (см. приложение 11).

4.7.    При решении вопроса о рациональном использовании запасов угля следует исходить из оптимальных размеров потерь. При разработке участков пласта, осложненных дизъюнктивными нарушениями, угледобывающее предприятие несет значительные убытки, связанные о ухудшением технико-экономических показателей как на нарушенном участке, так и по шахте в целом. Для таких участков рекомендуется составлять технико-экономическое обоснование по списанию запасов с точки зрения интересов народного хозяйства, согласно пункту 1,10 действующей 'Отраслевой инструкции по учету балансовых и расчету промышленных запасов . . . (приказ Минуглепрома СССР от 30.09.74

n? зазг.

4.8.    Рекомендации по технико-экономическому обоснованию описания запасов угля на сильно нарушенных участках отражают решение задач по определению:

-    дополнительных текущих затрат, вызываемых изменением технологии добычи угля при выемке его запасов на нарушенных учаотках, а также косвенного экономического ущерба, вызываемого уменьшением нагрузки по добыче угля на добычном участке (очистной забой), снижением скорости проведения подготовительных выработок и др.;

-    экономической ценности намечаемых к списанию балансовых запасов угдя;

-    экономической целесообразности списания запасов угля путем сопоставления дополнительных текущих затрат и тос-

12

венного экономического ущерба с экономической ценностью списываемых запасов угля,

4.9. Экономическое обоснование описания балансовых запасов угля осуществляется сопоставлением дополнительных текущих затрат Уд .об и косвенного экономического ущерба Ук.об с суммарной экономической ценностью намечаемых к описанию балансовых запасов угля Уц.оь •

Если суммарная экономическая ценность запасов угля превышает дополнительные текущие затраты и косвенный экономический ущерб, то списание запасов экономически нецелесообразно и наоборот, т. е.:

Уц.об < Удоб+Ук.об или У ц.об > Уд.оы-ук.оь

Для обеспечения шахте нормальных хозрасчетных условий при отработке нарушенных участков необходимо нри планировании горных работ вводить в плановые показатели соответствующие коррективы. Технико-экономическое обоснование списания запасов с баланса на нарушенных участках рекомендуется осуществлять геологической, маркшейдерской и экономической олужбами шахт.

Порядок экономического расчета н пример приведены в ириложеиии 12.

Б. ОЦЕНКА ВЛИЯНИЯ ПАРАМЕТРОВ ДИЗЪЮНКТИВОВ НА ВЕЛИЧИНУ ЦЕЛИКА, ОСТАВЛЯЕМОГО В ПОТЕРИ У РАЗРЫВНЫХ НАРУШЕНИЙ

5.1, Образование разрывных нарушений вызывает уменьшение прочности пород, находящихся в зоне влияния разрывов, и увеличение их трещиноватости. Эти изменения - одна из причин возрастания интенсивности проявления горного давления в зонах разрыва и резкого ухудшения условий эксплуатации угольного плаота, поэтому для рациональной и безопасной отработки тектонически нарушенных участков необходимо знать ширину ослабленных зон, существующих вблизи дизъюнктавов.

5*2. Ширину зон пониженной крепости горных пород вблизи разрыва можно определять на основе изучения физико-механических свойств угля и боковых пород и сопоставления ширины этих зон о основными параметрами дизъюнктнвов, и, прежде всего, с амплитудой смещения их крыльев.

5.3. Для исследования прочности угля и вмещающих пород можно применять следующие способы определения крепости: метод ооосных пуансонов, экспресс-метод раздавливания образцов неправильной формы, толчение и определение микро-твердости.

Наиболее точным является определение крепости пород методом соооных пуансонов. Однако этот метод наиболее сложен

13

н может быть осуществлен только в лабораториях физик ©“механических испытаний.

Метод определения м икротверд ос тя угля (по витриниту) довольно точен, но требует значительного объема работ, связанных с изготовлением полированных шлифов, и специального навыка исполнителя.

