Особенности прогнозирования гидрогеологической безопасности ведения горных работ на глубоких горизонтах при затоплении выше расположенных горных выработок
У статті на прикладі діючої шахти ім. O. O. Скочинського та виробок закритої шахти № 17-17біс («Кіровська»), які затоплюються, дається загальна оцінка гідродинамічної ситуації, що склалася, існуючих гідравлічних зв’язків і вірогідності надходження значних обсягів шахтних вод до діючих виробок. Зверн...
Gespeichert in:
| Veröffentlicht in: | Наукові праці УкрНДМІ НАН України |
|---|---|
| Datum: | 2012 |
| Hauptverfasser: | , , , |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Russisch |
| Veröffentlicht: |
Український науково-дослідницький і проектно-конструкторський інститут гірничої геології, геомеханіки і маркшейдерської справи НАН України
2012
|
| Online Zugang: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/99779 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Zitieren: | Особенности прогнозирования гидрогеологической безопасности ведения горных работ на глубоких горизонтах при затоплении выше расположенных горных выработок / П.Г. Артеменко, С.В. Педченко, А.В. Шиптенко, Н.А. Дроздова // Наукові праці УкрНДМІ НАН України. — 2012. — № 10. — С. 186-191. — Бібліогр.: 3 назв. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1859605493387886592 |
|---|---|
| author | Артеменко, П.Г. Педченко, С.В. Шиптенко, А.В. Дроздова, Н.А. |
| author_facet | Артеменко, П.Г. Педченко, С.В. Шиптенко, А.В. Дроздова, Н.А. |
| citation_txt | Особенности прогнозирования гидрогеологической безопасности ведения горных работ на глубоких горизонтах при затоплении выше расположенных горных выработок / П.Г. Артеменко, С.В. Педченко, А.В. Шиптенко, Н.А. Дроздова // Наукові праці УкрНДМІ НАН України. — 2012. — № 10. — С. 186-191. — Бібліогр.: 3 назв. — рос. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Наукові праці УкрНДМІ НАН України |
| description | У статті на прикладі діючої шахти ім. O. O. Скочинського та виробок закритої шахти № 17-17біс («Кіровська»), які затоплюються, дається загальна оцінка гідродинамічної ситуації, що склалася, існуючих гідравлічних зв’язків і вірогідності надходження значних обсягів шахтних вод до діючих виробок. Звернуто увагу на вирішальну роль зміни фізико-механічних властивостей гірських порід на глибоких горизонтах, що обумовлюють зниження загрози проривів води у даних геологічних умовах.
Hydrodynamic situation, hydraulical connections and risk of in-flow of large volumes of mine water into operating workings are evaluated through the example of O. O. Skochinsky Coal Mine and flooded workings of the abandoned Mine No. 17-17bis (Kirovskaya). Attention is focused at changes in physical and mechanical properties of rocks at deep levels that specify reducing the risk of water inrush in such geological conditions.
|
| first_indexed | 2025-11-28T03:26:25Z |
| format | Article |
| fulltext |
Наукові праці УкрНДМІ НАН України, № 10, 2012
Transactions of UkrNDMI NAN Ukraine, № 10, 2012
186
УДК 550.8.05:556.332.46:622.83
ОСОБЕННОСТИ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ
ГИДРОГЕОЛОГИЧЕСКОЙ БЕЗОПАСНОСТИ ВЕДЕНИЯ
ГОРНЫХ РАБОТ НА ГЛУБОКИХ ГОРИЗОНТАХ ПРИ
ЗАТОПЛЕНИИ ВЫШЕ РАСПОЛОЖЕННЫХ ГОРНЫХ
ВЫРАБОТОК
Артеменко П. Г., Педченко С. В., Шиптенко А. В.,
Дроздова Н. А.
(УкрНИМИ, г. Донецк, Украина)
У статті на прикладі діючої шахти ім. O. O. Скочинського
та виробок закритої шахти № 17-17біс («Кіровська»), які за-
топлюються, дається загальна оцінка гідродинамічної ситуації,
що склалася, існуючих гідравлічних зв’язків і вірогідності над-
ходження значних обсягів шахтних вод до діючих виробок. Звер-
нуто увагу на вирішальну роль зміни фізико-механічних власти-
востей гірських порід на глибоких горизонтах, що обумовлюють
зниження загрози проривів води у даних геологічних умовах.
