Материал: Сдвижение земной поверхности под влиянием горных разработок

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

Т а б л и ц а

Общая характеристика условий залегания угольных пластов, разрабатываемых шахтами комбината Средазуголь

 

Способ

Разраба­

Полез­

Угол

Глуби­

 

Породы

Месторождения

ная

 

паде­

на гор­

 

разработки

тываемые

мощ­

 

ния,

ных ра­

надугольнои

 

 

пласты

ность,

 

град.

бот,

 

толщины

 

 

 

м

 

 

 

м

 

 

 

 

Ангренское . .

Подзем-

Мощный 20—25

I

5—10

40—90

Наносы,

пес­

 

ный и

Подверх­

1.5-2.0

/

чанистые

слан­

 

открытый

ний

 

 

цы,

песчаники,

 

 

 

 

 

 

 

 

галечники, из­

 

 

 

 

 

 

 

 

вестняки,

конг­

 

 

 

 

 

 

 

 

ломераты

 

Ленгерское . .

Подзем­

Ленгер-

2,0—5,0

 

6—20

40-16С

Наносы,

пес­

 

ный

ский

 

 

 

 

 

чаники,

песча­

 

 

 

 

 

 

 

 

нистые

сланцы,

 

 

 

 

 

 

 

 

глины,

конгло­

 

 

 

 

 

 

 

 

мераты

 

 

Сулюктинское

0

F

2,5-6,5

 

1S-30

40—230

Наносы,

гли­

 

 

 

 

 

 

 

 

ны,

песчаники,

 

 

 

 

 

 

 

 

слабые

конгло­

 

 

 

 

 

 

 

 

мераты,

 

креп­

 

 

 

 

 

 

 

 

кие

известняки

Кзыл-Кийское

п

Кзыл-

3,5-10,0

12—25

90—180

Наносы,

гли­

 

 

Кийский

 

 

 

 

 

ны,

песчаники

 

 

 

 

 

 

 

 

и

песчанистые

 

 

 

 

 

 

 

 

сланцы,, галеч­

 

 

 

 

 

 

 

 

ники, конгломе­

 

 

 

 

 

 

 

 

раты

 

 

Кок-Янгакское

»

М*

3,2—8,0

 

38—401

 

Наносы,

пес­

 

 

М

3,5—5,0

 

18—25 } 80—270 чаники,

песча-

 

 

0, 1, и

0 ,7 -0 ,8

 

40—45)

 

нистые

сланцы,,

 

 

 

 

 

 

 

 

конгломераты,

 

 

 

 

 

 

 

 

глины

 

 

Шурабское . .

0

В

8,0—20,0

20—30\

 

Наносы,

пес­

 

 

Прочие

 

 

 

 

70-210

чаники, конгло­

 

 

(9 плас­

0,7-1,9

 

33—38 }

мераты,

глины,

 

 

тов)

 

 

известняки

Таш-Кумырское

 

 

 

 

 

• f t

 

Наносы,

пес­

»

III

2.0—

4,01

40—300

 

 

IV

2,2

 

>

45—50

чаники,

песча­

 

 

0

3.0—

8,0

5—25

 

нистые

сланцы,,

 

 

 

глинистые слан­

 

 

 

 

 

 

 

 

цы

Сколько-нибудь обоснованные Правила охраны сооружений от вредного влияния горных разработок на угольных место­ рождениях Средней Азии до самого последнего времени

56

отсутствовали. Расчет предохранительных целиков производился по углам сдвижения, заимствованным из Правил охраны соо­ ружений, применявшихся на других месторождениях или по „местным“ Правилам, устанавливаемым на основе местного опыта.

На Ангренском

месторождении в

1938—1939 гг.

расчет

целиков производился по

углам сдвижения,

равным

80°, что

при среднем угле падения

разрабатываемого

пласта

в

10° со­

ответствовало требованиям Правил Донбасса в

отношении

угла

(3=90 — 10°.

углы

сдвижения

были

снижены до 60*

В

1941—1942 гг.

в наносах и до 70° в коренных породах, в 1947—1948

гг.—до

60° в коренных породах и до 70° по углю.

Несмотря на значительное уменьшение первоначально при­

нимавшихся

углов, охранные целики, рассчитанные по

углам

в 60°, в некоторых случаях оказались

недостаточными

и ряд.

охраняемых

объектов получил

повреждения

(промплощадкн

и шахтные

стволы

шахт № 2-бис и 9,

здания

механической

мастерской

и треста

Узбекуголь

на территории шахты № 8).

В прежние годы очистные работы были произведены в гра­ ницах, которые соответствовали целикам, рассчитанным по углам сдвижения, равным 80°. В 1947 г. границы целиковбыли пересмотрены и построены по более пологим углам сдви­ жения. Однако принятие последних не меняло положения, по­

скольку

сдвижение горных пород происходило в ранее подра­

ботанной

толще

и, кроме того,

сопровождалось

развитием

оползневых явлений.

