Анализ опыта инструментального контроля за деформациями потолочины гипсовой шахты
Проаналізовано багаторічний досвід спостережень за деформаціями стелини з блоковою структурою з використанням різних механічних засобів контролю. The long experience of observation at deformations roof with block structure with use of various mechanical means of the control is analused....
Збережено в:
| Опубліковано в: : | Геотехническая механика |
|---|---|
| Дата: | 2012 |
| Автори: | , , , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Російська |
| Опубліковано: |
Інститут геотехнічної механіки імені М.С. Полякова НАН України
2012
|
| Онлайн доступ: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/53992 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Цитувати: | Анализ опыта инструментального контроля за деформациями потолочины гипсовой шахты / В.И. Литвинюк, Ю.А. Косарыгин, Д.В. Румянцев, О.Ю. Сытниченко // Геотехническая механика: Межвед. сб. науч. тр. — Днепропетровск: ИГТМ НАНУ, 2012. — Вип. 101. — С. 119-122. — Бібліогр.: 4 назв. — рос. |
Репозитарії
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1860109368789303296 |
|---|---|
| author | Литвинюк, В.И. Косарыгин, Ю.А. Румянцев, Д.В. Сытниченко, О.Ю. |
| author_facet | Литвинюк, В.И. Косарыгин, Ю.А. Румянцев, Д.В. Сытниченко, О.Ю. |
| citation_txt | Анализ опыта инструментального контроля за деформациями потолочины гипсовой шахты / В.И. Литвинюк, Ю.А. Косарыгин, Д.В. Румянцев, О.Ю. Сытниченко // Геотехническая механика: Межвед. сб. науч. тр. — Днепропетровск: ИГТМ НАНУ, 2012. — Вип. 101. — С. 119-122. — Бібліогр.: 4 назв. — рос. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Геотехническая механика |
| description | Проаналізовано багаторічний досвід спостережень за деформаціями стелини з блоковою структурою з використанням різних механічних засобів контролю.
The long experience of observation at deformations roof with block structure with use of various mechanical means of the control is analused.
|
| first_indexed | 2025-12-07T17:33:11Z |
| format | Article |
| fulltext |
119
УДК 622.83
Инженеры В.И. Литвинюк, Ю. А. Косарыгин,
Д. В. Румянцев, О. Ю. Сытниченко
(ОДО «Лафарж-гипс»)
АНАЛИЗ ОПЫТА ИНСТРУМЕНТАЛЬНОГО КОНТРОЛЯ
ЗА ДЕФОРМАЦИЯМИ ПОТОЛОЧИНЫ ГИПСОВОЙ ШАХТЫ
Проаналізовано багаторічний досвід спостережень за деформаціями стелини з блоковою
структурою з використанням різних механічних засобів контролю.
THE ANALYSIS OF INSTRUMENTAL CONTROL
AT DEFORMATIONS ROOF OF GYPSUM MINE
The long experience of observation at deformations roof with block structure with use of vari-
ous mechanical means of the control is analused.
Транспортные выработки Артемовской гипсовой шахты эксплуатируются
весьма продолжительное время – некоторые в течение нескольких десятков лет.
Медленно протекающие необратимые геомеханические процессы приводят к
снижению устойчивости породных обнажений. В наибольшей степени они ска-
зываются на устойчивости потолочины [1, 2].
Высота выработок главной транспортной галереи на отдельных участках до-
стигает 18-20 м. Возможности регулярного визуального осмотра потолочины в
этих условиях ограничены. Тем не менее, обеспечение безопасности эксплуата-
ции транспортной галереи является одной из важнейших задач и достигается
эффективным использованием комплекса средств контроля за деформациями
потолочины на потенциально опасных участках. Наиболее опасной формой
нарушенности потолочины являются блочная структура породного массива [3].
Блоки могут иметь как естественное происхождение (наличе естественных си-
стем трещин), так и техногенное, вызванное перераспределением напряжений в
массиве после проведения выработки и воздействием буровзрывных работ.