Как наиболее доступные и не требующие предварительной подготовки специалистов рекомендуются методы определения крепости угля толчением и определения крепости угля и вмещающих пород раздавливанием образцов неправильной формы.

Сущность рассмотренных методов изложена в приложении 13.

3.4.    Проведению анализа прочности угля и вмещающих пород предшествует отбор проб.

Методика опробования заключается в следующем: в горной выработке, вскрывающей угольный пласт и породы кровли или почвы, непосредственно у разрыва выбирают характерный, наиболее четко выделяющийся олой угля или породы, по которому проводят опробование. Пробы отбирают через б“10 м вдали от разрыва. У сместнтеля (на протяжении 10 м в каждом крыле нарушения) оеть опробования сгущается и отбор проб проводится через 1-2 м. При определении крепости угля в каждой точке опробования проводят 5-10 измерений, по которым рассчитывают средние значения крепости,

5.5.    П олученные данные о характере изменения прочности пород и угля используют для определения ширины зон ослабления, существующих вблизи разрывных нарушений, и количественного выражения зависимости ширины зоны пониженной крепости от амплитуды смещения крыльев днзъюнхтнва. Для этого яа основании полученных данных отроят графики изменения крепости (у каждого из исследованных разрывов), на которых по оси абсцисс откладывают расстояние точки опробования до смести-теля, а по оси ординат - соответствующее значение крепости.

Примеры построения таких графиков даны в приложении 13.

5.6.    Обобщение данных о характере изменения крепости пород н угля вблизи отдельных дизъюнктивов позволяет выявить общую для исследуемой площади (выемочный участок, шахто-плаот или все шахтное поле) закономерность: зависимость ширины ослабленных зон, существующих у дизъюнктивов, от амплитуды смещения крыльев последних. Для этого, выделив на графиках зоны влияния, в которых отмечается закономерное уменьшение крепости угля (или вмещающих пород), приступают к построению сводного графика, на котором по оси абсцисс откладывают амплитуду днзъюнктива, а по оси ординат - соответствующую ему ширину зоны пониженной крепости пород.

Примеры построения графиков и выявления количественных соотношений между амплитудой дизъюнктивов и шириной существующих вблизи них зон даны в приложении 13.

14

5.7. Зависимость ширины зоны V влияния (зона пониженной крепости) от амплитуды N диэыояктива в общем случае выражается уравнением параболы

г =

где у и » - коэффициенты, характеризующие эту зависимость на конкретном изучаемом участке.

Установлено, что показатель степени я в большинстве случаев имеет значение, близкое к 0,5, поэтому уравнение связи может быть упрощено:

I -    7    VW.    (5.1)

В ряде случаев зона влияния имеет неодинаковую ширину в висячем и лежачем крыльях одного диэъюнктива, что объясняется, видимо, разной степенью активности его крыльев.

При выявлении зависимости между шириной зоны и амплитудой дизъюнктивА для конкретного выемочного поля следует иметь в виду, что в ряде случаев ширина зоны со стороны висячего крыла разрыва (если оно является активным) в 1,6-2 раза больше, чем в лежачем. Кроме того, несколько большие по величине зоны влияния характерны для разрывных нарушений, сместите л и которых имеют несогласное с угольным пластом падение.

Б.8. Анализом физико-механических свойств угля или вмещающих пород выявлена связь между характером изменениях крбпости в зонах влияния разрывов , величиной крепости и амплитудой разрыва. Зависимость между перечней ениымь параметрами, установленная по данным исследований на отрабатываемых площадях, позволяет методом аналогий прогнозировать характер изменения крепости пород н угля вблизи днзъ-юнктнвов на учаогках пласта, подготавливаемых к отработке.

Примеры сводных графиков, показывающих характер изменения крепости угля у нарушений в пределах одного шахто-нласта приведены в приложении 13.

5.9. Систематическое изучение физико-механических свойств угля и вмещающих пород дает материал для площадно£ оценки характера изменения крепости иа основе ее геометрь-зации.