 

 

утлы сдвижения

при

рас­

На Ленгерском

месторождении

чете целиков первоначально принимались равными:

в наносах

45 и 60°,

в

коренных

породах (3= о = f = 90° — а,

что

при

среднем

угле

падения

пород в

15° дает: [3= f = о = 75°. В

по­

следние годы

(1947—1948 гг.)

местные работники усомнились

в надежности

ранее рассчитанных целиков и стали

принимать

углы сдвижения равными 60° в коренных породах и 45° в на­ носах.

На Сулюктинском месторождении до самого последнего

времени применялись

самые различные Правила (табл. 10).

Это объясняется тем,

что месторождения-аналоги при заим­

ствовании Правил выбирались по таким признакам, как мощ­ ность и углы падения пластов.

Применение различных Правил имело место и на КзылКийском месторождении. Здесь до 1938 г. расчет охранных

целиков производился по Правилам Леонтовского.

С 1938 по

1942 г. целики рассчитывались

по

Дортмундским

правилам,

при этом, несмотря на то,

что угол падения пласта колеблется

в пределах

15—25°, углы

сдвижения

принимались

одни

и те

же как по

простиранию,

так

и вкрест простирания

пласта

<Р=7 - « =75°).

37

 

 

 

 

 

 

Т а б л и ц а 10

Правила охраны некоторых сооружений, применявшиеся

 

 

на Сулюктинском месторождении до 1950 г.

 

 

 

■(по данным М. И. Глейзера)

 

 

 

 

 

 

 

КЕ*

а!>3

 

Углы сдвижения, Jград.

 

Время

 

s та

 

 

 

яш ^*4

Г*м

 

 

 

 

 

расчета

По каким

ZT65

X

в коренных породах

 

а -

с О^

 

или

правилам рас­

< .

та£ ^

та

 

 

 

Охраняемые объекты

та в

у

 

 

 

утвержде­

считывались

= О

Z3®

о

 

 

 

 

ния

целики

м

S сз 3

та

 

 

 

 

fc; а

с. а 5

 

 

В

 

целика

 

о та

к *; а

 

р

Т

 

 

£ с

3 о о

к

 

 

 

 

ГЗ

 

 

 

Два здания................

 

1937

г.

Жилые дома

. . . .

1938 г.

Вентиляционный ствол

1938 г.

шахты Л1» 8 . . . .

Промплощадка

шах­

1939

г.

ты № 2

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

 

Промплощадка шах­

1939 г.

ты А1» 8 ....................

 

. . . .

Шурф 15

1944

г.

Двухэтажные жилые

1944

г.

дома на шахте № 2/8

Шурф 9

б................

шахты

1914

г.

.Шурф

1944 г.

№ 3 -б н с ................

шахты

Шурф №

17

1948 г.

№ 9

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

2

шахты

Школа

1949

г.

As 2 8 ....................

 

 

Леонтов-

23

0

45 78 -68 8 5 -76 85—75

ского

23

0

45

75

72

75

Дортмунд-

ским

 

 

 

 

 

 

То же

23

3

45

75

73

75

Местным

18

2

45

75

75

70

»

22

0

45

73

75

73

Донбасса

19

5

60

71

90

80

и

24

5

60

65

90

80

19

10

60

71

90

85

0

24

10

60

66

90

80

Кузбасса

18

5

60

71

75

75

и

22

5

60

75

72

75

В 1942 г. по указанию Государственной горнотехнической инспекции углы сдвижения при расчете целиков были изме­ нены и приняты равными: в коренных породах р=60°, o=f=:70o, в наносах мощностью более 10 м — 55°.

В 1946 г. маркшейдерское бюро треста Киргизуголь пред­ писало руководствоваться Правилами Кузбасса и принимать

углы сдвижения

в зависимости

от угла падения пластов,

ка­

тегорий охраняемых сооружений и направления движения

за­

боя

очистной выработки: р

от 37 до

77°, о

от 72

до 85°

и

Т =

75°. Принятие Правил

Кузбасса мотивировалось

тем, что

последние „для условий разработки мощных

пластов Средне­

азиатского угольного бассейна

являются наиболее

приемле­

мыми". В данном

случае

при

выборе

месторождений-анало­

гов

в качестве

основного признака

принималась

мощность

пластов.

 

 

Правила Кузнецкого

бассейна

 

По этим же соображениям

применялись на Шурабском и Таш-Кумырском месторожде­ ниях.

На месторождении Кок-Янгак надобность в расчете охран­ ных целиков до сих пор появлялась в редких случаях и

расчет целиков производился с большим запасом по Правилам Подмосковного бассейна.

