Материал: Сдвижение земной поверхности под влиянием горных разработок

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

3) проект Правил для шахт Воркутского угольного место­ рождения (1946 г.);

4)Правила для Карагандинского бассейна (изданы в 1949 г.);

5)изменения и дополнения к Правилам 1939 г. для Дон­

басса (изданы в 1949 г.);

6)Правила для Челябинского буроугольного бассейна и Буланашского месторождения (изданы в 1950 г.);

7)Правила для Кизеловского бассейна (изданы в 1950 г.);

8)Правила для Черемховского угольного месторождения (изданы в 1951 г.);

9)Указания по охране сооружений от вредного влияния подземных разработок на угольных месторождениях Средней Азии (изданы в 1951 г.);

10)Указания по охране сооружений от вредного влияния

подземных разработок на шахтах комбинатов Приморскуголь

иХабаровскуголь (изданы в 1951 г.);

11)Указания по охране сооружений от вредного влияния подземных разработок на угольных и сланцевых месторожде­ ниях с неизученным характером сдвижения горных пород (изданы в 1951 г.).

В1950 г. разработаны новые, дополненные и исправленные на основе наблюдений последних лет, Правила для Подмос­

ковного бассейна, а в 1951 г.—для Донбасса и Кузбасса. Союзмаркштрестом на основе проведенных работ разработаны ре­ комендации по расчету охранных целиков на шахтах комби­ ната Эстонсланец и треста Ленинградсланец.

Приведенный перечень Правил и Указаний свидетельствует об исключительно больших масштабах и значительных резуль­ татах инструментальных наблюдений, проведенных в ряде

горнопромышленных районов СССР.

 

 

 

резуль­

Помимо обоснования Правил охраны сооружений,

таты наблюдений использовались для

теоретических

обобще­

ний, разработки способов предрзсчета сдвижений и

обоснова­

ния метода аналогий.

 

 

бассейнах

реша­

На основе этих результатов в различных

лись многочисленные вопросы охраны

сооружений

и

выемки

угля под железными дорогами, зданиями и

водоемами.

Так,

в Донбассе в соответствии с

результатами

наблюдений

про­

изведена выемка целиков угля

под рядом жилых

и

общест­

венных зданий, под водопроводами, нефтепроводами, желез­ ными дорогами (Горловка, Никитовка) и т. д.

В 1950 г. на основе наблюдений, проведенных выездной бригадой ВНИМИ, на шахтах комбината Ростовуголь реко­ мендована выемка ряда целиков, в том числе под магистраль­ ной железной дорогой (шахта им. Фрунзе).

Наблюдения Уральского филиала ЦНИМБ—ВНИМИ позво­ лили в 1945—1946 гг. дать ответ на вопрос о возможности выемки угля под Пермской железной дорогой, бункерами и

16

электроподстанцией на шахте имени Сталина в Кизеловском бассейне.

В Карагандинском бассейне проведенные наблюдения поз­ волили упорядочить охрану сооружений от вредного влияния горных разработок, рекомендовать выемку целиков под целым рядом сооружений в старом городе Караганды и наметить наиболее целесообразное размещение строительных площадок Нового города.

Аналогичные рекомендации были даны по Кузбассу (Прокопьевский, Ленинский, Беловский и другие районы).

ВЧелябинском бассейне благодаря рекомендациям Ураль­ ского филиала ВНИМИ извлечено большое количество запасов угля из-под подъездных железнодорожных веток.

ВПодмосковном бассейне наолюдення ЦНИМБ—ВНИМИ позволили выяснить возможность и условия подработки подъезд­ ных железнодорожных веток, парков, балок и небольших жилых домов. Все это содействовало значительному снижению потерь угля в охранных целиках.

С1949 г. ВНИМИ по предложению автора стал практи­ ковать посылку в угольные бассейны бригад научных сотруд­ ников с целью обследования шахт отдельных комбинатов и трестов. Основной задачей этих бригад являлась разработка мероприятий по снижению потерь угля в охранных целиках. Особое внимание обращалось на правильность расчета и обос­ нованность оставления целиков в свете новых данных по вопросам сдвижения горных пород. Одновременно ставились специальные наблюдения, уточняющие возможность выемки целиков под теми или иными объектами. Экономический эф­ фект таких обследований оказался весьма значительным.

На основе предложений ВНИМИ производственными орга­ низациями принят ряд решений о выемке или сокращении размеров ранее, оставленных целиков.

