Горный удар

Го́рный удар — хрупкое разрушение предельно напряжённой части пласта породы (угля), прилегающей к горной выработке, возникающее в условиях, когда скорость изменения напряжённого состояния в этой части превышает предельную скорость релаксации напряжений в ней (вследствие пластических деформаций).

В горном ударе участвует упругая энергия пласта в очаге удара и энергия окружающих пород, данное явление сопровождается резким звуком, выбросом породы в горную выработку, образованием пыли и воздушных волн. Упругое расширение массива пород, прилегающих к очагу разрушения, порождает сейсмические волны, распространяющиеся при горном ударе большой силы на десятки и сотни километров. Разрушение происходит лавинообразно и совершается с образованием устойчивой по форме полости при подпоре со стороны выброшенных пород. Следствием горных ударов становятся аварии на шахтах, сопряженные с разрушением крепи и оборудования, нанесением ущерба здоровью и гибелью людей.

В качестве локальных проявлений горных ударов выделяют стреляния, толчки и микроудары.

Стреляние горных пород (бергшляг) — это быстрое откалывание и отскакивание кусков породы от обнаженной поверхности горных выработок, сопровождающееся звуковым эффектом, возникающее вследствие их хрупкого разрушения при соответствующем напряженном состоянии. Стреляние горных пород может являться признаком возможных горных ударов.
Толчками принято называть горные удары, проявляющиеся в разрушении угленосной толщи за пределами контуров выработок без их выброса в горную выработку.
Микроудары характеризуются разрушением горных пород и пластов угля в пределах сравнительно небольшого объема геологического пространства при быстром их выбросе в горную выработку. Сопровождаются обычно резким звуком, образованием пыли, сотрясением горных пород и усилением газовыделения в газоносных породах.

Как правило, горные удары проявляются обычно в краевых частях подготовительных и очистных выработок, в целиках, на глубинах свыше 120—150 метров. Удароопасность тесно связана с прочностью и структурными особенностями пород кровли и угольных пластов, углами падения и глубинами разработки. Чем выше прочность угля и вмещающих пород, тем выше вероятность возникновения горных ударов. Удароопасность также повышается с увеличением глубины ведения горных работ, при наличии разрывных нарушений, разделяющих массив на крупные блоки, зон повышенного горного давления, при ведении горных работ в «особосложных условиях». Установлено также, что удароопасны в основном песчаники, известняки, пластовые жилы изверженных пород с пределом прочности на сжатие до 100 МПа, при мощности пластов 10 метров и более, залегающие на глубине более 500 метров.

В целях предотвращения горных ударов в ходе разработки угля принимаются меры по снижению горного давления на угольный пласт (опережающей отработкой неопасных соседних пластов, ведением работ без целиков угля, снижением зависания пород и др.) и уменьшению способности пласта к накоплению упругой энергии (бурение разгрузочных скважин, рыхлением камуфлетными взрывами, нагнетанием воды в пласт).

См. также

Шубин (мифология)

Литература

Авершин С. Г., Горные удары, М., 1955.
Петухов И. М. и др. Горные удары и борьба с ними, Пермь, 1969.
Геология, гидрогеология. Интернет-обозрение (недоступная ссылка)
Инструкция по безопасному ведению горных работ на шахтах, разрабатывающих угольные пласты, склонные к горным ударам (РД 05-328-99
Гражданская защита. Энциклопедия / Под общ. ред. Шойгу С.К.; МЧС России. — Москва: Московская типография № 2, 2006. — Т. 1. — 568 с. — 3000 экз. — ISBN 5-86472-158-1.
Удароопасность массива на больших глубинах // Горнорудное дело Украины в сети Интернет [Текст]: справочник / О. Е. Хоменко, М. Н. Кононенко, А. Б. Владыка, Д. В. Мальцев. — Днепропетровск: Национальный горный университет, 2011. — 288 с. — С. 262—264. ISBN 978-966-350-306-6.
Кобылкин С.С., Пугач А.С. Методика прогноза горных ударов и выбора безопасного направления фронта очистных работ. Горные науки и технологии. 2022;7(2):126-136. https://doi.org/10.17073/2500-0632-2022-2-126-136- русская версия статьи английская версия статьи