ятное время года с обязательным тампонированием образовав шихся грунтовых трещин;
2) при выемке целиков на глубине //, равной или большей 20-кратной мощности пласта, но не меньше 30 м (до глубины, рассчитанной по К—50), необходимо:
а) очистные работы под логами производить только в лет нее время;
б) по логу укладывать деревянные лотки (сплотки), а выше участка подработки устраивать запруду для отвода воды по сплоткам;
в) учитывать возможное изменение рельефа поверхности под влиянием подземных разработок и скопление воды на осевших участках, принимая меры по предотвращению про никновения воды через провалы, шурфы, скважины и трещины, расположенные на этих участках;
г) во время подработки производить систематический осмотр лога и тампонировать образовавшиеся трещины;
д) после выемки угля под логом выправлять сплотки до первоначального профиля.
При вторичной подработке поверхности, ввиду более бур ного протекания сдвижения, указанную выше предельную глубину следует увеличивать с 20 до 30 т (где т—мощ ность пласта).
Вопрос подработки логов при крутом залегании пластов почти совершенно не изучен.
Е. В. Куняев, основываясь на изучении деформаций поверх ности, считает, что подработка логов при выемке мощных крутопадающих пластов возможна лишь с глубины не менее 50 м и при условии применения плотной пневматической и гид равлической закладки.
Большое практическое значение для Кузбасса имеет выяс нение условий выемки угля под поймами рек в связи с тем, что поймы, затопляемые в период паводков, характеризуются значительной шириной, и под ними в виде целиков законсерви рованы большие запасы угля.
Наносные отложения пойм состоят из рыхлых обводненных пород и часто в значительной мере представлены галеч никами.
Трудность выемки угля под поймами заключается в воз можности проникновения воды не только из галечников, но также из коренных пород, которые в районе пойм сильно обводнены.
Опыт подработки пойм крайне беден. Известны лишь три случая, имевшие место на шахтах комбината Кемеровуголь. При этом в тресте Ленинуголь на значительной площади под работана пойма реки Иня пластом Серебренниковским, начиная с глубины, равной 70-кратной мощности. При подработке не было обнаружено увеличения притока воды в шахту.
186
В настоящее время из-за отсутствия |
достаточных данных |
||||||||
нельзя дать уверенных |
рекомендаций по |
выемке |
угля |
под |
|||||
поймами рек. |
рек, |
р у ч ь е в , |
п р у д о в |
и |
б а л о к в |
||||
П о д р а б о т к а |
|||||||||
Д о н б а с с е . Фактические материалы по |
этому вопросу |
впер |
|||||||
вые |
обобщены В. Д. Пирятиным в |
1938 г. |
[44]. |
Были |
соб |
||||
раны |
материалы по 27 случаям выемки угля |
под указанными |
|||||||
объектами, в том |
числе |
под небольшими |
реками (Хрустальная, |
||||||
Камышеваха, Грушевка и др.).
Анализ этих материалов позволил сделать вывод о воз можности подработки небольших речек, балок и прудов при от сутствии водопроводящих тектонических трещин при глубине разработок не менее 75-кратной мощности пласта.
В 1950 г. Донецким филиалом ВНИМИ обобщены материалы по 24 случаям подработки балок в Донбассе (табл. 67). Не смотря на то, что в 17 случаях подработка балок производи лась при К < 75, все подработки прошли благополучно. Уси ление притока воды и капежа наблюдалось лишь при наличии тектонических трещин.
К таким же выводам пришел старший научный сотрудник ВНИМИ Н. Н. Кацнельсон, обследовавший в 1950 г. случаи подработки балок на шахтах комбината Ростовуголь (в основ ном при пологом и наклонном залегании пластов).
Здесь |
также |
в семи |
случаях из десяти выемка угля под |
||
балками |
производилась |
при глубине разработок менее реко |
|||
мендуемой |
Правилами (при /(= 38 —69). При этом все |
подра |
|||
ботки прошли |
благополучно, хотя в некоторых |
случаях |
|||
отмечалось |
усиление притока воды в горные выработки. В од |
||||
ном случае |
(подработка |
балки Аюта на шахте им. Фрунзе при |
|||
А =50) вода из |
балки с небольшим водотоком полностью ушла |
||||
в шахту |
и русло балки |
оказалось осушенным. |
|
||
Следует отметить, что в собранных В. Д. Пирятиным ма териалах случаи с небольшой глубиной разработок (/(=40 и выше) относились к выемке пологопадающих и наклонных пластов под балками. Подработка речек и прудов имела место лишь при К —77 и более.
