Материал: Сдвижение земной поверхности под влиянием горных разработок

Внимание! Если размещение файла нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам

Продолжение табл. 8

Ло

 

Угол

Глубина

Л?

стан­

Название или номер шахт

падения

разра­

профиль­

пластов,

боток,

ных

ции

 

 

град.

м

линии

Количество реперов

Год закладки

17

№ 205, Центральное место-

 

 

 

 

 

18

рождение ........................

 

 

9—15

110-210 51-52,74

96

1947—

№ 18-бис, Емаижелинское

 

50

53

14

1949

19

месторождение .

. . .

№ 27, 29, Центральное ме­

5,45-70 30—100

 

 

 

 

сторождение ....................

 

 

54 -57

135

1947—

20

№ 45, Центральное

место­

 

 

77—78

 

1949

 

 

 

 

 

21

рождение ............................

 

 

44-47

20-80

60-64

107

1949

№ 35-бис................................

 

 

45—56

20—70

69—70

31

1949

22

№ 2 3

........................................

 

 

До 65

71—74

— -

1949

23

№ 19-а, Емаижелинское ме­

45-60

120

75—76

25

1949

24

сторождение ................

. . .

№ 29

„Капитальная*

18

17—97

79-81

63

1950

25

№ 42

„Капитальная*

 

. .

10-12

34

82

12

1950

26

№ 22, Центральное

место­

30

До 120

83—87

143

1950

 

рождение ...........................

 

 

 

Пр име ч а ния : 1. Глубина разработок указана ориентировочно над

 

верхней и нижней границами очистных выработок.

 

 

 

 

2. Станция № 22 была

заложена с целью изучения оседаний поверх*

 

ности и деформаций второго ствола шахты № 23 под влиянием дрениро*

 

вания глинистых сланцев.

 

 

 

 

 

 

В 1940

г. Уральским

филиалом

ЦНИМБ

была

предпри­

нята первая попытка создания Правил охраны сооружений от вредного влияния горных, разработок в Челябинском бассейне.

Проект Правил опубликован в 1940 г. в Трудах ЦНИМБ (№ 10), однако ввиду недостаточной обоснованности утверж­ ден не был. Второй проект Правил, основанный на наблюде­ ниях 1936—1945 гг., составлен инж. М. Г. Попазовым в 1946 г* В 1947 г. И. И. Пономарев разработал более полный вариант Правил, представленный на утверждение в Главное управление

Государственного

горного

надзора.

Этот

вариант, • несколь­

ко дополненный

в 1948—1949

гг., был

утвержден и в 1950 г.

издан.

 

 

1950 г.

недостаточно

обосно­

Как увидим далее, Правила

ваны в отношении углов сдвижения

 

Для

уточнения этих

углов в самое ближайшее время следует

поставить дополни­

тельные наблюдения.

проекта

Правил

охраны

соору­

В 1947 г. при разработке

жений даны некоторые рекомендации по предрасчету сдвиже­ ний поверхности в условиях Челябинского бассейна. Эти ре­ комендации получили дальнейшее развитие в работах И. А. Пе­ тухова в 1949 и 1950 гг.

4*

51

В 1951 г. И. А. Петуховым на основе обработки материа­ лов наблюдений предшествующих лет составлено Руководство по предрасчету сдвижений.

Автором сделан ряд оригинальных предложений, однако рекомендованные им формулы и зависимости не получили не­ обходимого обоснования ввиду отсутствия данных наблюдений при более или менее значительных глубинах разработки.

Буланашское угольное месторождение (Егоршинский бассейн)

Ввиду слабой разведанности Буланашского месторождения характеристика геологических условий с достаточной досто­ верностью может быть дана лишь в пределах разрабатываемых участков. Характер пород и залегание пластов имеют много общего с Челябинским бассейном.

Продуктивная толща юрского возраста сложена слабо сце­ ментированными глинистыми и песчанистыми сланцами, песча­ никами, конгломератами, угольными пластами. Преобладающими являются глинистые и песчанистые сланцы. Породы собраны в складки и сильно нарушены дизъюнктивными смещениями. По­ крывающая продуктивную свиту толща сложена горизонтально залегающими четвертичными и третично-меловыми отложе­ ниями. Эти отложения имеют значительную мощность и пред­ ставлены глинами, песками, а также сильно обводненными опоковыми глинами и кремнистыми опоками. Последние зале­ гают непосредственно на породах продуктивной толщи.

