Р а з д е л I
ИСТОРИЧЕСКАЯ СПРАВКА О РАБОТАХ ПО ИЗУЧЕНИЮ СДВИЖЕНИЯ ГОРНЫХ ПОРОД
§ 1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
Сдвижение горных пород и земной поверхности, связанное с подземными разработками, привлекает внимание деятелей горного дела в течение нескольких столетий. Несмотря на многовековую историю, решение этой проблемы долгое время шло медленными темпами.
Такое положение имело место в России до Великой Октябрь
ской социалистической революции. Оно имеет |
место |
и в |
на |
|
стоящее время в капиталистических странах, |
в том |
числе |
в |
|
тех из |
них, где развитие горной промышленности характери |
|||
зуется |
сравнительно высоким уровнем. |
|
|
|
Проблема сдвижения горных пород тесным образом связана
свопросами охраны недр и безопасности горных работ.
Вразличном отношении к этим вопросам у нас и в капи талистических странах прежде всего следует искать объясне
ния медленных |
темпов решения |
рассматриваемой |
проблемы |
в условиях |
капиталистической |
промышленности |
и более |
быстрых темпов решения ее у нас. Особое внимание к вопро сам охраны недр в условиях плановой социалистической про мышленности наряду с заботой о развитии научных исследо ваний в различных областях знаний создали благоприятные предпосылки для организации наблюдений за сдвижением гор ных пород в исключительно широких масштабах.
До Великой Октябрьской социалистической революции попытки организации таких наблюдений не увенчались успехом. В выборе мер охраны сооружений от вредного влияния гор ных разработок наблюдалась полная неопределенность.
Первое указание по этому вопросу мы встречаем в „Инст рукции по надзору за частной горной промышленностью*, изданной в России в 1892 г. § 76 этой Инструкции гласил: ,Прн разработке пластовых месторождений, для предупреждения
И
оседаний, могущих вредно повлиять на поверхностные сооруже ния и источники, расстояние между границами охраняемых по верхностей и ближайшими к ним границами подземных выработок в горизонтальной проекции не должно быть менее глубиныпоследних
Для большей безопасности к этому расстоянию рекомендо валось добавлять на поверхности еще до 50 сажен. Таким образом, Инструкция рекомендовала расчет целиков произво дить по углам сдвижения, равным 45°, с предохранительной бермой до 100 м.
Подобные рекомендации вели к необычайно высоким поте рям в целиках и создавали значительные трудности в развитии горных работ. Недостатки таких рекомендаций выступали осо бенно отчетливо по мере увеличения глубины разработок.
В начале текущего столетия вопросам сдвижения |
горных |
||||||
пород значительную часть |
своих |
трудов |
посвятил |
проф. |
|||
П. М. Леонтовский. В работе „Литература |
об |
обрушении и |
|||||
оседании пород в рудниках и о влиянии их |
на |
дневную |
по |
||||
верхность “ |
(Екатеринослав, |
1912) он |
дал обстоятельный обзор |
||||
изученности |
сдвижения горных пород. |
|
|
|
|
||
Обзор показал весьма слабую изученность вопроса, кото |
|||||||
рая имела место не только |
в 1912 г., |
но и значительно позже, |
|||||
вплоть до широкой постановки наблюдений |
за |
сдвижением |
|||||
горных пород в условиях СССР. Известные |
в то время |
раз |
|||||
личные |
гипотезы и схемы иностранных ученых (Гоно, Бриггса, |
|||
Ржиха, |
Файоля, Ичинского, |
Хауссе и др.), носившие громкое |
||
название „т е о р и й н е могли |
служить |
основой |
качественной |
|
и количественной характеристики процесса. Их |
практическая |
|||
и теоретическая ценность была крайне |
сомнительной. |
|||
Проф. П. М. Леонтовский предпринял попытку обосновать выбор углов сдвижения для расчета охранных целиков на угольных шахтах Донбасса. Предложение П. М. Леонтовского основывалось на принятой им гипотезе сдвижения горных по род и не было подкреплено данными фактических наблюдений.
