Предупреждение обрушений кровли, падения горной массы и людей в выработках

Устойчивость пород кровли и ее опробования. Проверка состояния выработок. Соблюдение паспорта крепления и управление кровлей. Предупреждение опасности обрушений в подготовительных выработках. Предупреждение падения людей и предметов в выработки.
Краткое сожержание материала:

Размещено на

Министерство науки и образования РФ

ГОУ ВПО Северо-восточный федеральный университет им. М.К. Амосова

Горный факультет

Кафедра техносферной безопасности

Курсовая работа на тему:

«Предупреждение обрушений кровли, падения горной массы и людей в выработках»

Выполнил:

студент группы БТ-09

Егорова А.П.

Проверил:

Чемезов Егор Борисович

Якутск 2013



Оглавление

Введение

Глава I. Обрушение в горных выработках

Глава II. Организация и документация работ, факторы безопасности

2.1 Устойчивость пород кровли и ее опробования

2.2 Проверка состояния выработок

2.3 Соблюдение паспорта крепления и управление кровлей

2.4 Предупреждение опасности обрушений в подготовительных выработках

2.5 Предупреждение падения людей и предметов в выработки

Глава III. Технология и механизация

3.1 Поддержание рабочих пространств очистных забоев и сопряжений их с подготовительными выработками

3.2 Мероприятия при управлении кровлей полным обрушением

3.3 Мероприятия, обеспечивающие безопасность работ по посадке кровли

Заключение

Список литературы



Введение

Целью моей курсовой работы является: Изучить способы предупреждения обрушения кровли, падения горной массы и людей в выработках.

Актуальность работы обуславливает высокий уровень травматизма при работе подземным способом.

Основными причинами травматизма в очистных забоях являются вывалы и обрушения угля и пород кровли. По этой причине в очистных забоях шахт России смертельно травмируются примерно 30% от общего количества пострадавших на шахтах угольной отрасли в подземных выработках.

Примерно 65 - 66% травматизма приходится на очистные забои (лавы). На забои подготовительных выработок и на протяжение действующих подготовительных выработок приходится соответственно 22 - 23% и 12 - 15%. Последние происходят в основном при перекреплении. Из всего числа несчастных случаев, происходящих в лавах, около 30% приходится на так называемые концевые участки (ниши, сопряжения)

Наибольшее число случаев травмирования происходит в очистных забоях, что в значительной степени обусловлено постоянно изменяющимися условиями ведения работ и сосредоточением людей, машин и механизмов в ограниченном пространстве. Уровень травматизма в значительной степени определяется горно-геологическими условиями, горнотехническими и организационными факторами.

Наиболее распространенными причинами несчастных случаев от обрушения породы и угля в лавах является ведение работ с нарушением паспортов крепления и управления кровлей (примерно 70%), а также несоответствие их горно-геологическим условиям и нарушение установленной технологии (до 30%).

Широкое применение механизированных комплексов позволяет в различной степени повысить безопасность труда в очистных забоях за счет механизации процессов крепления в управлении кровлей.



Глава I. Обрушение в горных выработках

Внезапное обрушение горных пород в выработке происходит тогда, когда окружающие ее горные породы (главным образом залегающие в кровле или висячем боку выработки) вследствие деформаций и расслоения приходят в неустойчивое состояние, а крепь в выработке отсутствует или неспособна удерживать породы из-за поломок или недостаточной несущей способности. Но с течением времени при отсутствии крепи или недостаточной ее несущей способности они нарастают и могут завершиться обрушением пород кровли и стенок или пучением почвы выработки.

Сфера деформаций и обрушений (если дать им развиться) окон-туривается сводом обрушения, за пределами которого создаются новые распределения напряжений, в конце концов приводящие породы в устойчивое состояние.

Анализ причин и условий внезапных обрушений и вывалов горных пород показывает, что они наиболее часто происходят в результате: запоздалой установки крепи (вследствие чего при продолжении выемки увеличивается площадь обнаженной кровли или возрастает время, в течение которого кровля не подхватывается крепью); установки крепи недостаточной устойчивости или несущей способности, вследствие несоответствия ее условиям работы, наличия пустот между крепью и породой, конструктивных недостатков крепи или брака при ее установке, увеличения против расчетного расстояния между рамами или секциями, отсутствия затяжки и плохого расклинивания рамы крепи.