Угольные пласты сложного строения имеют различную по­ лезную мощность (тонкие, средней мощности). Углы падения пластов даже в пределах отдельных шахтных полей колеблются в широких пределах (пологое, наклонное и крутое залегание).

Разработка пластов производится сплошной системой и длин­ ными столбами с обрушением и плавным опусканием кровли.

Наблюдения за сдвижением горных пород на Буланашском месторождении впервые были поставлены в 1943 г. Уральским филиалом ЦНИМБ (Д. В. Родкевич) на шахте № 1—2.

Заложенная на южном крыле шахты наблюдательная стан­ ция состояла из трех профильных линий (83 репера), из ко­ торых две располагались вкрест простирания и одна по про­ стиранию пласта VII. Одновременно проводились наблюдения на 69 парных реперах, заложенных в очистных выработках (с целью изучения сдвижений кровли).

Ввиду сравнительно небольшой глубины разработок (около 80 м) наблюдения 1943 г. позволили охарактеризовать процесс

сдвижений и определить углы сдвижения в условиях

разра­

ботки тонкого пласта с углом падения 20—35°.

 

В 1944—1945 гг. наблюдения на

указанных профильных

линиях были продолжены главным

маркшейдером

шахты

№ 1—2 Н. И. Куциным.

 

 

52

В 1947 г. Уральским филиалом ВНИМИ (доц. И. А. Блашкевич, инж. И. И. Пономарев) проводились наблюдения на наблюдательной станции № 2, заложенной в 1947 г. на север­ ном крыле шахты № 1— 2. Станция состояла из четырех про­ фильных линий (одна по простиранию и три вкрест простира­ ния пластов). Всего было заложено 77 реперов. Одновременно проведены заключительные наблюдения на сохранившихся про­ фильных линиях 1943 г. и собраны материалы по углам обру­ шения на других шахтах (№ 2 и „Ключи").

Наблюдения на станции № 2 проводились над горными ра­ ботами по пласту VII. Глубина горных разработок около 80 м, мощность пласта 1,6 мл угол падения 50—60°. Углы сдвиже­ ния и обрушения удалось получить по двум профильным линиям.

В 1947—1948 гг. Уральским филиалом ВНИМИ произведены обобщения и анализ наблюдений по шахте № 1—2 за все время (1943— 1947 гг.). Анализ показал сходство полученных результатов с результатами наблюдений на шахтах Челябин­ ского бассейна. В 1951 г. Уральский филиал ВНИМИ вновь приступил к производству наблюдений на Буланашском место­ рождении.

Ткварчельское каменноугольное месторождение

На месторождении разрабатывается свита сближенных плас­ тов преимущественно средней мощности. Угольные пласты приурочены к нижней части разреза угленосной свиты юрского возраста. Мощность угленосной свиты колеблется в пределах 175—250 м. Угленосные отложения трансгрессивно перекры­ ваются породами верхней обломочной свиты (конгломераты^. Юрские отложения собраны в крупные складки двух систем (направлений), из которых первая (параллельная главному Кав­ казскому хребту) выражена более отчетливо. Все месторожде­ ние разбито серией крупных и мелких нарушений, сильно ос­

ложняющих разведку

и разработку

угольных пластов.

Углы

падения разрабатываемых пластов

колеблются в пределах

5—20° (в центральных

частях синклиналей) и достигают

30—

45° на выходах пластов.

Покрывающая угольные пласты толща представлена (снизу вверх) песчаниками, глинисто-песчаинстыми сланцами, конгло­ мератами и рыхлыми наносными отложениями. Песчаники и сланцы залегают обособленно в виде относительно мощных толщ, при этом первые расположены непосредственно над угольными пластами., а вторые под верхней обломочной сви­ той. Конгломераты и наносы имеют незначительную мощность.

Вследствие гористого рельефа угольные пласты вскрываются штольнями.

Разработка пластов производится системой длинных стол­ бов с обрушением кровли или частичной закладкой (бутовые

полосы). Глубина разработок колеблется в широких пределах, достигая 200 м и более.

Наличие гористого рельефа способствует образованию оползней. При этом наблюдаются как естественные оползни, так и оползни, связанные с проведением искусственных вые­ мок и разработкой угольных пластов под крутыми склонами гор.

Сочетание сдвижения коренных пород с оползанием рых­ лых наносных отложений при подработке склонов требует особого подхода к решению задач охраны сооружений от вредного влияния горных разработок.