Результатом геометржзадни в подобных случаях являются карты крепости в изолиниях показателя, достоверность которых тем выше, чем гуще сеть проведенного опробования. Начиная изучение крепости, оледует на примере отрабатываемых учаотков установить основные закономерности в характере ее изменения вблизи днэъюнктивов, присущие этой конкретной площади, н лишь потом приступать к составлению прогнозных карт крепости для подготавливаемых учаотков, где объем исходных данных значительно меньше.

1Ь

УДК 561.24:553.94

Методические указания по оценке влияние разрывных нарушений * а полноту выемки угля на сильно (а рушенных месторождениях. Л., 1976. 68 с. (M-do угольной пром-стн СССР. Всесоюз. науч.-исслед. tR-т гори, геомех. и маркшейд. дела 'ВНИМИ").

Методические указания составлены на основе многолетних исследований ВНИМИ, выполненных на основных угольных месторождениях со сложными инженерно-геологическими условиями, и практического опыта работы шахт. В работе изло-кема методика количественной опенки дизъюнктивной нарушен-.гости угольных пластов, выявления закономерности размещения дкзъюнктнвов в структуре месторождения, а также взаимосвязи мелксамплитудных нарушений и грешки с элементами крупных складчатых и разрывных структур. На основе установленных закономерностей рекомендована методика опенки степени я&рушеккоотн пластов и прогноза уровня потерь угля в недрах.

Методические указания рассмотрены и одобрены ВГО 'Союз у где геология", и рекомендованы к изданию для использования геологическими службами отрасли.

Ил. 30, табл. 7, прилож. 17

(5) Всесоюзный научно-исследовательский институт горной

геомехляяхн н маркшейдерского дела, 1976.

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1.    Настоящие методические указания предназначены для использования на шахтах, разрабатывающих тектонически нарушенные угольные пласты,

1.2.    Основные черты тектонического строения месторождения выявляются на стадии детальной разведки и учитываются при планировании горных работ, поэтому крупные и средние по величине тектонические нарушения не вызывают значительных затруднений при эксплуатации месторождений.

1.3.    Мелкоамплитудные разрывные нарушения, к которым относятся дизъюнктивы с нормальной амплитудой смешения крыльев, не превышающей 10-15 м, выявляются лишь в процессе подготовительных и очистных работ, и поэтому именно они становится причиной различных осложнений добычного процесса и увеличения потерь угля в недрах.

1.4.    Наиболее трудны для отработки участки угольных пластов, находящиеся в зонах широкого развития мелкой карушен-ностн. Поскольку же интенсивность нарушенности шахтопластов изменяется в широких пределах, то полнота и достоверность прогноза ее развития на площадях, готовящихся к отработке, является весьма важным фактором эффективного и безопасного ведения горных работ, выбора уровня механизации и планирования промышленных запасов.

1.5.    Методическими указаниями рекомендуется руководствоваться при решении вопроса о рациональном использовании запасов угля, исходя из оптимального уровня потерь прн расчете промышленных запасов. Научно обоснованные количественные показатели степени дизъюнктивной нарушенности пластов позволяют дать объективную оценку и прогноз влияния этой нарушенности на полноту выемки угля при разных способах выемки.

2* МЕТОДЫ ОЦЕНКИ СТЕПЕНИ НАРУШЕННОСТИ УГОЛЬНЫХ ПЛАСТОВ НА СТАДИИ ВСКРЫТИЯ И ЭКСПЛУАТАЦИИ МЕСТОРОЖДЕНИЯ

2.1.    Интенсивность нарушенности угольных пластов характеризуется, главным образом, количеством разрывных нарушений, их протяженностью и амплитудой омешення. Существует ряд методов, позволяющих оценить каждый из этих признаков.

Так, количество нарушений может быть оценено их оредним числом, приходящимся на единицу длины, площади или объема, протяженность и амплитуда - средними значениями или статистическими функциями распределения.