В1951 г. ВНИМИ даны новые предложения по выемке значительных (около 10 млн. т) запасов угля под сооруже­ ниями и водоемами на шахтах комбинатов Кемеровуголь, Кузбассуголь, Карагандауголь, Молотовуголь и Ростовуголь.

Инструментальные наблюдения, проведенные в период с 1928 по 1935 г., позволили осветить ряд неизученных вопро­ сов сдвижения горных пород и предпринять первые попытки создания методов предрасчета сдвижений. Работы в этом на­ правлении были начаты проф. С. Г. Авершиным в 1935 -1936 гг.

Впоследние годы они продолжались параллельно с инстру­ ментальными наблюдениями.

Впериод 1945-- 1951 гг. в выполнении этих работ участво­ вали специалисты-математики (В. В. Соколовский, Н. А. Ко-

рытникова и др.)

и сотрудники

ВНИМИ

(М.

А. Кузнецов,

С. П. Колбенков, Е. В. Кунаев, П.

Ф Гертнер,

А. Н. Медян-

цев, И. А. Петухов

и др.). В этик

работах

ставилась задача

создания теории сдвижения горных пород и основанного на ней метода предрасчета сдвижений.

Отмеченная выше сложность явления не позволила пока достигнуть существенных успехов в создании фундаментальной

теории сдвижения горных пород.

 

свойства

Попытки положить в основу этой теории общие

сплошной среды и математический аппарат теории

упругости

и пластичности не привели к созданию,

чисто теоретических

приемов количественной характеристики

процесса сдвижений.

В силу этого на современном этапе предрасчет сдвижений

пришлось основывать главным образом

на закономерностях

и величинах, выявленных в процессе инструментальных наблю­ дений. Для этой же цели частично использовались результаты наблюдений на моделях.

Подобные наблюдения впервые были проведены ЦНИМБ (инж. А. Д. Батов) в 1937—1938 гг. на „плоской*1 песчаной модели. В 1947—1948 гг. инж. М. А. Кузнецов (ВНИМИ) про­ вел наблюдения на „плоской1* и „объемной** моделях. В 1951 г. научный сотрудник ВНИМИ Н. И. Митичкина обработала результаты наблюдений на моделях с эквивалентными мате­ риалами.

В прошлые годы моделирование с эквивалентными матери­ алами недостаточно использовалось для качественной характе­ ристики процесса сдвижений горных пород и поверхности.

Разработка метода предрасчета сдвижений в настоящее время далеко не завершена. Однако полученные результаты весьма существенны. Они позволяют уже сейчас, при наличии определенных данных, получать некоторые интересующие нас величины деформаций земной поверхности в более или менее простых условиях залегания пластов.

Сходимость предрассчитанных и фактических деформаций подвергалась частичной проверке на материалах наблюдений в Донецком, Челябинском, Карагандинском и Кузнецком бас­ сейнах.

Эта проверка подтвердила возможность создания метода предрасчета при условии дальнейшего изучения и уточнения интересующих нас зависимостей в различных горногеологи­ ческих условиях.

Внедрение методов предрасчета в угольную промышлен­ ность началось в послевоенные годы. Так, в 1948 г. ВНИМИ (С. Г. Авершин, Е. В. Куняев, М. А. Кузнецов) составлено руководство по вопросам сдвижения горных пород в Кузбассе (издано в 1951 г.)

В 1950—1951 гг. разработаны руководства Донецким фили­ алом ВНИМИ (П. Ф. Гертнер) для Донбасса, Казахским фили­ алом ВНИМИ (А. Н. Медянцев) для Карагандинского бассейна, Уральским филиалом ВНИМИ (И. А. Петухов) для Челябин­ ского бассейна.

18

В эгих руководствах приводятся числовые значения раз­ личных параметров сдвижения поверхности и рекомендуются формулы и графики для предрасчета некоторых элементов де­ формирований поверхности.

Одновременно с этим разрабатывался и совершенствовался метод аналогий. С этой целью в 1947— 1948 гг. бригадой сотрудников ВНИМИ (инженеры М. И. Глейзер, Е. И. Шульго) под руководством автора было произведено обобщение мате­ риалов наблюдений по различным угольным месторождениям

ибассейнам.

Врезультате проведенных работ автором предложена клас­ сификация угольных месторождений, являющаяся основой метода аналогий. Эта классификация была использована для составления Указаний по охране сооружений от вредного влияния горных разработок на шахтах трех комбинатов и на месторождениях с неизученным характером сдвижения гор­ ных пород.

