Вы здесь

Обгрунтування параметрів урахування старих гірничих виробок на малій глибині для охорони поверхневих об'єктів

Автор: 
Феофанов Андрій Миколайович
Тип работы: 
Дис. канд. наук
Год: 
2004
Артикул:
0404U000003
99 грн
(320 руб)
Добавить в корзину

Содержимое

РАЗДЕЛ 2
ПРИЧИНЫ, УСЛОВИЯ И ФОРМЫ ДЕФОРМИРОВАНИЯ ЗЕМНОЙ ПОВЕРХНОСТИ НАД СТАРЫМИ ГОРНЫМИ ВЫРАБОТКАМИ
В ДОНБАССЕ
2.1. Анализ и обобщение случаев нарушений земной поверхности над старыми горными выработками
В Донбассе проявление сдвижений над старыми горными выработками достаточно частое явление. Однако такие случаи на шахтах не всегда документируются и поддаются огласке, если они не вызвали серьезных повреждений и не привели к трагическим последствиям. Поэтому сбор фактических данных о нарушениях земной поверхности представляет достаточно сложную задачу. Однако в ходе проведения исследования удалось собрать, проанализировать и систематизировать 80 случаев проявления на земной поверхности старых горных выработок, расположенных на малых глубинах (приложение А). Характер повреждений поверхности, прежде всего, зависит от типа выработки, над которой происходит сдвижение.
Наибольшую опасность представляют воронкообразные провалы, на долю которых приходится более 90% всех зафиксированных случаев. Они присущи практически всем типам горных выработок, кроме очистных. В таблице 2.1 приведены данные о повреждениях над различными типами старых выработок, из которой следует, что более 70% произошли над линейно вытянутыми выработками.
К линейно вытянутым, по нашему мнению, следует отнести наклонные и горизонтальные выработки, длина которых во много раз превышает ширину и (или) имеющие площадь поперечного сечения, не превышающую нормативную для подготовительных и капитальных выработок. Не относятся к линейно вытянутым вертикальные вскрывающие (стволы, шурфы, гезенки) и очистные (лавы), кроме камер. Из-за малого поперечного сечения, соизмеримого с сечением подготовительной выработки, логично камеры и заходки отнести к разряду линейно вытянутых выработок, хотя они имеют высоту, не превышающую мощность пласта.
Таблица 2.1
Распределение повреждений земной поверхности по типам выработокТип выработкиЧисло поврежденийЧастность, % Штреки2835Сбойки наклонные и горизонтальные1316 Стволы вертикальные, шурфы1013 Стволы наклонные911Очистные выработки68Камеры, заходки56 Бремсберги34Гезенки11 Неопределенный (общий контур)56 Всего80100из них:линейно-вытянутые выработки5873вертикальные выработки1113очистные выработки68
Учитывая большую протяженность таких выработок и сложность их обнаружения, следует признать, что они являются наиболее потенциально опасными для земной поверхности.
На рис. 2.1 и 2.2 изображены диаграммы распределения повреждений по всем типам выработок и основным соответственно.
Рис.2.1. Диаграмма распределения повреждений по всем типам выработок.
Рис.2.2. Диаграмма распределения повреждений земной поверхности по основным типам выработок.
Рассмотрим примеры характерных повреждений земной поверхности над основными типами старых горных выработок.
2.1.1. Повреждения земной поверхности над старыми вертикальными выработками. Провалы земной поверхности на устьях вскрывающих выработок являются наиболее опасной формой повреждения поверхности. Плотность таких выработок в углепромышленных районах Донбасса велика. При большой плотности старых вертикальных выработок, приуроченных, как правило, к выходам угольных пластов, участки земной поверхности попадают в разряд т.н. "нарушенных земель". Нарушенными называют земли, утратившие свою хозяйственную ценность в результате производственной деятельности человека [5]. Опасность старых шахтных стволов для земной поверхности подчеркивается в работах отечественных и зарубежных специалистов [15-22].
Практически в каждом угольном объединении есть участки с большой плотностью старых горных выработок на малых глубинах, над которыми может произойти активизация сдвижения породной толщи и привести к эксплуатационной непригодности земную поверхность.
Например, по данным фондов ПО "Донецкуголь" на территории этого объединения имеется 878 горных выработок с выходом на поверхность в том числе: стволов вертикальных шахт- 352, стволов наклонных шахт- 150, шурфов - 349, других горных выработок - 27. Из них требуют ликвидации - 64, подсыпки - 57. В ПО "Макеевуголь" имеется 138 недействующих вертикальных и наклонных выработок, выходящих на поверхность, из них: вертикальных стволов и шурфов - 98, наклонных стволов - 40.
В фондах ПО "Ростовуголь" сохранились материалы по 27 старым шахтам, подработавшим участок микрорайона № 1 завода стального литья г. Шахты (рис. 2.3). Известно около 60 стволов с наименованиями, кроме того, есть

данные о наличии в районе большого количества шурфов. Длительное время стволы и шурфы оставались открытыми, систематической ликвидации не производилось.
На территории поселка происходят локальные периодические оседания и провалы поверхности различного характера, которые можно отнести к обрушению шурфов и подземных выработок. По причине перечисленных факторов строительство микрорайона было заморожено, несмотря на ряд соображений о целесообразности застройки именно этого участка: близость к заводу, наличие свободных земель, необходимость благоустройства этого района города, наличие коммуникаций.
На территории, закрепленной за шахтоуправлением им. О. Кошевого ПО "Краснодонуголь" площадью 77 км2, зарегистрировано 788 ликвидированных вертикальных и наклонных стволов, шурфов, сбоек. Ежегодно провалы и деформирования земной поверхности возникают на новых местах и на устьях уже ликвидированных выработок.
Активизация сдвижения породной толщи над старыми вертикальными вскрывающими выработками заключается, в основном, в обрушении земной поверхности над устьями и перемещении обрушенного материала в вертикальном направлении вдоль оси выработки с образованием воронки провала. Размеры воронки могут превышать первоначальные размеры ствола в несколько раз в зависимости от состава и мощности наносов.
Характерной особенностью повреждений земной поверхности над