2.2,    На стадии вскрытия, подготовки и эксплуатации месторождения рекомендуется в качестве численного показателя

3

интенсивности нарушенностн принять коэффициент К,, который выражается отношением

где S 1    - суммарная длина нарушений в пределах анализируе

мого участка, м; S - площадь этого участка, га.

Для определения К , в расчет принимаются все разрывы с амплитудами свыше 0,1 м. При измерении длины дизъюнктивов следует учитывать искажения их линейных размеров на горизонтальных и вертикальных проекциях в условиях наклонного и крутого залегания пласта. Так, если продольные разрывы при любых углах падения пласта проектируются на план в истинную величину, то поперечные на пластах с углом падения 35° укорачиваются на 18%, при падении пласта 40° - на 23%, а при 45° -на 26%.

Пример подочета показателя К, на конкретном участке приведен в приложении 1.

2.3.    Площадь учаотков подсчета должка быть соразмерной С основной рабочей единицей угольной шахты - выемочным полем. Для Прокопьевско-Киселевского месторождения Кузбасса, месторождений Сахалина и Грузии подсчет К j рекомендуется вести на участках размерами не менее 200 м по простиранию и 80-100 м по падению, а для Карагандинского, Донецкого бассейнов соответственно - 250 и 150 м.

Очевидно, что оценка отработанной площади шахтопластов с помощью среднего значения показателя К₁ , представляющего собой отношение суммы длины всех установленных при эксплуатации разрывов ко всей оцениваемой площади, как всякая оценка с помощью средних значений, не дает полного представления об особенностях распространения разрывов на этой площади» Одни и те же чиолениые значения показателя К, могут характеризовать как площади, на которых разрывы распределены равномерно, так и площади, где все они сосредоточены на каком-либо небольшом участке.

2.4.    Для более представительной опенки степени нарушеннос-ти исследуемой площади используются статистические функции распределения и планы в изолиниях показателя. Интегральная функция распределения показывает долю учаотков эксплуатируемого угольного пласта со степенью нарушенностн, не превышающей заданного предела. Для определения функции вычисляются показатели нарушенностн выемочных полей в пределах изученной по горным выработкам части шахтного поля. Диапазон изменения показателя нарушенностн по выемочным полям разделяется на равные интервалы (например 0-50 м/га, 50-100 м/га

и т. д.), и для каждого последующего интервала нарастающим итогом определяется процент попадающих в него по степени

4

нарушеняооти учаотков. Полученные данные наносятся на графики, примеры которых приведены в приложении 2.

2*5. С помощью изолиний изучаемый параметр (в данном случае показатель К₁ ) изображается в виде топографической поверхности* Исходными данными для построений служат точки подсчета плотности разрывных нарушений, получаемые на планах горных работ путем использования специальных палеток или методом статистического окна.

Палетка, представляющая собой сетку с ячейками площадью 1 га (в масштабе рабочего плана), накладывается на план, и в контуре площади ©бъехта (пласта, горизонта, крыла шахты) производится подсчет показателя нарушенностн К₁ для каждой ячейки* На план наносятся основные элементы крупных разрывных и складчатых структур, элементы залегания пласта, значения К₁ для каждой ячейки и проводятся изолинии.

2.6. Метод подочета отепени нарушенностн с помощью статистического окна состоит в следующем Трафарет, представляющий собой куоок картона с вырезанным в центре кругом, площадь которого в принятом масштабе равна I га, накладывается на план горных работ* В каждом фиксированном положении окна на его площади подсчитывается суммарная протяженность разрывов в метрах, являющаяся числовым показателем Kj данного гектара оцениваемой площади, и в центре окна ставится точка, которой присваивается значение показателя* Пользоваться статистическим окном надо так, чтобы в каждом последующем положении перекрывалось не менее половины пло-иади, занимаемой окном в предыдущем положении*

Пример плана в изолиниях нарушенностн приведен в приложении 2.

