Экспериментальные исследования сдвижения земной поверхности при больших глубинах разработки угольных пластов
Наведені результати інструментальних спостережень за зрушенням земної поверхні, що проводяться на полі шахти ім. О. О. Скочинського. Встановлені відмінності в характері протікання процесу зрушення при великих глибинах розробки вугільних пластів. The results of instrumental measurements for surface m...
Збережено в:
| Опубліковано в: : | Наукові праці УкрНДМІ НАН України |
|---|---|
| Дата: | 2010 |
| Автор: | |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Російська |
| Опубліковано: |
Український науково-дослідницький і проектно-конструкторський інститут гірничої геології, геомеханіки і маркшейдерської справи НАН України
2010
|
| Онлайн доступ: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/99595 |
| 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: | Экспериментальные исследования сдвижения земной поверхности при больших глубинах разработки угольных пластов / М.Д. Рожко // Наукові праці УкрНДМІ НАН України. — 2010. — № 6. — С. 50-56. — Бібліогр.: 2 назв. — рос. |
Репозитарії
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1859989940082835456 |
|---|---|
| author | Рожко, М.Д. |
| author_facet | Рожко, М.Д. |
| citation_txt | Экспериментальные исследования сдвижения земной поверхности при больших глубинах разработки угольных пластов / М.Д. Рожко // Наукові праці УкрНДМІ НАН України. — 2010. — № 6. — С. 50-56. — Бібліогр.: 2 назв. — рос. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Наукові праці УкрНДМІ НАН України |
| description | Наведені результати інструментальних спостережень за зрушенням земної поверхні, що проводяться на полі шахти ім. О. О. Скочинського. Встановлені відмінності в характері протікання процесу зрушення при великих глибинах розробки вугільних пластів.
The results of instrumental measurements for surface movement conducted at the minefield of A. A. Skochinskogo Mine are described. The differences in behavior of the process of surface movement at large depths of coal seam mining are identified.
|
| first_indexed | 2025-12-07T16:31:28Z |
| format | Article |
| fulltext |
Наукові праці УкрНДМІ НАН України, № 6, 2010
Transactions of UkrNDMI NAN Ukraine, № 6, 2010
50
УДК 622.834
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ
СДВИЖЕНИЯ ЗЕМНОЙ ПОВЕРХНОСТИ ПРИ БОЛЬШИХ
ГЛУБИНАХ РАЗРАБОТКИ УГОЛЬНЫХ ПЛАСТОВ
Рожко М. Д.
(УкрНИМИ НАНУ, г. Донецк, Украина)
Наведені результати інструментальних спостережень за
зрушенням земної поверхні, що проводяться на полі шахти
ім. О. О. Скочинського. Встановлені відмінності в характері
протікання процесу зрушення при великих глибинах розробки вугі-
льних пластів.
The results of instrumental measurements for surface movement
conducted at the minefield of A. A. Skochinskogo Mine are described.
The differences in behavior of the process of surface movement at large
depths of coal seam mining are identified.
Одной из главных тенденций в развитии угольной промыш-
ленности Донбасса является увеличение глубины разработки
угольных пластов. При этом параметры сдвижения земной по-
верхности часто отличаются от нормативных, на основе которых
производится расчет деформаций земной поверхности [1], что
может отрицательно повлиять на точность прогноза.
Для исследования особенностей процесса сдвижения земной
поверхности в данных условиях сотрудниками УкрНИМИ НАН
Украины в мае 2007 г. на поле шахты им. А. А. Скочинского
(г. Донецк) была заложена наблюдательная станция, которая под-
рабатывалась 5-й западной лавой пласта h6
l в следующих условиях:
− вынимаемая мощность пласта 1,48 м;
− средняя глубина разработки 1200 м;
− угол падения пласта 12º;
Наукові праці УкрНДМІ НАН України, № 6, 2010
Transactions of UkrNDMI NAN Ukraine, № 6, 2010
51
− мощность наносов 33 м;
− средняя скорость подвигания очистного забоя 23 м в ме-
сяц;
− длина лавы 230 м;
− в вышележащих пластах k8 l4 и m3 имеются старые очист-
ные работы шахты им. Челюскинцев (1954 – 1984 гг.).
Наблюдательная станция представляет собой профильную
линию грунтовых реперов, ориентированную вкрест простирания
пласта. Участок линии с рабочими реперами (Rp 5 – Rp 20) длиной
300 м находится на территории пахотных земель; расстояние меж-
ду соседними реперами составляет 20 м. Профильная линия закла-
дывалась с таким расчетом, чтобы была возможность зафиксиро-
вать местоположение и величину максимального оседания земной
поверхности над 5-й западной лавой пласта h6
l.