М. В. Коротков и Н. Н. Кацнельсон приводят следующие случаи благоприятной подработки прудов и речек:
1)подработка большого пруда на шахте „Кочегарка" (при /(=150 и более);
2)подработка пруда на шахте № 1 треста Красноармейскуголь (при /(=200 и более);
3)подработка речки Лугань на шахте № 4—5 „Сокологоровка" (при /(=160 и более);
4)подработка речки Грузская на шахте № 3—5 „Рясная" (при /(=113 и более);
1 8 7
5) |
подработка речки Грушевка на шахте № 46 треста Шахт- |
|||
антрацит (при /С=100 и более). |
|
и в других: |
||
Опыт подработки крупных рек в Донбассе (как |
||||
бассейнах) совершенно отсутствует. |
|
|||
|
|
|
Т а б л и ц а 67 |
|
Случаи подработки балок в Донбассе по данным М. В. Короткова |
||||
|
Балки с постоянным водотоком |
Б1лки без пистоянного водотока |
||
|
кратность, при которой |
число |
кратность, при которой |
ЧИСЛО |
|
производилась подрабитка |
случаев |
производилась подработка |
случаев |
|
До 30 |
1 |
До 30 |
1 |
|
30—40 |
3 |
40—50 |
1 |
|
40—50 |
3 |
50—60 |
1 |
|
50-60 |
4 |
|
|
|
60-70 |
2 |
|
|
|
70-80 |
1 |
|
|
|
80-90 |
2 |
|
|
|
90—100 |
2 |
|
|
|
Более 100 |
3 |
|
|
На основе имевшихся фактических материалов внесены рекомендации в Правила охраны сооружений. Правила преду сматривают:
1) оставление охранных целиков под балками, небольшими речками, естественными и искусственными водоемами при К ме нее 100 (или в случае применения частичной закладки при
К< 75);
2)принятие мер предосторожности при подработке вод
ных объектов (изучение тектоники участка, наблюдения за притоком воды и т. д.);
3)запрещение подработки водных объектов, расположен ных на выходах крутопадающих пластов;
4)частичную или полную выемку оставленных целиков при
ликвидации шахты (в наиболее благоприятное время года, с тампонажем и засыпкой трещин, устройством сплоток и т. д.).
Приведенные выше материалы указывают на менее благо приятный исход подработки водоемов в Донбассе по сравне нию с некоторыми другими бассейнами, что объясняется от сутствием мощных наносных отложений. По этой же причине здесь в сильной степени сказывается наличие тектонических трещин и водопроводящих пород. Последние, даже при веде нии горных работ не под водоемами, а вблизи от них или у границ оставленных иод водоемами целиков, в ряде случаев вызывали проникновение воды в горные выработки.
Такие случаи наблюдались на шахте им. ОГПУ (с затоп лением части выработок) при ведении очистных работ около целика под рекой Малый Несветай, на шахте № 2 „Извариио“ при подходе к целкиу под рекой Б. Каменка и т. д.
188
Помимо подработки балок, речек и прудов, в Донбассе известны случаи ведения очистных работ под затопленными выработками в вышележащих, пластах.
Так, на шахте № 47 треста Кадиевуголь проводилась вы емка пласта lG(гп=1,3 м, а = 8°) под старыми затопленчыми выработками при /<=80. Проникновение воды в действующие горные выработки не обнаружено.
На этой |
же шахте |
под затопленными |
выработками при |
|||
К от 40 до |
90 велись очистные |
работы |
на |
пласте /7 (т —1,0, |
||
а= 18 —25°), при этом отмечался |
несколько |
усиленный |
приток |
|||
воды лишь |
в первое время. На шахте № 4—5 треста |
Перво- |
||||
майскуголь |
очистные работы по пласту с |
мощностью |
1,5 м |
|||
велись под |
затопленными выработками |
при К—75. Никаких |
||||
последствий |
подработки |
не обнаружено. |
|
|
|
|
Имелись случаи ведения очистных работ под затопленными выработками в условиях пологого залегания пластов при К от 15 до 45 (шахта им. Лотикова треста Ворошиловуголь, шахта № 5/7 треста Донбассантрацит и др.). Однако в этих случаях отмечалось усиление притока воды.
