Методика определения показателей физико-механических свойств выбросоопасных пластов

Abstract

В данной статье рассматривались показатели физико-механических свойств выбросопасных пластов, при их экспериментальном изучении, путѐм определения предела сопротивления сдвигу против напластования и по напластованию, коэффициента внутреннего трения угля и контактного трения между пластом и породами кровли. Все работы проводились на экспериментальном стенде, для определения вышеуказанных параметров по разработанной методике определения показателей физико-механических свойств выбросоопасных пластов, суть которой состоит в определении зависимости сдвигающего разрушающего усилия от нормальной сжимающей нагрузки. В основе положенных экспериментов рассматривались образцы из разрабатываемых пластов i₃ и k^н₂, которые являются наиболее выбросоопасными в ПАО «Краснодонуголь». Установлено, что значения коэффициента и угла внутреннего трения проб угля пласта i₃ ПАО «Краснодонуголь» составляют вдоль напластования μ=1,1 и ρ = 48° соответственно, перпендикулярно напластованию μ=1,0 и ρ =45°, предел сопротивления сдвигу вдоль напластования – kn=0,3-0,4 МПа, перпендикулярно напластованию – 1,4-1,8 МПа. А для пласта k^н₂ по напластованию и против напластования составляют μ=0,82 -0,85 и ρ = 39-40° соответственно, предел сопротивления угля сдвигу по напластованию составляет 0,5-0,6 МПа, перпендикулярно напластованию – 1,4-1,6 МПа.

У даній статті розглядалися показники фізико-механічних властивостей викидонебезпечних пластів, при їх експериментальному вивченні, шляхом визначення межі опору зрушенню проти нашарування і за нашаруванням, коефіцієнта внутрішнього тертя вугілля і контактного тертя між пластом і породами покрівлі. Всі роботи проводилися на експериментальному стенді, для визначення вищевказаних параметрів за розробленою методикою визначення показників фізико-механічних властивостей викидонебезпечних пластів, суть якої полягає у визначенні залежності зрушуючого руйнівного зусилля від нормального стискаючого навантаження. В основі покладених експериментів розглядалися зразки з розроблюваних і найбільш викидонебезпечних пластів вугілля ПАТ «Краснодонвугілля». Значення коефіцієнта та кута внутрішнього тертя проб вугілля з пласту i´₃ ПАТ «Краснодонвугілля» складають уздовж нашарування μ=1,1 та ρ = 48° відповідно, перпендикулярно нашарування μ=1,0 и ρ =45°, межа опору зсуву уздовж нашарування – kn=0,3-0,4 МПа, перпендикулярно нашаруванню – 1,4-1,8 МПа. А для пласта k^н₂ по нашаруванню та проти нашарування складають μ=0,82 -0,85 та ρ = 39-40° відповідно, межа спротиву вугілля зсуву за нашаруванням становить 0,5-0,6 МПа, перпендикулярно нашаруванню – 1,4-1,6 МПа.

The article examined the indicators of physic and mechanical properties of the outburst-hazardous coal seam, at their experimental studying, and by determining the limit of shear resistance against stratification and on stratification, the coefficient of internal friction of coal and contact friction between coal seam formation and rocks formation of the roof. For determine the above parameters by the developed method for determining the parameters of the physic and mechanical properties of the outburst-hazardous coal layers, all the work was carried out at the experimental stand. The method consists in determining the dependence of the shearing stress on the normal compressive load. Experiments are based on consideration of coal samples from the developed coal seams i´₃; k^н₂, which are the mostoutburst-hazardouson PJSC «Krasnodonugol». Was found that the values of coefficient and angle of internal friction of coal samples from i₃ coal seam of PJSC «Krasnodonugol» along stratification are μ=1,1 & ρ = 48°, perpendicular to stratification are μ=1,0 и ρ=45°,and the limit of resistance to shear along stratification are kn=0,3-0,4 MPa, perpendicular to the stratification are 1.4-1.8 MPa. For the formation k^н₂ along stratification and against stratification is μ=0,82 -0,85 & ρ = 39-40°, and the limit of resistance to shear along stratification is 0.5-0.6 MPa, perpendicular to the stratification are1,4-1,6 MPa.