Второй вопрос, который здесь возникает в связи со сдви­ жением горных пород, — это выяснение условий безопасной выемки угля под руслами рек.

Для изучения сдвижения горных пород и оползневых яв­ лений в 1948— 1949 гг. Союзмаркштрестом (инж. Г. М. Гелашвили) было заложено пять наблюдательных станций. В конце 1949 г. работы по наблюдению за сдвижением горных пород перешли в ведение ВНИМИ.

В 1950— 1951 гг. выездной партией ВНИМИ (инженеры С. П. Колбенков и Н. И. Митичкина) дополнительно заложено девять профильных линий над очистными выработками и про­ ведены наблюдения как на этих линиях, так и на восьми про­ фильных линиях Союзмаркштреста. Одновременно с этим организованы и проведены метеорологические и гидрометри­ ческие наблюдения с целью характеристики количества вы­

падающих атмосферных осадков, дебита рек

и притока воды

в шахтах. Собраны дополнительные данные,

уточняющие гео­

логические и гидрогеологические условия шахт.

Произведен

отбор и испытание физико-механических свойств

16 образцов

коренных пород из кровли выработок.

 

Фундамент-

В связи с изучением оползней ленинградским

проектом по договору с ВНИМИ выполнена инженерно-геоло­ гическая съемка некоторых участков и произведено бурение 20 скважин в наносах с отбором и лабораторными испытаниями образцов грунта.

Для изучения условий безопасной выемки подрусловых целиков начаты опытные подработки русел, при этом на одном из экспериментальных участков трестом Ткварчелуголь в 1950—

1951 гг. произведен отвод реки

Цаки-Квара специально

прой­

денным тоннелем.

горных

пород не

завершены

Наблюдения за сдвижением

и продолжаются в настоящее

время.

Они позволили

лишь

в первом приближении охарактеризовать процесс

сдвижения

пород при первичной подработке. Однако полученные данные

позволяют более смело

развивать опыт

подработки русел

и внести предварительные

коррективы в

методы охраны со­

оружений от вредного влияния горных разработок.

54

Следует отметить, что до настоящего времени расчет ох­ ранных целиков на шахтах Ткварчельского месторождения производился по углам сдвижения, заимствованным из Правил охраны сооружений для Донбасса. Результаты наблюдений 1950— 1951 гг. (правда, еще недостаточно надежные) выявили необходимость некоторого уменьшения углов сдвижения (на 5—10е) и учета возможного сползания наносов на крутых склонах.

Дальнейшие наблюдения позволят более надежно опреде­ лить параметры процесса сдвижений и дать более обоснован­ ные рекомендации по охране сооружений от вредного влияния горных разработок и выемке подрусловых целиков.

Буроугольные и каменноугольные месторождения Средней Азии

В настоящее время шахты, объединяемые комбинатом Средазуголь, производят горные работы на следующих основных месторождениях:

а) буроугольных — Ангренском, Ленгерском, Сулюктинском,

Кзыл-Кийском, Шурабском;

от буроугольных

б) каменноугольных (точнее переходных

к каменноугольным)—Кок-Янгакском, Таш-Кумырском.

Условия залегания пластов на разрабатываемых участках

характеризуются большим разнообразием

(табл. 9). По гид­

рогеологическим условиям особенно выделяется Ангренское месторождение, отличающееся значительной обводненностью пород и наличием плывунов.

Пласты разрабатываются подземным способом, за исключе­ нием Ангренского месторождения, где наряду с подземными работами применяется открытый способ разработки. Вскрытие пластов производится штольнями, наклонными и вертикальными шахтными стволами. Очистные работы ведутся преимущественно с обрушением кровли. На Шурабском месторождении до 1950 г. (при выемке пласта „В“) применялась закладка. Мощные пласты (на месторождениях Ангренском, Сулюктинском, Шурабском, Кзыл-Кийском и Кок-Янгакском) разрабатываются наклонными слоями с выемкой угля длинными столбами по простиранию, короткими столб.ши (в редких случаях) и сплошной системой. Выемка тонких и средней мощности пластов на ряде место­ рождений производится сплошной системой или длинными столбами по простиранию. На Ленгерском месторождении, кроме того, применяются длинные столбы с выемкой по вос­ станию пласта. При отработке нарушенных участков иногда практикуется камерно-столбовая система и система коротких столбов.

Вопросы охраны сооружений от вредного влияния горных разработок являются актуальными особенно для Ангренского, венгерского, Сулюктинского и Шурабского месторождений.

55