Отсутствие достаточно обоснованных Правил расчета цели­ ков для условий угольных месторождений Средней Азии за­ ставило организовать инструментальные наблюдения за сдви­ жением поверхности. До 1947 г. эти наблюдения ставились и проводились в небольших масштабах по инициативе местных

работников маркшейдерской службы шахт, комбината,

уголь­

ных трестов и Государственной

горнотехнической инспекции.

В 1947—1949 гг. небольшие по

объему наблюдения

прове­

дены ВНИМИ.

 

 

Первые две наблюдательные станции из 7 профильных ли­ ний заложены в 1935—1936 гг. на шахтах №4 и№ 2/3 (Сулюк-

тинское месторождение).

В

1944 г. одна профильная линия

была заложена

на шахте

1 (Ангренское месторождение).

Наблюдения

состояли

в нивелировке реперов и измерении

расстояний между ними.

Кроме углов сдвижения, на Ангренском, Ленгерском и Сулюктинском месторождениях по данным съемки трещин опре­ делялись углы обрушения пород.

На Ангренском месторождении определено восемь углов обрушения от очистных работ Мощного (шахта № 8) и Под­ верхнего (шахта № 1—2) пластов.

На Ленгерском месторождении углы обрушения определя­ лись на шахте № 3 и штольне № 2 по данным съемки трещин над очистными работами по Ленгерскому пласту. Всего опре­ делено три угла обрушения.

На Сулюктинском месторождении углы обрушения опре­ делялись на шахте № 9 (три значения угла ,8' над очистными работами по пласту F).

В 1947—1949 гг. старшим научным сотрудником М. И. Глей­ зером проведено обследование шахт комбината Средазуголь с целью обоснования рекомендаций по охране сооружений от вредного влияния горных разработок. М. И. Глейзер при со­ действии местных маркшейдеров выполнена следующая работа:

1) собраны материалы, *характеризующие геологические и горноэксплуатационные условия шахт;

2)произведена обработка и анализ материалов инструмен­ тальных наблюдений прошлых лет;

3)на четырех шахтах Ленгерского, Кзыл-Кийского, КокЯнгакского и Шурабского месторождений проведены частотные наблюдения с целью определения углов сдвижения S и вели­ чины оседания поверхности;

4)на четырех шахтах Ангренского и Сулюктинского место­

рождений собраны упомянутые выше материалы по углам обру­ шения;

5) собраны материалы, характеризующие крепость пород надугольной толщи (отбор и испытание на сжатие 50 образцов,

59

сбор данных, характеризующих буримость пород и крепость их по шкале Протодьяконова).

На основе собранных материалов в 1950 г. ВНИМИ состав­ лены „Указания по охране сооружений от вредного влияния горных разработок на угольных месторождениях Средней Азин“.

Обоснование углов сдвижения для расчета охранных цели­ ков произведено на основе классификации угольных место­ рождений, при этом месторождения-аналоги выбирались с учетом данных инструментальных наблюдений и материалов, характеризующих крепость пород надугольной толщи.

Составленные „Указания“ нуждаются в дальнейшем уточ­ нении на основе более обширных инструментальных наблю­ дений.

Месторождения горючих сланцев

Ша х т ы т р е с т а Л е н и н г р а д с л а н е ц разрабатывают горизонтально залегающий пласт горючих сланцев с общей вынимаемой мощностью около 2 м. Покрывающая пласт толща состоит (снизу вверх) из известняков и доломитов Кукерского яруса (до 60%)» девонской толщи известняков, мергелисто­ глинистых пород и песчаников (до 40%), а также наносов сравнительно небольшой мощности.

Глубина залегания пласта на разрабатываемом участке около 80—130 м. Вся толща покрывающих пород разбита си­ стемами трещин двух основных направлений (СВ и СЗ). В известняках отмечается проявление карста.

Разработка сланцевого пласта производится системой длин­ ных столбов с выемкой спаренными лавами (суммарная длина линии забоев до 150—160 м). Управление кровлей—частичная закладка (бутовые полосы) из породных прослойков сланцевого пласта. Расстояния между бутовыми полосами около 4 м, ши­ рина бутовых полос около 6 м.

С целью изучения сдвижения горных пород в 1934—1936 гг. ЦНИМБ были поставлены наблюдения на четырех профильных линиях, заложенных в пределах поля шахты им. С. М. Ки­ рова.

Наблюдения за сдвижением поверхности проводились одно­ временно (сопряженно) с наблюдениями за оседанием кровли выработок, деформацией целиков и бутовых полос. Работы выполнялись под руководством инж. Д. В. Родкевич (испол­ нители Д. В. Машлаков, И. К. Собеневский, А. Д. Батов, Н. И. Алексеев). Основное внимание уделялось подземным наблюдениям.

Указанные выше профильные линии на поверхности про­ тяженностью около 2,5 км включали 77 реперов и распола­ гались: три—над осями выемочных панелей и одна—поперек осей панелей. Наблюдения (нивелировки и измерение длин)

60