Hydrodynamic situation, hydraulical connections and risk of in-
flow of large volumes of mine water into operating workings are eval-
uated through the example of O. O. Skochinsky Coal Mine and flood-
ed workings of the abandoned Mine No. 17-17bis (Kirovskaya). Atten-
tion is focused at changes in physical and mechanical properties of
rocks at deep levels that specify reducing the risk of water inrush in
such geological conditions.
В результате многолетней добычи угля в Донбассе боль-
шинство шахт имеют между собой либо прямые гидравлические
связи между горными выработками, либо недостаточной ширины
целики, в зоне которых возможна фильтрация и которые пред-
ставляют угрозу в случае накопления значительных объемов во-
Наукові праці УкрНДМІ НАН України, № 10, 2012
Transactions of UkrNDMI NAN Ukraine, № 10, 2012
187
ды над действующими выработками. Поэтому при затоплении
ликвидируемой шахты решаются главные вопросы безопасности:
возможность долговременного надежного перепуска воды в ни-
жерасположенные горные выработки действующей шахты с по-
следующей ее откачкой на поверхность и оценка надежности су-
ществующих барьерных целиков при поднятии уровней затопле-
ния до проектируемых отметок.
Для шахт, работавших на малых и средних глубинах, накоп-
лен достаточный опыт изучения гидравлических связей между
горными выработками для прогнозирования последствий затоп-
ления или мокрой консервации ликвидируемых шахт и нижерас-
положенных горных выработок.
Для больших глубин отработки (порядка 1000 м и более)
подобного опыта нет, кроме того, и это главное, – слабо изучены
физико-механические свойства вмещающих пород в условиях
высокого геостатического давления и обводненности. В Донбассе
имеются только отдельные исследования в виде обобщения и
анализа фактических данных, выполненных в разное время спе-
циализированными организациями («Донбассгеология», «Укруг-
легеология»).
В результате аварии, произошедшей 01.07.1996 г. на водо-
отливной установке ствола «Новый» горизонта 880 м шахты
№ 17-17 бис («Кировская»), началось затопление ее горных вы-
работок. Одновременно шахтные воды в количестве до 140 м3/ч
начали поступать в нижерасположенные горные выработки шах-
ты им. А.А. Скочинского. До аварии вода из ствола «Новый» от-
качивалась в количестве 100 – 110 м3/ч, а величина перетока на
шахту им. А.А. Скочинского составляла 30 – 35 м3/ч.
Гидравлические связи между горными выработками указан-
ных шахт обусловлены ведением горных работ шахтами вблизи
технической границы по пласту h7 в семидесятые годы прошлого
века и осуществляются по сбойкам подготовительных выработок
и в зонах минимального сближения с очистными работами в ин-
тервале абсолютных отметок минус 725 м – минус 820 м (глубина
950 м – 1050 м). Вид сбоек и их число (10) обычно достаточны
для равномерного безопасного полного перетока воды с затапли-
Наукові праці УкрНДМІ НАН України, № 10, 2012
Transactions of UkrNDMI NAN Ukraine, № 10, 2012
188
ваемых выработок в ниже лежащие действующие выработки и
последующей откачки на поверхность.
Тем не менее, последующее развитие событий показало су-
щественное уменьшение величины перетока воды на шахту им.
А.А. Скочинского.
На графике (рис. 1) видно, что на протяжении 15-ти лет по-
сле начала затопления шахты № 17-17 бис («Кировская») отмеча-
лась устойчивая тенденция повышения уровня затопления в
стволе «Новый» и снижения величины перетока на шахту им.
А.А. Скочинского.
Рис. 1. Совмещенные графики изменения уровня воды в
стволе «Новый» и величины перетока воды с шахты
№ 17-17 бис на шахту им. А.А. Скочинского
Следует отметить, что 15 лет – достаточный период для
протекания основных физико-механических процессов, связан-
ных с разрушением, размыванием и набуханием обводненных
пород, образованием завалов и новых каналов фильтрации и пе-
ретока подземных вод. Очевидно, что интенсивность указанных
Наукові праці УкрНДМІ НАН України, № 10, 2012
Transactions of UkrNDMI NAN Ukraine, № 10, 2012
189
процессов в данных геологических и горно-геологических усло-
виях к настоящему времени заметно снизилась, а гидравлические
связи для свободного перетока воды нарушены. В настоящее
время уровень воды в стволе «Новый» стабилизировался на от-
метке минус 518 м и поддерживается работой главной водоот-
ливной установки горизонта 575 м, а величина перетока воды на
шахту им. А.А. Скочинского снизилась до 72 м3/ч.