Исходя из канонов геомеханики, первичные трещины в потолочине должны
были бы возникать, вблизи оси выработки, где значение горизонтального рас-
тягивающего напряжения в нижней породной пачке наибольшее. Однако, в ре-
альности формирование трещин, очевидно, происходит по границе естествен-
ных крупных блоков, в связи с чем их положение в кровле камеры случайное.
Длина таких трещин может достигать десятков метров, а раскрытие – до 10 мм.
Внешний вид одной из таких трещин представлен на рис. 1.
Второй этап формирования блочной структуры в кровле – образование вто-
ричных трещин, отходящих от первичной или пересекающих ее. Первичные
или базовые трещины имеют в плане форму, близкую к отрезку прямой линии.
Вторичные трещины имеют преимущественно вид ломаной линии и раскрытие
в несколько раз меньше чем у первичной. Несмотря на меньшие размеры, ди-
намика их развития более интенсивная по сравнению с первичными.
Параллельно с образованием трещин в горизонтальной плоскости происхо-
дит ее расслоение и в вертикальном направлении. Отслоение породного блока
от основной кровли иллюстрируется рис. 2. В результате действия упомянутых
процессов и происходит формирование в потолочине трехмерных блоков.
120
Рис. 1 – Внешний вид первичной трещины в потолочине.
Рис. 2 – Отслоение породного блока от основной кровли.
Систематические наблюдения за состоянием потолочины транспортных вы-
работок Артемовской гипсовой шахты, в первую очередь главной транспортной
галереи, ведутся с 1975 г. Наиболее полная информация о динамике вертикаль-
ного сдвижения блоков во времени получена с использованием индикаторных
станций, включающих глубинный репер, а также индикатор часового типа с
разрешением 0,01 мм и пределом измерения 10 мм. Для параметров камерно-
столбовой системы, принятых для данного месторождения, получены критерии
геомеханической опасности по интенсивности вертикального перемещения
блоков, приведенные в табл. 1.
Таблица1 – Оценка состояния блочно-структурированной потолочины
по величине годового вертикального опускания блоков
Величина опускания, мм Состояние потолочины
До 0,2 мм удовлетворительное, необходимо продолжение наблюдений
От 0,2 до 0,5 мм
контролируемое, с возможностью продолжения эксплуатации выработки,
но необходимо крепление
От 0,5 до 1,0 мм
предаварийное, с возможностью ограниченной эксплуатации выработки,
необходимо безотлагательное крепление
Свыше 1,0 мм
аварийное, с прекращением эксплуатации выработки до ликвидации опас-
ности внезапного обрушения блоков
Указанные в табл. 1. критерии определили выбор средств инструментально-
121
го контроля вертикальных деформаций в зависимости от геомеханического со-
стояния участка потолочины. Сведения о применяемых средствах представлены
в табл. 2.
Таблица 2 – Характеристики средств контроля за вертикальными смещениями
породных блоков и рекомендуемое их применение
Средство
контроля
Диапазон
регистрации, мм
Разрешение,
мм
Состояние участка
для установки средства
Индикаторная стан-
ция СИМ
0 - 10 0,01 Удовлетворительное
Сигнализатор СОП 0 -20 1,0 предаварийное, аварийное
Индикаторная станция принадлежит к средствам измерения и позволяет
осуществлять регистрацию вертикального перемещения кровли с высокой точ-
ностью. К ее основным недостаткам относятся:
- сравнительно короткий срок безремонтной эксплуатации, вызванный вли-
янием агрессивной среды на прецизионный механизм индикатора;
- невозможность частой регистрации показаний, вызванная необходимостью
использования для этой цели подъемника с высотой подъема до 18 м.
Трехступенчатый сигнализатор СОП, а также ранее применяемые на шахте
одноступенчатый сигнализатор СДК-45 и шестиступенчатый сигнализатор
СПК регистрируют достижение деформации, начиная с некоторого порогового
значения – не менее 1 мм. Пониженная точность окупается возможностью ви-
зуальной дистанционной регистрации состояния индикатора с подошвы выра-
ботки по очень простому признаку – выпадению грузовых сигнальных элемен-
тов. Это позволяет выполнять оперативный контроль состояния потенциально
опасных участков потолочины специалистами среднего звена перед началом
каждой смены.
