ИССЛЕДОВАНИЕ УСТОЙЧИВОСТИ ГОРНЫХ ВЫРАБОТОКЭКСПЛУАТИРУЕМЫХ В ОБВОДНЕННЫХ ПОРОДАХ


Строительство и эксплуатация шахт связаны с проведением системы горных выработок через обводненные разрывание нарушения, переход выработками нарушений сопровождаются рядом осложняющих факторов, в частности повышенному горному давлению, высокой трещиноватости пород в районе сбросов, заполнению сместителей разрывов продуктами дробления боковых пород с различной степенью уплотнения, ведением буровзрывных работ, значительно ослабляющих окружающие породы, высокими и не всегда точно прогнозируемыми притоками и прорывами воды.
Наиболее ярким и характерным примером потери устойчивости является ситуация при проведении вентиляционного штрека №1 пл. Ию горизонта 930м на «Шахте им. В. В. Вахрушева» через зоны трещиноватых пород Ясеновских сбросов №1 и №2. Залегание боковых пород на участке ведения работ спокойное, угол падения пласта составляет 50. Ожидаемый водоприток из зон разрывных нарушений с интенсивной трещиноватостью прогнозировался 10-20 м 3/ч. Несмотря на принятые специальные мероприятия укороченное бурение шпуров на глубину 1,2 м с уменьшением величины зарядов ВВ в шпурах, рамы постоянной крепи устанавливались через 0,3 м, проведение выработки остановлено из-за интенсивно развивающегося вывалообразования со значительным водопритоком - 50 м 3/ч. Выработка оказалась в аварийном состоянии, произошло разрушение элементов арочной крепи и вывал горной массы внутрь выработки на фоне большего водопритока в 3-4 раза выше от прогнозируемого. Высота свода обрушения достигала 10-11 метров над выработкой, попытки проведения выработки закончились неудачей. В связи с этим было принято решение пройти обходную выработку для дальнейшего проведения вентиляционного штрека №1.
Для выявления взаимосвязи обводненности и факторов, снижающих устойчивость горных выработок и определяющих формирование очагов вывалообразования вблизи зон тектонических нарушений проведены исследования в 17 обводненных горных выработках шахт ГП “Антрацит” и ГП “Ровенькиантрацит”. В табл.              1 приведены результаты в исследуемых
подземных обводненных горных выработках с указанием места нахождения выработки, ее полного наименования, с указанием типа пород кровли, их мощности, характеристики водопритока, объемов убранной породы при вывалообразовании, высоты свода обрушения пород и количества разрушенных рам.

alt="" />


потеря несущей способности затяжки
Рис.
2. Фрагменты натурных исследований устойчивости горных выработок
эксплуатируемых в обводненных породах
Необходимо отметить, что породы кровли в обследуемых выработках были представлены сланцами глинистыми, песчаными, песчано-глинистыми и песчаниками.

В ходе исследования влияния обводненности пород кровли на объемы обрушений в выработки выявлено, что при водопритоке 40 м 3/час не всегда удается пересечь сброс из-за потери устойчивости в виде развивающегося вывалообразования (вентиляционный штрек №1 пл. h10 гор. 930 м ОП “Шахта им. В.В. Вахрушева”). При интенсивном водопритоке от 31 м3/час до 160 м 3/час проведение выработок через разрывные нарушения до границ барьерных межшахтных целиков останавливалось (конвейерный штрек №34 пл. h8 гор.
1115 м, западный дренажный штрек пл. h8 гор. 1115 м. ОП “Шахта им. В.В.Вахрушева”), в связи с уменьшением сечения обводненного (Q=30 м 3/час) восточного дренажного штрека пл. h8 гор. 1115 м решено не перекреплять
штрек, а пройти параллельно сборный штрек пл. h8 гор. 1115 м. В связи с
пересечениями выработками ОП “Шахта Комсомольская” сброса Ясиновского поступление воды в восточный дренажный штрек №1 пл. h10 гор.930 м ОП
“Шахта им. В.В. Вахрушева” за четыре последних года уменьшилось с 83 м 3/час до 0 м 3/час, прорывы подземных вод при пересечении разрывных нарушений могут достигать значительных величин Q=2000 м 3/час, а длина вывалов может достигать 27 метров сразу на всю мощность непосредственной кровли (19 западный конвейерный штрек пл. h10 гор. 960 м ОП “Шахта
Комсомольская”), за счет перераспределения воды с верхних горизонтов на нижние водоприток в выработки может значительно увеличивается с 50 м 3/час до 200 м 3/час и без усиления крепи в местах пересечения зон влажных трещиноватых пород происходят аварии в виде вывалов пород кровли (10 восточный откаточный штрек пл. h10 гор.960 м ОП “Шахта Комсомольская”).
Фрагменты натурных исследований устойчивости горных выработок эксплуатируемых в обводненных породах показаны на рис. 2.
Таким образом, увеличение водопритоков в горные выработки способствует снижению устойчивости выработок, разрушению элементов арочной крепи, интенсивному вывалообразованию и обрушению боковых пород в выработки и как результат увеличению в 1,1-2,2 раза затрат на проведение и поддержание выработок.
УДК 622.8

<< | >>
Источник: Неизвестный. Проблемы горного дела и экологии горного производства: Матер. IV междунар. науч.-практ. конф. (14-15 мая 2009 г., г. Антрацит) - Донецк. 2009

Еще по теме ИССЛЕДОВАНИЕ УСТОЙЧИВОСТИ ГОРНЫХ ВЫРАБОТОКЭКСПЛУАТИРУЕМЫХ В ОБВОДНЕННЫХ ПОРОДАХ:

  1. Химическое и микроскопическое исследование массивных горных пород
  2. Значение горных пород
  3. Состав массивных горных пород
  4. III. Образование горных пород (ПЕТРОГРАФИЯ)
  5. Главнейшие типы горных пород
  6. Происхождение массивных горных пород
  7. Строение массивных горных пород
  8. Три группы горных пород
  9. ГЛАВА 1. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ИССЛЕДОВАНИЯ УСТОЙЧИВОСТИ КОММЕРЧЕСКИХ БАНКОВ
  10. Круговорот вещества пород
  11. 8. Массивные горные породы