П о д р а б о т к а в о д н ы х о б ъ е к т о в в д р у г и х б а с с е й н а х . Небольшой опыт подработки речек имеется по Кизеловскому бассейну. Здесь на шахтах им. 1 Мая, имени Ленина и имени Володарского подрабатывались на отдельных участках речки Губашка, Рассольная и др. Подработки не являются ха рактерными, так как при сравнительно малых глубинах выемка
производилась |
камерной системой, а работы с обрушением кров |
|||
ли |
имели |
место |
на больших глубинах (при кратности до 175 |
|
на |
шахте |
им. |
1 |
Мая). |
На Ткварчельском месторождении известны отдельные слу чаи подработки небольших речек верхним пластом при К от 40 и выше.
Значительный интерес представляют примеры подработки речек, ручьев и небольших озер на месторождениях с мощ ными глинистыми наносами, подстилающими дно водоемов. Здесь отмечена успешная подработка указанных водных объектов в условиях пологого залегания при/<=60,40 и даже 15-20.
§ 10. ДЛИТЕЛЬНОСТЬ ПРОЦЕССА СДВИЖЕНИЯ
Длительность процесса сдвижения представляет большой практический интерес как при решении вопросов охраны су ществующих сооружений, так и при строительстве новых сооружений на подработанных участках.
Общую |
продолжительность |
сдвижений подразделяют на |
три стадии: начальную, стадию |
активных сдвижений и стадию |
|
затухания |
(постепенного уплотнения обрушившихся пород). |
|
189
Иногда ограничиваются |
выделением |
двух |
стадий: |
активной |
|
и стадии затухания. |
|
процесса и |
его |
отдель |
|
Точное определение длительности |
|||||
ных стадий представляет |
трудную задачу, |
так |
как |
требует |
|
постановки систематических наблюдений в различных условиях: на протяжении всего периода протекания процесса.
В ряде случаев задача еще более усложняется или даже становится неопределенной. В частности, это может иметь место при разработке свиты пластов, при неравномерном подвигании забоя очистной выработки, при оставлении большого числа целиков в очистном пространстве, при наличии выпучи вания реперов или сдвижений, обусловленных особыми гидро
геологическими. явлениями (дренирование |
пород, изменение |
|
мерзлотного режима). |
целей в большинстве случаев |
|
Однако для практических |
||
нет необходимости в точном |
определении |
длительности про |
цесса. Она может быть задана ориентировочно, без учета второ степенных факторов.
Инструментальными наблюдениями отмечено значительное влияние глубины разработок. Вляние других факторов почти совершенно не изучено.
В соответствии с имеющимися материалами длительность процесса в условиях отдельных типичных бассейнов может быть охарактеризована следующим образом. В Подмосковном бассейне при разработке пластов лавами активная стадия про цесса длится около 2 месяцев. Период, в течение которого имеют место деформации, опасные для неответственных со оружений (IV категории), составляет около 6 месяцев после
подработки, а весь период практически |
ощутимых сдвиже |
ний — около 15 месяцев. |
|
Примерно такая же длительность сдвижений зафиксирована |
|
на шахтах треста-Украинуглестрой при |
глубине разработки |
около 50 м. |
|
В Челябинском бассейне на основе многочисленных наблю дений, главным образом в условиях пологого и наклонного залегания, установлена следующая продолжительность стадий:
а) активная |
стадия |
|
(со скоростью |
оседаний |
более |
50 мм |
|||
в месяц): |
при |
глубине |
разработок |
И от |
30 до 50 м около |
||||
2 месяцев, |
при Н от 50 до 100 м — 2—4 |
месяца, |
при |
Н от |
|||||
100 до 200 м — 4—6 месяцев; |
|
|
|
|
|
||||
б) стадия затухания |
(со скоростью оседаний от 50 мм в |
||||||||
месяц до 50 мм в год): |
при Н от 30 до |
50 м — около |
б ме |
||||||
сяцев, при Н от 50 до |
100 м — 6—12 месяцев, |
при |
И от 100 |
||||||
до 200 м — 12—18 месяцев. |
|
|
|
|
стадии |
||||
В Карагандинском |
бассейне в качестве активной |
||||||||
принято выделять период, в течение |
которого |
подработанная |
|||||||
точка получает |
оседание в размере |
90°/о |
общей |
величины, |
|||||
а в качестве стадии |
затухания — период с оседанием в 10% . |
||||||||
190