1.1 Прогноз инженерно-геологических условий залегания угольных пластов

При обосновании оптимальных проектных решений необходимо учитывать большое число влияющих геологических и инженерно-геологических условий залегания угольных пластов. К последним, прежде всего, относят: устойчивость пород непосредственной кровли и почвы, наличие ложной кровли, обрушаемости основной кровли, обводненность очистных забоев.

Их прогноз следует осуществлять с учетом факторов, приведенных в таблице 1.1 по программам, разработанным для ПЭВМ на кафедре РМПИ [1] для каждого из заданных пластов в отдельности.

Поскольку значение геологических факторов в таблице 1.1 принимается усредненным без учета возможных ошибок их определения в процесссе геологоразведки, то прогноз указанных выше инженерно-геологических условий должен осуществляться с учетом таких ошибок.

Для этого следует рассчитать скорректированные значения таких факторов, как: мощность пласта, угол его падения, содержание серы в угле, мощность нижнего слоя непосредственной кровли, прочность пород, пластово-промышленная зольность угля, рабочая влажность угля.

Расчет скорректированных значений необходимо осуществлять по формуле (1.1).

Таблица 1.1 – Образец исходной информации для прогноза инженерно-геологических условий залегания угольного пласта

Фамилия, инициалы, группа

Рассказов С.А. ГИ-06-3у

Исходные данные для расчета:

Угольный пласт
Вынимаемая мощность пласта, м	1,15	х11
Угол падения пласта, град.	12	х21
Марочный состав угля	К	х81
Содержание серы, %	2,0	х89
Основная кровля
Мощность пород основной кровли, м	8,0	х93
Прочность пород основной кровли, МПа	45	х74
Непосредственная кровля
Литологическая принадлежность пород непосред- ственной кровли	известняк	х77
Фациальная принадлежность пород	ПВ	х85
Мощность пород непосредственной кровли, м	1,0	х71
Мощность пород непосредственной кровли (песчаник, известняк), м	1,0	х71А
Мощность непосредственной кровли (аргиллит, алевролит), м	0,0	х71В
Мощность нижнего слоя непосредственной кров- ли, м	0,4	х86
Прочность пород непосредственной кровли, МПа	70	х78
Частота трещин пород непосредственной кровли, шт/м	4	х79
Непосредственная почва
Литологическая принадлежность пород непосредственной почвы	алевролит	х88
Мощность пород непосредственной почвы, м	2,0	х84
Прочность пород непосредственной почвы, МПа	40	х82
Горно-технические факторы
Глубина разработки, м	1400	х13
Тектонический район по В.С.Попову	Северная	х90В
Положение лавы в складчатой структуре	среднее	х83

Продолжение таблицы 1.1

Горно-технические факторы
Наличие подработки или надработки пласта	не подраб	х91
Порядок отработки выемочных участков	в массиве	х95
Направление отработки пласта	по паде- нию	х92
Длина лавы, м	100	х15
Вид крепи очистного забоя	механи- зирован.	х64
Среднесуточная скорость подвигания очистно- го забоя, м/сут.	1,0	х80В

(1.1)

где - скорректированное значение-го фактора;

- усредненное значение -го фактора по данным геологоразведки;

- систематическая ошибка в определении значений -го фактора;

- случайная ошибка в определении значений -го фактора.

Величины ошибок ипринимать по данным таблицы 4.1 [2].

Пример. Определить скорректированное значение мощности пласта m, среднее значение которой mⁿ по данным геологоразведки равно 1,0 м.

,

Таким образом, с учетом ошибок фактические значение мощности пласта могут колебаться в пределах от 0,88 до 1,18 м.

Поскольку в процессе корректировки указанных выше факторов мы получаем по три значения для каждого из них, то в процессе прогноза инженерно-геологических условий необходимо просчитать три варианта для минимальных, средних и максимальных значений факторов. При этом необходимо подготовить три варианта исходных данных по образцу таблицы 1.1 для каждого угольного пласта.

Результаты расчетов представлены в таблице 1.2. С учетом изложенного выше будет получено три варианта данной таблицы для каждого пласта. В результате их анализа необходимо сделать вывод о влиянии ошибок исходных данных на результаты прогноза. Если они одинаковы, то учтенные ошибки не оказывают существенного влияния на прогнозные значения инженерно-геологических условий и в дальнейших расчетах следует принимать во внимание усредненные значения геологических факторов.

В противном случае, необходимо ориентироваться на неблагоприятные прогнозные значения инженерно-геологических условий.

Таблица 1. 2 – Результаты расчета:

	Значение	Код
Устойчивость пород кровли	средней устой- чивости	х16
Устойчивость пород почвы	неустойчивая	х19
Водоприток в лаву, м^3/ч.	1-5	х76
Обрушаемость пород непосредственной кровли	труднообруш.	х87
Наличие ложной кровли	образуется	х94

При заполнении таблицы 1.1 значения горно-геологических факторов: направление отработки пласта, длина лавы, вид крепи очистного забоя задаются студентом самостоятельно. При этом необходимо ориентироваться на наиболее прогрессивные для заданных условий значения. Среднесуточную скорость подвигания очистного забоя принимать равной 2,4 м/сут.