Обследование состояния подготовительных выработок шах-
ты № 17-17 бис («Кировская») по пласту h7 на этих глубинах в
конце 90-х годов показало, что в результате повышенного горно-
го давления их первоначальный объем уменьшился на 80 %, а
очистные выработки погашены полностью. Данные о показателях
физико-механических свойств вмещающих пород свидетель-
ствуют об их низкой прочности в сухом виде и при водонасыще-
нии, повышенной степени набухаемости (увеличения объема) во
влажном состоянии, что характерно для районов с низкой степе-
нью метаморфизма пород [1].
Имеющиеся исследования об изменении коллекторских и
фильтрационных свойств горных пород в Донбассе на больших
глубинах подтверждают предположения о незначительной про-
ницаемости горных пород, резком снижении показателей пори-
стости и трещиноватости массива [2, 3]. В результате ведения
горных работ на глубоких горизонтах подготовительные и очист-
ные выработки, а также зоны развития искусственной трещино-
ватости, могут, первоначально, обеспечивать гидравлические
связи. Однако со временем (иногда через несколько месяцев) эти
связи нарушаются, особенно в условиях залегания слабопрочных
пород.
Таким образом, исходя из общей тенденции снижения пере-
тока воды на шахту им. А.А. Скочинского на фоне поднятия
уровня воды в стволе «Новый» в течение 15-тилетнего периода,
можно сделать вывод о стабильном ухудшении гидравлической
связи как внутри сети затопленных выработок шахты № 17-
17 бис («Кировская»), так и с ниже расположенными горными
выработками шахты им. А.А. Скочинского.
Заметные колебания величины перетока воды объясняются
неравномерным процессом заполнения водой оставшихся пустот
Наукові праці УкрНДМІ НАН України, № 10, 2012
Transactions of UkrNDMI NAN Ukraine, № 10, 2012
190
в горных выработках (главным образом подготовительных), раз-
моканием, набуханием малопрочных и неустойчивых вмещаю-
щих пород с последующим образованием новых завалов. При
этом невозможно определить количественно, насколько заполне-
ны водой горные выработки, но очевидно, что предпосылок для
накопления значительных объемов воды в данных условиях не
существует.
Минимальная угроза гидробезопасности (прорывов воды)
для шахты им. А.А. Скочинского со стороны выше расположен-
ных горных выработок шахты № 17-17 бис («Кировская») осно-
вывается на следующих установленных фактах:
1) основные показатели коллекторских и фильтрационных
свойств вмещающих пород (открытая трещиноватость, пори-
стость) на глубинах более 700 – 800 м весьма незначительны;
2) низкая степень метаморфизма вмещающих пород, повы-
шенное горное давление на больших глубинах отработки пред-
определяет повышенную интенсивность пластичных и упруго-
пластичных деформаций горных выработок, в результате которой
происходит полное или частичное задавливание (самопогашение)
горных выработок;
3) устойчивая, в течение 15 лет, тенденция снижения вели-
чины поступления воды в шахту им. А.А. Скочинского со сторо-
ны затопленных выработок шахты № 17-17 бис («Кировская»)
свидетельствует о минимальной возможности угрозы долговре-
менного повышения величины перетока и прорыва воды в дей-
ствующие выработки.
Таким образом, при прогнозировании гидрогеологической
безопасности ведения горных работ на глубоких горизонтах при
затоплении выше расположенных горных выработок следует
учитывать:
1) степень сохранности горных выработок, через которые
может осуществляться гидравлическая связь между затопленной
и действующей шахтой;
2) физико–механические свойства углевмещающих пород в
сухом и водонасыщенном состоянии;
3) показатели коллекторских и фильтрационных свойств
для данных горно-геологических условий;
Наукові праці УкрНДМІ НАН України, № 10, 2012
Transactions of UkrNDMI NAN Ukraine, № 10, 2012
191
4) опыт затопления горных выработок ликвидируемых
шахт при аналогичных обстоятельствах.
СПИСОК ССЫЛОК
1. Гидрогеологический прогноз последствий затопления горных
выработок шахты «Кировская» и шахты № 17-17 бис для
обеспечения безопасной работы ВП «Шахта им. А.А. Ско-
чинского» [Текст] / УкрНИМИ. – Донецк, 2012.