Для закладки наблюдательной станции применялись реперы,
изготовленные из арматурной стали диаметром 25 мм и длиной
0,8 м. Рабочие реперы станции были заглублены в почву на 0,7 м с
целью их предохранения от механического воздействия (сельхоз-
техника) и влияния атмосферных явлений (промерзание грунта).
На рис. 1 показан план наблюдательной станции, совмещен-
ный с выкопировкой из плана горных работ пласта h6
l шахты
им. А. А. Скочинского. Наблюдения за сдвижением земной по-
верхности включали в себя высотные и линейные инструменталь-
ные измерения по реперам наблюдательной станции с целью уста-
новления их перемещения в вертикальной плоскости, проходящей
через профильную линию, на различные даты. Перед началом на-
блюдений была произведена высотная привязка рабочих реперов
наблюдательной станции к опорным реперам – ближайшим пунк-
там опорной геодезической сети, находящихся за пределами влия-
ния очистных работ.
Инструментальные наблюдений на наблюдательной станции
проводились два раза в год. За весь период существования наблю-
дательной станции до настоящего времени было проведено шесть
серий наблюдений. Первая серия была проведена 29.05.07 г. – до
начала влияния 5-й западной лавы ласта h6
l, шестая – 12.10.09 г.
Наукові праці УкрНДМІ НАН України, № 6, 2010
Transactions of UkrNDMI NAN Ukraine, № 6, 2010
52
Ри
с.
1
. С
ов
ме
щ
ен
ны
й
пл
ан
го
рн
ы
х
ра
бо
т
пл
ас
та
h
6l и
н
аб
лю
да
те
ль
но
й
ст
ан
ци
и
Наукові праці УкрНДМІ НАН України, № 6, 2010
Transactions of UkrNDMI NAN Ukraine, № 6, 2010
53
Каждая серия инструментальных наблюдений на станции
включала в себя три основных вида измерений:
− геометрическое нивелирование рабочих реперов;
− прокладка нивелирного хода между опорными реперами и
рабочими реперами профильной линии;
− измерение линейных расстояний между соседними репе-
рами профильной линии.
Точность проводимых измерений соответствовала требова-
ниям [2]. По результатам каждой серии инструментальных наблю-
дений в камеральных условиях вычислялись высотные отметки
рабочих реперов и горизонтальные проложения между соседними
реперами наблюдательной станций с учетом поправок за темпера-
туру, компарирование рулетки, и наклон интервала.
При сопоставлении результатов наблюдений в различных се-
риях определялись вертикальные и горизонтальные сдвижения и
деформации земной поверхности в районе наблюдательной стан-
ции. Так, на рис. 2 показаны графики оседаний рабочих реперов
профильной линии на различные даты.
Рис. 2. Графики оседаний земной поверхности
Несмотря на то, что в настоящее время процесс сдвижения
земной поверхности еще находится в развитии, анализ получен-
ных экспериментальных данных позволил установить ряд отличий
его фактических параметров от прогнозных. Остановимся на них
подробнее.
На рис. 3 показаны графики оседания репера Rp 15, полу-
чившего максимальное оседание, на даты всех шести серий инст-
Наукові праці УкрНДМІ НАН України, № 6, 2010
Transactions of UkrNDMI NAN Ukraine, № 6, 2010
54
рументальных наблюдений (точки 1 – 6). Здесь же пунктиром по-
казана кривая, проведенная по четырем расчетным точкам графи-
ка A, B,C и D, определенным по действующему нормативному
документу [1]: точки A и D характеризуют начало и окончание
процесса сдвижения, а B и C – начало и окончание его активной
стадии.
Рис. 3. Графики оседания Rp 15 во времени: Т0 – момент пе-
ресечения лавой створа профильной линии
Сопоставляя эти два графика можно видеть, что они не сов-
падают. Во-первых, процесс сдвижения земной поверхности в
районе данного репера начался между сериями 2 и 3, т.е. не менее
чем через 8 месяцев после расчетной даты. Во-вторых, оседание
рассматриваемой точки во времени происходило менее интенсив-
но, чем по прогнозу, в соответствии с которым началом активной
стадии процесса является момент пересечения очистным забоем
створа профильной линии (Т0 на графике). Фактически на этот
момент, т.е. более чем через год после начала процесса, оседание
репера составило всего около 25 мм, а скорость оседания не пре-
высила 4 мм в месяц, что трудно назвать активным развитием
сдвижения.