Для контроля за взаимными горизонтальными смещениями блоков исполь-
зуют планочные маяки. Традиционным методом регистрации смещения являет-
ся непосредственное измерение смещения рисок на маяке с помощью металли-
ческой линейки с миллиметровыми делениями. Указанный способ позволяет
осуществлять регистрацию смещения с разрешающей способностью 1,0 мм.
Для повышения разрешающей способности можно использовать методику, раз-
работанную в ИГТМ НАНУ, которая заключается в фотографировании объекта
фотокамерой с высокой разрешающей способностью и последующей компью-
терной обработке фотоснимка [4]. Такой подход позволяет повысить разреша-
ющую способность до 0,2 - 0,3 мм. За долгие годы наблюдений установлено,
что суммарная величина горизонтальных деформаций блоков или раскрытие
трещины между ними не превысила 10 мм.
Наиболее простым и дешевым способом контроля за взаимными подвижка-
ми блоков является установка песчано-цементных или гипсовых маяков на их
границах. По факту последовательности появления трещин в маяках регистри-
руется направление сдвижения блока. Недостатком является короткий срок
службы маяков, вызванный воздействием влажной агрессивной среды.
Основная схема организации контроля за потолочиной включает этапы:
- сплошного виброакустического и визуального осмотра поверхности пото-
122
лочины для предварительно выявления участков расслоений;
- контрольного бурения на аномальных участках, выявленных на первом
этапе, для уточнения строения кровли;
- установку индикаторных станций с глубинными реперами на вновь выяв-
ленных участках расслоения площадью свыше 10 м
2
;
- установку сигнализаторов вертикального смещения потолочины на участ-
ках с повышенной скоростью опускания;
- установку планочных маяков в средней части первичных трещин на по-
верхности потолочины;
- установку песчано-цементных или гипсовых маяков на вторичных трещи-
нах, оконтуривающих породные блоки.
По результатам наблюдений выполняют анкерное крепление кровли на
участках с прогрессирующими деформациями. Контроль на закрепленных
участках продолжают выполнять, используя преимущественно сигнализаторы
различных типов, планочные, песчано-цементные и гипсовые маяки. В случае
дальнейшего роста деформаций и невозможности усиления крепления осу-
ществляют подрывку кровли для обрушения неустойчивых блоков.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1.Усаченко Б. М. Геомеханика подземной добычи гипса / Б. М. Усаченко. – К.: Наукова думка, 1985. – 216
с.
2.Усаченко В. Б. Количественный и качественный анализ обрушений потолочин камер на гипсовых шахтах
/ В. Б. Усаченко // Геотехническая механика: Межвед. сб. научн. тр. / ИГГМ НАН Украины. – Донецк: ООО
«Норд компьютер», 2002. – Вып. 40. – С. 272-281.
3.Система вероятностно-временных моделей динамики блочного массива / В. Г. Беляков, А. В. Леонтьев,
Н. А. Мирошниченко [и др.] / ФТПРПИ. – № 3. – 2000. – С. 42–53.
4.Сергиенко В. Н. О бесконтактном измерении деформаций при испытаниях образцов горных пород / В.
Н. Сергиенко, В. Н. Трипольский, В. А. Амелин // Геотехническая механика: Межвед. сб. научн. тр. / ИГГМ
НАН Украины. – Донецк: ООО «Норд компьютер», 2009. – Вып. 83. – С. 97-104.
УДК 622.83
Канд. техн. наук В. Н. Сергиенко,
инженер Л. В. Прохорец
(ИГТМ НАН Украины)
ПЕРСПЕКТИВЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ МЕТОДА УДАРНОГО
ИМПУЛЬСА ДЛЯ ОЦЕНКИ ПРОЧНОСТИ ГЕОМАТЕРИАЛОВ
Розглянуто основні напрямки адаптації методу ударного імпульсу для оцінки міцності
гірських порід безпосередньо в масиві. Представлено результати лабораторних досліджень
нового варіанту методу.