Отдавая себе |
отчет |
в том, что подобные рекомендации не |
||||
могут служить надежной основой при |
решении практических |
|||||
задач, проф. П. М. Леонтовский поставил вопрос |
об |
органи |
||||
зации специальных наблюдений за сдвижением |
горных |
пород |
||||
и земной поверхности. Им была разработана первая инструк |
||||||
ция по производству |
наблюдений. |
Однако |
попытки |
проф. |
||
П. М. Леонтовского добиться отпуска средств |
на |
проведение |
||||
исследовательских |
работ оказались тщетными. |
|
|
|
||
Акционерные кампании и общества, в руках которых на ходились шахты Донбасса, не были заинтересованы в прове дении работ и неизменно отказывали в отпуске необходимых средств.
Такое положение привело к тому, что до Октябрьской ре волюции горная промышленность России не имела сколько-ни
12
будь обоснованных собственных правил охраны сооружений от вредного влияния, горных разработок.
Восстановление и бурное развитие горной промышленности в послеоктябрьский период потребовало решения этого воп роса.
В 1923 г. ВСНХ СССР утверждает разработанные при уча стии проф. П. М. Леонтовского „Временные правила оставле ния предохранительных целиков под охраняемыми зданиями
исооружениями на рудниках Донбасса".
В1927 г. эти Правила были переработаны проф. И. М. Бахуриным по заданию НТС Главгортопа и с некоторыми изме нениями и дополнениями применялись вплоть до 1939 г.
Как оказалось впоследствии Правила 1923—1927 гг. далеко не отвечали своему назначению. Их недостаточная обоснован ность была очевидна и при их составлении, в связи с чем научно-технические органы СССР по инициативе крупнейшего
представителя отечественной маркшейдерской науки проф. И. М. Бахурина организовали первые инструментальные на блюдения за сдвижением горных пород.
Сначала наблюдения ставились в небольших масштабах в Донецком бассейне и Кузбассе отдельными маркшейдерами и горными органами ВСНХ.
Большую роль в этом вопросе сыграли утвержденные в 1929 г. ВСНХ СССР „Основные правила маркшейдерского дела и маркшейдерского контроля", обязывавшие горнопро мышленные предприятия вести систематические наблюдения за сдвижением горных пород. „Основные правила" были реко мендованы Всесоюзной маркшейдерской конференцией (1929 г.), выделившей из своего состава постоянную маркшейдерскую комиссию при НТС каменноугольной и горнорудной промыш ленности.
По инициативе и под руководством постоянной маркшей дерской комиссии геолого-маркшейдерский подотдел Донугля в 1929 г. впервые приступил к проведению систематических наблюдений за сдвижением земной поверхности на шахтах Донбасса.
В 1932 г. работы, начатые Донуглем, перешли в ведение вновь организованного в системе НИС НКТП Центрального научно-исследовательского маркшейдерского бюро (ЦНИМБ).
ЦНИМБ был создан в Ленинграде в ноябре 1932 г. в со ответствии с решениями 1-го Всесоюзного маркшейдерского съезда (1932 г.) и 2-й Всесоюзной конференции по планиро ванию научно-исследовательских работ в тяжелой промышлен ности.
ЦНИМБ явился первым и единственным в своем роде научным учреждением, призванным развернуть и проводить научно-исследовательские работы в области маркшейдерского дела.
13
Организация ЦНИМБ способствовала широкому разверты ванию наблюдений за сдвижением земной поверхности и гор ных пород.
Наблюдения проводились в различных горнопромышленных районах выездными бригадами ЦНИМБ и его отделениями (Харьковским, Днепропетровским, Московским, Западно-Си бирским).
В 1934 г. создается Уральское (Свердловское) отделение ЦНИМБ, а в 1943 г. — Казахское отделение в Караганде.
На эти отделения возлагается задача изучения сдвижений горных пород и поверхности в Кизеловском, Челябинском и Карагандинском бассейнах. Начало систематических наблюде ний в Кизеловском и Карагандинском бассейнах относится к 1934 г., а в Челябинском—к 1935 г. Несколько раньше (в 1932 г.) поставлены первые наблюдения в Подмосковном бассейне. В Кузбассе начало наблюдений относится к 1928 г. В 1939 г. были начаты наблюдения на Черемховском угольном место рождении.
В июле 1945 г. ЦНИМБ был реорганизован во Всесоюзный научно-исследовательский маркшейдерский институт (ВНИМИ) с филиалами в Москве, Свердловске, Сталино, Караганде и Прокопьевске. В составе ВНИМИ наряду с другими отделами создается отдел сдвижения горных пород.