2*7. Для оценки интенсивности нарушенностн выемочных по” лей на стадии вскрытия, подготовки, эксплуатационной разведки, когда источником информации являются только разведочные скважины и подготовительные горные выработки, следует использовать коэффициент К₂ . выражающийся отношением числа встреч разрывов в выработке к общей протяженности последней и рассчитываемый по формуле

К_г = -jj- •    (2.2)

где w - количество разрывных нарушений, встреченных проходимой выработкой; Ь - протяженность выработки, км.

Величина коэффициента К ₂ определяется как среднее значение коэффициентов, подсчитанных в направлении простирания (К 2пр ) Угольного пласта п в направлении его падения (К_2пд)с

Пример подсчета коэффициента К₂ дан в приложении 1.

Между коэффициентами К, и К_г существует взаимосвязь, позволяющая путем пересчета переходить от одного коэффициента к другому.

5

мелкие нарушения, следует использовать метод структурного анализа, оонованяый на построении круговых диаграмм о пома-щью картографических проекций.

Пример такого анализа, выполняемого с помощью стереографической сетки К еврейского, дан в приложении Б.

3.3. Наряду с описанной взаимосвязью складчатых к разрывных форм тектонической нарушенности, существует определенная связь между крупными и мелкими разрывными нарушениями. Для большинства тектонически нарушенных месторождений угля характерно наличие зон интенсивного проявления мелкоам-плитудной нарушенности вблизи крупных дизъюцктпвов,

-    Интенсивность проявления мелкоамплнтудной иарушепкос-тн в зоне влияния крупного диэъюяктива, как правило, усиливается с увеличением амплитуды омещеиия его крыльев.

-    Усиление интенсивности проявления мелкоамплитудпой нарушенности характерно для зон сочленения крупных разрывов

и для участков, в пределах которых зоны влияния соседних дизъюнктивен накладываются друг на друга.

-    При наличии вблизи крупных дизъюнктивов зон повышенного проявления мелхоамплитудных нарушений ширина таких зон влияния Ь находится в зависимости от величины долгшту-ды N омещеиия крыльев.

-    Возникновение крупных дизъюнктивных нарушений вызывает развитие не только разрывов меньшего порядка, по и трещиноватости пород на участках, прилегающих к омоотктелю, причем часть вперяющих разрывов и систем оодяэыонктявжых трещин ориентируется параллельно оместнтелям крупных днзь-юнктивов, а чаоть располагается гак, что они являются сопряженными о плоскостями крупных сместителеД.

-    Для ряда выемочных полей тектонически нарушенных месторождений угля характерно отсутствие зон пяоеленвного проявления мелхоамплитудных дизъюнктивов в крыльях крупных разрывов, что объясняется, по-видимому, особенностями механизма их образования. В этих случаях, как правил^, имеется возможность проводить эксплуатационные работы непосредственно вблизи этих разрывов, однако оледует иметь в виду,

что даже незначительные изменения структурных условий могут привести к поввлеяпю в пласте вблизи дизъюжктипа жотен-цнально впасных для выемочных работ зон интенсивней мелко-амплитудной нарушенности.

Вывод приведенных закономерностей основан на определении и анализе отепени нарушенности участков о помощью показателя К ^ и характера распределения нарушенных участков вблизи тектонических структур.

Примеры, иллюстрирующие описанные закономерности, далш в приложении 6.

7

3.4. Анализ тектонической нарушенное™ сближенных угольных пластов показал, что даже пласты, располагающиеся в одной структурной зоне, обладают неодинаковой степенью нарушенное™*

Причиной этого явления могут быть различия в вещественном составе, сложности строения боковых пород, физико-механических свойствах пород междупластий. Известно, что такие физико-механические свойства, как прочность на сжатие, хрупкость, пластичность, определяют степень разрушаемое™ горных пород.

Установлено, что между крепостью вмещающих пород f и степенью нарушенное™ угольных пластов существует зависимость, которая в общем случае выражается уравнением:

К , ⁼    +    Gt.    (3.1)

Примеры количественного выражения приведенной зависимости для различных структурных участков даны в приложении 7.