PROSPECTS OF USE OF A METHOD SHOCK PULSE
FOR AN ESTIMATION OF DURABILITY OF GEOMATERIALS
The basic directions of adaptation of a method of a shock pulse for an estimation of durability
of a rock directly in a massif are considered. The results of laboratory researches of new variant of a
method are presented.
Прочность геоматериалов была и остается одной из их важнейших характе-
ристик, непосредственно влияющей на устойчивость подземных сооружений.
Наиболее достоверные сведения о показателях прочности горных пород полу-
чают при выполнении разрушающих испытаний образцов в лабораторных
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-53992 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 1607-4556 |
| language | Russian |
| last_indexed | 2025-12-07T17:33:11Z |
| publishDate | 2012 |
| publisher | Інститут геотехнічної механіки імені М.С. Полякова НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Литвинюк, В.И. Косарыгин, Ю.А. Румянцев, Д.В. Сытниченко, О.Ю. 2014-01-29T19:26:18Z 2014-01-29T19:26:18Z 2012 Анализ опыта инструментального контроля за деформациями потолочины гипсовой шахты / В.И. Литвинюк, Ю.А. Косарыгин, Д.В. Румянцев, О.Ю. Сытниченко // Геотехническая механика: Межвед. сб. науч. тр. — Днепропетровск: ИГТМ НАНУ, 2012. — Вип. 101. — С. 119-122. — Бібліогр.: 4 назв. — рос. 1607-4556 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/53992 622.83 Проаналізовано багаторічний досвід спостережень за деформаціями стелини з блоковою структурою з використанням різних механічних засобів контролю. The long experience of observation at deformations roof with block structure with use of various mechanical means of the control is analused. ru Інститут геотехнічної механіки імені М.С. Полякова НАН України Геотехническая механика Анализ опыта инструментального контроля за деформациями потолочины гипсовой шахты The analysis of instrumental control at deformations roof of gypsum mine Article published earlier |
| spellingShingle | Анализ опыта инструментального контроля за деформациями потолочины гипсовой шахты Литвинюк, В.И. Косарыгин, Ю.А. Румянцев, Д.В. Сытниченко, О.Ю. |
| title | Анализ опыта инструментального контроля за деформациями потолочины гипсовой шахты |
| title_alt | The analysis of instrumental control at deformations roof of gypsum mine |
| title_full | Анализ опыта инструментального контроля за деформациями потолочины гипсовой шахты |
| title_fullStr | Анализ опыта инструментального контроля за деформациями потолочины гипсовой шахты |
| title_full_unstemmed | Анализ опыта инструментального контроля за деформациями потолочины гипсовой шахты |
| title_short | Анализ опыта инструментального контроля за деформациями потолочины гипсовой шахты |
| title_sort | анализ опыта инструментального контроля за деформациями потолочины гипсовой шахты |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/53992 |
| work_keys_str_mv | AT litvinûkvi analizopytainstrumentalʹnogokontrolâzadeformaciâmipotoločinygipsovoišahty AT kosaryginûa analizopytainstrumentalʹnogokontrolâzadeformaciâmipotoločinygipsovoišahty AT rumâncevdv analizopytainstrumentalʹnogokontrolâzadeformaciâmipotoločinygipsovoišahty AT sytničenkooû analizopytainstrumentalʹnogokontrolâzadeformaciâmipotoločinygipsovoišahty AT litvinûkvi theanalysisofinstrumentalcontrolatdeformationsroofofgypsummine AT kosaryginûa theanalysisofinstrumentalcontrolatdeformationsroofofgypsummine AT rumâncevdv theanalysisofinstrumentalcontrolatdeformationsroofofgypsummine AT sytničenkooû theanalysisofinstrumentalcontrolatdeformationsroofofgypsummine |