Ошибки в определении устойчивости пород в конкретных забоях являются частой причиной внезапных обрушений в выработках (нередко сопровождающихся травмированием людей) и разработки паспортов крепления, не соответствующих горно-геологическим условиям.

Обрушения кровли при крутонаклонном и крутом (и в некоторых случаях -- при наклонном) залегании пластов полезного ископаемого нередко вызываются так называемым сползанием почвы (или лежачего бока). При углах более 36° отбитые и обрушившиеся куски и глыбы пород, падая вдоль забоя, выбивают крепь, вызывая этим расширения зоны обрушений и увеличение травмирующего эффекта.

Число травм и обрушений пород в зонах геологических нарушений и сильной трещиноватости в 3--4 раза больше, чем в спокойных зонах. Поэтому надо тщательно следить за структурой кровли (висячего бока) осадочных пород, выявлять наличие и характер слоистости и трещиноватости, определять зоны повышенной склонности пород к обрушениям и особенно к вывалам и принимать меры к усилению крепи, упрочению пород и более внимательному и частому осмотру кровли.

В длинных очистных выработках, лавах и на сопряжениях с прилегающими к ним подготовительными выработками травмирование людей при внезапных обрушениях и вывалах возникает вследствие: массового обрушения непосредственной и основной кровли из-за падения или поломки индивидуальной крепи; ограниченного обрушения непосредственной и основной кровли в связи с поломкой крепи или ее падением; обрушения ложной или непосредственной кровли в местах, где она своевременно не подхвачена крепью, а также в пустотах, ранее образовавшихся в породах; выпадения небольших глыб (кусков) пород между рамами (стойками, секциями механизированной крепи); отделения полезного ископаемого от плоскости забоя (при вынимаемой мощности более 2 м); обрушения кровли из-за падения секций механизированной крепи или потери ею несущей способности («посадки на сухую»).

Большинство случаев обрушений в длинных забоях (лавах) происходит между выработанным пространством и конвейером (при посадке кровли, выкладке бутовых полос, ремонте крепи и т.

К причинам внезапных обрушений пород в призабойном пространстве очистных забоев на угольных шахтах относятся: малый предварительный распор стоек крепи, не обеспечивающий предотвращение расслоений испусканий слоев пород кровли; недостаточное сопротивление призабойной крепи сдвигу по простиранию или падению; несоответствующая нагрузкам несущая способность крепи вследствие малой плотности ее или удовлетворительной прочности ее элементов; увеличение ширины призабойного пространства без усиления крепи; несвоевременная установка крепи; постановка забоя параллельно направлению основной трещиноватости; зависание кровли при посадке или несвоевременная посадка кровли; несвоевременная постановка выбитой (например, при взрывных работах) крепи или выбивка крепи без установки заменяющей временной; непринятие мер по усилению или изменению системы крепи в зоне геологических нарушений; увеличенная площадь не поддерживаемой крепью обнаженной кровли; чрезмерное нарушение цельности кровли взрывными работами (особенно в нишах).

Обрушения между перекрытиями наблюдаются при увеличении раздвижки секций, неисправности перекрытий и посадке стоек «на сухую» вследствие потери ими несущей способности из-за выхода из строя уплотнителей, порчи клапанов и раздутия цилиндров.

Управление кровлей полным обрушением можно применять только при механизированных крепях, комплексах и агрегатах, а также при индивидуальной крепи в сочетании с крепями типа «Спутник».

Наибольшая опасность возникает при щитовой системе разработки с деревянными щитами и буровзрывной отбойкой угля: здесь часты обрушения пород под щитом и в многочисленных подготовительных выработках при их проведении.

Внешние импульсы, провоцирующие выбросы, возникают в момент внедрения в массив отбойного или бурового инструмента (и даже небольшого удара твердого предмета, например лопаты о массив), а также при взрывании зарядов взрывчатых материалов в шпурах или скважинах, осадке или обрушении основной или мощной непосредственной кровли и других явлениях, вызывающих внезапные значительные пригрузки давления на массив.

Обрушения и вывалы кусков горных пород в рабочих уступах, а также сползание уступов являются в основном следствием превышения против допустимой высоты уступа, образования навесов в забое, увеличения против допустимых углов откоса уступов, расположения в пределах призмы обрушения тяжелого оборудования и обводненности горных пород в уступе.

Обрушение сводов и зависаний должно проводиться под руководством лица технического надзора опытными рабочими и с применением предохранительных поясов, канатов и лестниц.

К организационным ф...