4. ОЦЕНКА ВЛИЯНИЯ ДИЗЪЮНКТИВНОЙ НАРУШЕННОСТИ НА ПОЛНОТУ ВЫЕМКИ УГЛЯ НА СИЛЬНО НАРУШЕННЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЯХ

4.1.    Мелкоамплитудная дизъюнктивная нарушенное™ влияет на выбор способа выемки угля. При разработке интенсивно дислоцированных угольных месторождений дизъюнктивные нарушения во многих случаях определяют условия промышленной опенки и разработки выомочных полей. Решение вопросов, связанных с выбором способа отбойки угля и внедрением механизации очистных работ, облегчается проведением анализа влияния нарушенное™ на добычной процесс по уже отработанным площадям, Та-хой анализ следует проводить на базе обобщенной статистической оценки с построением гистограмм или графиков функции распределения выемочных участков по степени их нарушенное™

(см. 2.4). Примеры построения таких графиков и их анализа приведены в приложении 8.

Графики распределения нарушенных и ненарушенных участков используются для определения предельных значений К₁ для выемочных полей (лав), где в условиях данного шахтного поля, структурного участка применение того или иного способа выемки угля неэффективно.

4.2.    Известно, что основные технико-экономические показатели добычи угля в значительной мере зависят от степени нарушенное™ отрабатываемых пластов. Такая зависимость проявляется в уменьшении производительности труда рабочих, увеличении себестоимости добытого угля, увеличении зольности угля, перерасходе лесоматериалов, значительном увеличении

8

числа горных выработок как на участках, пораженных дизъюнктивными нарушениями, так и по шахте в целом.

Установлено, что в наиболее четкой зависимости от степени нарушенности выемочного участка находятся производительность труда рабочих, себестоимость угля и объем подготовительных выработок. Поэтому для выявления количественных значений зависимости целесообразно использовать именно эти технико-экономические показатели: производительность труда одного участкового рабочего, себестоимость 1 т угля, о&ьем подготовительных выработок в пределах анализируемого участка на 1000 т добычи.

Сравнительные характеристики больших площадей - шахто-пластов, шахт, групп шахт по бассейнам проводятся на основе суммирования и анализа показателей, полученных для выемочных участков.

Наиболее ощутимое отрицательное влияние тектонической нарушенности на технико-экономические показатели проявляется при использовании средств механизации добычи угля.

Существует возможность оценить влияние дизъюнктивной нарушенности на техннхо-экономические показатели добычи угля. В приложении 9 дана оценка влияния степени нарушенности угольных пластов на технико-экономические показатели их отработки на примере участков, находящихся в различных структурных условиях и разрабатываемых разными системами н средствами механизации.

4.3.    В ряде случаев зависимость между степенью нарушенности угольных пластов на выемочных участках и технико-эко-номнчесхнми показателями отработки отсутствует, иногда выявляется обратная связь, когда участкам с высоким показателем нарушенности соответствует 6ольша:1 производительность труда и меньшая себестоимость добываемого угля. Анализ показал, что подобное нарушение выявленной закономерности характерно лишь для участков, где высокий показатель нарушенности обусловливается преобладающим развитием очень мелких дизъюнктивов (с амплитудой смещения, значительно меньшей мощности пласта), не оказывающих существенного отрицательного влияния на устойчивость хровли и, в то же время, облегчающих отбойку угля (см. приложение 9, табл. 3).

4.4.    Эксплуатационные потери угля, заключенные в целиках вблизи геологических нарушений, обводненных участках пластов, местах обрушений, нормальная и безопасная эксплуатация которых по этим причинам затруднена, ранее классифицировались как потери по геологическим причинам. Сведения о потерях этого вида за 1970-1973 гг. по ряду нарушенных месторождений МУП СССР приведены на рис. 4.1, из которого видно, что они колеблются в пределах 3-18%, причем в большинстве случаев имеют тенденцию к увеличению.