Организация ВНИМИ способствовала дальнейшему расши рению объема инструментальных наблюдений, особенно в Дон бассе, Кузбассе, Карагандинском, Челябинском и Кизеловском бассейнах.
Одновременно с ЦНИМБ (и ВНИМИ) наблюдения за сдви жением горных пород проводили в различное время и на' раз личных месторождениях маркшейдерьт-производственники, ка федры маркшейдерского дела горных вузов, органы горнотех нической инспекции и Союзмаркштрест.
В отличие от перечисленных выше бассейнов и месторож дений, на ряде других угольных и сланцевых месторождений наблюдения ставились в более ограниченных объемах. Так, в. 1934—1936 гг. ЦНИМБ проводил наблюдения на Гдовском сланцевом месторождении. В 1951 г. эти наблюдения были возобновлены Союзмаркштрестом. В 1937 г. силами ЦНИМБ были начаты наблюдения на Букачачинском угольном место рождении. К сожалению, начатые здесь работы в после дующие годы не получили развития и не были доведены до конца.
Небольшие по объему наблюдения проведены ВНИМИ на шахтах Эстонского месторождения горючих сланцев (1945 г.).
Несколько позже (в 1948—1949 гг.) Союзмаркштрестом были, заложены наблюдательные станции на Ткварчельском угольном Meci орождении. С 1950 г. здесь проводятся систематические инструментальные наблюдения силами ВНИМИ.
14
В 1949—1951 гг. Союзмаркштрест проводил наблюдения на шахтах № 3 „Байдаковской", № 1 „Христофоровской" и № 4 „Юрковской*1 (комбинат Украинуглестрой), а в 1950 г. на шах тах комбината Эстонсланец.
В небольших объемах были проведены наблюдения на угольных месторождениях Средней Азии. Здесь в 1935—1936 гг. Гормаркбюро заложены две наблюдательные станции на Сулюктинском месторождении, а в 1944—1946 гг. силами местных маркшейдеров были организованы наблюдения на Ангренском месторождении.
Помимо этого, в 1947—1949 гг. на некоторых угольных месторождениях Средней Азии ВНИМИ проводились наблю
дения на профильных линиях временного типа и собраны |
ма |
||||
териалы для обоснования |
указаний по охране сооружений |
от |
|||
вредного влияния горных |
разработок. |
|
|
|
|
Примерно так же обстоит дело с месторождениями, разра |
|||||
батываемыми комбинатами |
Приморскуголь |
и Хабаровскуголь, |
|||
где Госмаркконтролем |
и |
местными |
маркшейдерами в |
пе |
|
риод с 1935 по 1949 г. |
было заложено семь наблюдательных |
||||
станций, по большинству |
|
из которых |
не |
удалось получить |
|
надежных результатов. |
|
|
|
|
|
В1948—1949 гг. на этих месторождениях ВНИМИ прове дены небольшие по объему частотные (кратковременные) наб людения и собраны материалы для обоснования рекомендаций по расчету охранных целиков.
В1951 г. здесь начаты наблюдения на новых наблюдатель ных станциях силами Союзмаркштреста. Результаты инстру ментальных наблюдений на первом этапе обобщались в виде Правил охраны сооружений от вредного влияния горных разработок.
Наличие разнообразных геологических и горноэксплуата
ционных условий, а также непрерывное изменение этих усло вий по мере развития горных работ исключали возможность составления окончательных и исчерпывающих Правил охраны сооружений.
Правила охраны сооружений, разрабатывавшиеся для отдель ных месторождений и бассейнов, отражали изученность вопро
сов сдвижения горных пород лишь |
на |
определенном |
этапе |
||||
развития |
наблюдений. |
|
|
|
углубляли |
пред |
|
Дал. нейшие наблюдения и исследования |
|||||||
ставление |
о характере |
процесса сдвижений |
и |
вызывали не |
|||
обходимость уточнения |
и дополнения |
ранее |
составленных |
||||
Правил. |
|
|
филиалами |
разработаны: |
|||
С 1938 по 1951 г. ВНИМИ и его |
|||||||
1) Правила охраны сооружений от вредного |
влияния |
гор |
|||||
ных разработок в Донбассе и Подмосковном |
бассейне (изданы |
||||||
в1939 г.);
2)Правила для Кузбасса (изданы в 1940 г.);
15