В1947 г. был поставлен вопрос о создании единых Пра­ вил охраны сооружений для всех угольных и сланцевых ме­ сторождений. Реальность и практическая целесообразность этого предложения вполне очевидны. Имеющиеся в настоящее время многочисленные фактические данные позволяют все ме­

сторождения объединить в ряд

типов по признаку проявле­

ния сдвижений, применительно к

которым и

могут быть за­

даны интересующие нас параметры сдвижения

горных пород.

С другой стороны, существующие в настоящее время Правила охраны сооружений для отдельных бассейнов содержат ряд общих разделов. Изложение этих разделов в единых Пра­ вилах в виде положений, относящихся к месторождениям отдельных типов, легко осуществимо и позволит унифици­ ровать Правила, а также избежать ненужных повторений.

Как указывалось выше, инициатива в постановке система­ тических наблюдений за сдвижением горных пород на шахтах и рудниках СССР принадлежит члену-корреспонденту АН СССР

проф.

И. М. Бахурину.

 

 

И.

М. Бах урин один из первых обратил внимание на важ­

ность

данной проблемы и, начиная с

1925 — 1928 гг.,

опубли­

ковал целый ряд работ, послуживших

основой для широкого

развития

исследований в области сдвижения горных

пород и

горного

давления.

 

 

Он явился инициатором создания постоянной маркшей­

дерской комиссии, ЦНИМБ, а также

созыва 2-й Всесоюзной

маркшейдерской конференции и 1-го Всесоюзного маркшей­ дерского съезда.

В период с 1932 по 1940 г. И. М. Бахурин осуществлял научное руководство ЦНИМБ. Этот период характеризуется значительными успехами в области изучения сдвижений гор­ ных пород.

2*

Параллельно с закладкой наблюдательных станций на по­ верхности, ставятся наблюдения в подземных выработках. Для этой цели разрабатывается специальная аппаратура и методика измерений. Результаты наблюдений используются для решения важных в практическом отношении вопросов управления гор­ ным давлением.

И. М. Бахурин воспитал школу своих учеников и последо­ вателей, в течение длительного времени работавших или про­ должающих работать по вопросам сдвижения горных пород (С. Г. Авершин, М. В. Коротков, Д. А. Казаковский, Г. Н. Куз­

нецов, П. Ф. Гертнер, И. Н.

Киселев,

А. П. Казачек,

О. Л.

Кульбах, Е. В. Куняев, 3. И.

Поляк,

А. Н. Медянцев,

И. И.

Пономарев, И. А. Блашкевич,

Д. В. Машлаков, М. А.

Кузне­

цов, С. П. Колбенков, Н. Н. Кацнельсон и др.).

И. М. Бахурин настойчиво пропагандировал необходимость проведения наблюдений в большом масштабе с привлечением маркшейдеров-производственников, коллективов маркшейдер­ ских кафедр вузов, работников горнотехнических инспекций, гормаркбюро и т. д.

И. М. Бахурин являлся крупнейшим специалистом в области сдвижения горных пород. Руководя исследовательскими ра­ ботами, он как консультант и эксперт одновременно оказывал большую помощь промышленности в решении ряда сложных вопросов. Он был инициатором постановки наблюдений за сдви­ жением горных пород не только на угольных, но и на рудных месторождениях и месторождениях неметаллических полезных ископаемых (Уральские медные рудники, Риддерское месторо­ ждение, Криворожский бассейн, Соликамское месторождение).

Кроме многочисленных статей и докладов, обобщающих опыт исследовательских работ и намечающих дальнейшие пути исследований, И. М. Бахурин дал исчерпывающее по тому времени освещение вопросов сдвижения горных пород в книге „Курс маркшейдерского искусства, специальная часть" (1932). Незадолго до смерти (1940 г.) он подготовил к печати капитальный труд „Сдвижение горных пород под влиянием

горных разработок" (издан в

1946 г.). В этом

труде впервые

обобщены результаты

наблюдений за сдвижением горных по­

род и земной поверхности и дано глубокое освещение

трак­

туемых вопросов.

 

(в 1947 г.) опубликована книга

проф.

Несколько позже

С. Г.. Авершина

„Сдвижение

горных пород

при

подземных

разработках".

удостоенной

Сталинской премии,

нашли от­

В этой книге,

ражение первые итоги работ по изучению динамики процесса сдвижений и созданию методики расчета этих сдвижений.

Одновременно с этим, а также в предшествующие и после­ дующие годы появляется целый ряд книг и статей, освещаю­ щих результаты наблюдений по отдельным бассейнам и их

20