На рис. 4 а приведены графики ожидаемых и фактических
оседаний земной поверхности в месте расположения профильной
линии. Из них видно, что на момент 6-й серии наблюдений, когда
Наукові праці УкрНДМІ НАН України, № 6, 2010
Transactions of UkrNDMI NAN Ukraine, № 6, 2010
55
очистной забой уже удалился от створа профильной линии на рас-
стояние 318 м (см. рис. 1), максимальное оседание земной поверх-
ности, зафиксированное на Rp 15, составило лишь 89 мм. В то же
время, исходя из условий подработки, эта величина согласно [1]
должна составлять на соответствующую дату около 62 % ожидае-
мого максимального оседания, или 280 мм, т.е. в три с лишним
раза больше наблюдаемого значения.
Рис. 4. Графики оседаний (а) и наклонов (б) земной поверх-
ности: l – расстояние от Rp 20 вдоль профильной ли-
нии в сторону восстания пластов
Наукові праці УкрНДМІ НАН України, № 6, 2010
Transactions of UkrNDMI NAN Ukraine, № 6, 2010
56
И, наконец, на рис. 4 б показаны графики фактических и
ожидаемых наклонов земной поверхности в пределах профильной
линии реперов. Из сравнения графиков видно, что значения фак-
тических наклонов не только не приближаются к ожидаемым, но
даже не превышают критических значений ±0,5×10-3, принятых в
Правилах подработки [1] для определения положения граничных
точек мульды сдвижения.
Таким образом, на основании анализа результатов проведен-
ных исследований можно заключить, что при разработке угольных
пластов на больших глубинах многие параметры процесса земной
поверхности отличаются от нормативных. В частности, в этих ус-
ловиях имеет место значительное запаздывание начала как самого
процесса, так и его активной стадии, а величины сдвижений и де-
формаций земной поверхности на различных этапах имеют суще-
ственно меньшие значения по сравнению с ожидаемыми.
Инструментальные наблюдения на данной наблюдательной
станции планируется продолжить.
СПИСОК ССЫЛОК
1. Правила підробки будівель, споруд і природних об'єктів при
видобуванні вугілля підземним способом: ГСТУ
101.00159226.001-2003.– [Чинний 2004-01-01]. – Офіц. вид.–
Донецьк: УкрНДМI, 2003. – 128 с.
2. Инструкция по наблюдениям за сдвижением горных пород,
земной поверхности и подрабатываемыми сооружениями на
угольных и сланцевых месторождениях / [Сост. Петухов И. А.,
Митичкина Н. И., Земисев В. Н. и др.]. – М.: Недра, 1989. – 96 с.
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-99595 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 1996-885X |
| language | Russian |
| last_indexed | 2025-12-07T16:31:28Z |
| publishDate | 2010 |
| publisher | Український науково-дослідницький і проектно-конструкторський інститут гірничої геології, геомеханіки і маркшейдерської справи НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Рожко, М.Д. 2016-04-30T18:27:49Z 2016-04-30T18:27:49Z 2010 Экспериментальные исследования сдвижения земной поверхности при больших глубинах разработки угольных пластов / М.Д. Рожко // Наукові праці УкрНДМІ НАН України. — 2010. — № 6. — С. 50-56. — Бібліогр.: 2 назв. — рос. 1996-885X https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/99595 622.834 Наведені результати інструментальних спостережень за зрушенням земної поверхні, що проводяться на полі шахти ім. О. О. Скочинського. Встановлені відмінності в характері протікання процесу зрушення при великих глибинах розробки вугільних пластів. The results of instrumental measurements for surface movement conducted at the minefield of A. A. Skochinskogo Mine are described. The differences in behavior of the process of surface movement at large depths of coal seam mining are identified. ru Український науково-дослідницький і проектно-конструкторський інститут гірничої геології, геомеханіки і маркшейдерської справи НАН України Наукові праці УкрНДМІ НАН України Экспериментальные исследования сдвижения земной поверхности при больших глубинах разработки угольных пластов Article published earlier |
| spellingShingle | Экспериментальные исследования сдвижения земной поверхности при больших глубинах разработки угольных пластов Рожко, М.Д. |
| title | Экспериментальные исследования сдвижения земной поверхности при больших глубинах разработки угольных пластов |
| title_full | Экспериментальные исследования сдвижения земной поверхности при больших глубинах разработки угольных пластов |
| title_fullStr | Экспериментальные исследования сдвижения земной поверхности при больших глубинах разработки угольных пластов |
| title_full_unstemmed | Экспериментальные исследования сдвижения земной поверхности при больших глубинах разработки угольных пластов |
| title_short | Экспериментальные исследования сдвижения земной поверхности при больших глубинах разработки угольных пластов |
| title_sort | экспериментальные исследования сдвижения земной поверхности при больших глубинах разработки угольных пластов |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/99595 |
| work_keys_str_mv | AT rožkomd éksperimentalʹnyeissledovaniâsdviženiâzemnoipoverhnostipribolʹšihglubinahrazrabotkiugolʹnyhplastov |