Структура и слоистость массива пород
В зависимости от расположения отдельных слоев боковых пород по отношению к угольному пласту и способности их к обрушению и сдвижению различают ложную, непосредственную и основную кровлю и ложную, непосредственную и основную почву.
Ложной кровлей называют легкообрушающийся слой пород незначительной мощности (до 0,5—0,6 м), залегающий непосредственно над пластом угля. Обычно ложная кровля обрушается при выемке угля или через небольшой промежуток времени.
Непосредственной кровлей называют толщу пород над угольным пластом, которая легко обрушается при небольших обнажениях на некотором расстоянии от забоя при выбойке призабойной и переноске посадочной крепи. Мощность непосредственной кровли определяется мощностью систематически обрушающихся в выработанном пространстве пород после переноски посадочной крепи.
Основной кровлей называют толщу прочных пород, залегающую над непосредственной кровлей. Породы основной кровли могут сохранять устойчивость при обнажении их на большой площади. Обрушаются они с отставанием во времени от непосредственной кровли.
Ложной почвой называют слабые легкоразрушающиеся породы мощностью до 0,8—0,4 м, залегающие непосредственно под пластом.
Непосредственной почвой называют толщу пород, залегающую непосредственно под угольным пластом. Со свойствами непосредственной почвы связаны явления пучения, сползания ее на крутых пластах, а также вдавливания в нее крепи.
Основной почвой называют толщу пород, залегающую ниже непосредственной почвы.
Ложная кровля обычно состоит из углистых и слабых глинистых, сланцев, непосредственная кровля чаще всего представлена песчано-глинистыми и глинистыми сланцами, а основная — известняками и песчаниками, реже — крепкими глинистыми сланцами.
Устойчивость и характер обрушения пород в очистном забое в большой степени зависят от способности пород расслаиваться; при этом большое значение имеет мощность тех обособленных слоев, на которые расслаивается порода. Чем меньше связь между слоями и чем тоньше эти слои, тем легче они обрушаются небольшими участками. Чем толще слои, на которые расслаивается порода, тем труднее они прогибаются и
тем большими участками (глыбами) они обрушаются.
Для песчаников Донецкого бассейна характерно расслоение на слои толщиной 0,5—1,5м. Толщина слоев, на которые расслаиваются глинистые и песчано-глинистые сланцы, изменяется от 0,08 до 1,2м.
Расслоение пород тесно связано со слоистостью (неоднородностью осадка в разрезе). Основной его причиной является смена слабых пород крепкими, причем расслоение идет по прослойкам слабых пород и для этого достаточно, чтобы в крепкой породе была хотя бы весьма тонкая (в доли миллиметра) сплошная прослойка слабой породы. Наибольшее расслоение пород отмечается при наличии сплошных прослойков глинистого, углистого и слюдистого материала, а также при наслоении растительных остатков.
Кроме слоистости в породах могут быть плоскости ослабления. Они могут проходить как по границе пластов, так и внутри однородных пород. Мощность породы между плоскостями ослабления называют пластовой отдельностью. Так как пластовая отдельность не имеет сцепления с вышележащими породами, то ее вес полностью передается на нижележащие породы. Чем больше мощность пластовой отдельности, тем выше ее устойчивость.
Если сцепление между слоями такое, что под собственным весом расслоения не происходит, то границы между слоями не будут являться пластовыми отдельностями.
Классификация горных пород по слоистости
| Толщина слоя, м | |
| Весьма тонкослоистые | Меньше 0,2 |
| Тонкослоистые | 0,2—1 |
| Среднеслоистые | 1—3 |
| Крупнослоистые | 3—10 |
| Весьма крупнослоистые | Больше 10 |