2. Гидрогеология СССР [Текст]. Т. VI. Донбасс. – М.: Недра,
1971, 480 с.
3. Методика прогнозной оценки условий разработки угольных
пластов Донбасса на больших глубинах [Текст] / АН УССР,
Ин-т геологических наук. – Киев, 1985, 30 с.
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-99779 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 1996-885X |
| language | Russian |
| last_indexed | 2025-11-28T03:26:25Z |
| publishDate | 2012 |
| publisher | Український науково-дослідницький і проектно-конструкторський інститут гірничої геології, геомеханіки і маркшейдерської справи НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Артеменко, П.Г. Педченко, С.В. Шиптенко, А.В. Дроздова, Н.А. 2016-05-02T19:08:15Z 2016-05-02T19:08:15Z 2012 Особенности прогнозирования гидрогеологической безопасности ведения горных работ на глубоких горизонтах при затоплении выше расположенных горных выработок / П.Г. Артеменко, С.В. Педченко, А.В. Шиптенко, Н.А. Дроздова // Наукові праці УкрНДМІ НАН України. — 2012. — № 10. — С. 186-191. — Бібліогр.: 3 назв. — рос. 1996-885X https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/99779 550.8.05:556.332.46:622.83 У статті на прикладі діючої шахти ім. O. O. Скочинського та виробок закритої шахти № 17-17біс («Кіровська»), які затоплюються, дається загальна оцінка гідродинамічної ситуації, що склалася, існуючих гідравлічних зв’язків і вірогідності надходження значних обсягів шахтних вод до діючих виробок. Звернуто увагу на вирішальну роль зміни фізико-механічних властивостей гірських порід на глибоких горизонтах, що обумовлюють зниження загрози проривів води у даних геологічних умовах. Hydrodynamic situation, hydraulical connections and risk of in-flow of large volumes of mine water into operating workings are evaluated through the example of O. O. Skochinsky Coal Mine and flooded workings of the abandoned Mine No. 17-17bis (Kirovskaya). Attention is focused at changes in physical and mechanical properties of rocks at deep levels that specify reducing the risk of water inrush in such geological conditions. ru Український науково-дослідницький і проектно-конструкторський інститут гірничої геології, геомеханіки і маркшейдерської справи НАН України Наукові праці УкрНДМІ НАН України Особенности прогнозирования гидрогеологической безопасности ведения горных работ на глубоких горизонтах при затоплении выше расположенных горных выработок Article published earlier |
| spellingShingle | Особенности прогнозирования гидрогеологической безопасности ведения горных работ на глубоких горизонтах при затоплении выше расположенных горных выработок Артеменко, П.Г. Педченко, С.В. Шиптенко, А.В. Дроздова, Н.А. |
| title | Особенности прогнозирования гидрогеологической безопасности ведения горных работ на глубоких горизонтах при затоплении выше расположенных горных выработок |
| title_full | Особенности прогнозирования гидрогеологической безопасности ведения горных работ на глубоких горизонтах при затоплении выше расположенных горных выработок |
| title_fullStr | Особенности прогнозирования гидрогеологической безопасности ведения горных работ на глубоких горизонтах при затоплении выше расположенных горных выработок |
| title_full_unstemmed | Особенности прогнозирования гидрогеологической безопасности ведения горных работ на глубоких горизонтах при затоплении выше расположенных горных выработок |
| title_short | Особенности прогнозирования гидрогеологической безопасности ведения горных работ на глубоких горизонтах при затоплении выше расположенных горных выработок |
| title_sort | особенности прогнозирования гидрогеологической безопасности ведения горных работ на глубоких горизонтах при затоплении выше расположенных горных выработок |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/99779 |
| work_keys_str_mv | AT artemenkopg osobennostiprognozirovaniâgidrogeologičeskoibezopasnostivedeniâgornyhrabotnaglubokihgorizontahprizatopleniivyšeraspoložennyhgornyhvyrabotok AT pedčenkosv osobennostiprognozirovaniâgidrogeologičeskoibezopasnostivedeniâgornyhrabotnaglubokihgorizontahprizatopleniivyšeraspoložennyhgornyhvyrabotok AT šiptenkoav osobennostiprognozirovaniâgidrogeologičeskoibezopasnostivedeniâgornyhrabotnaglubokihgorizontahprizatopleniivyšeraspoložennyhgornyhvyrabotok AT drozdovana osobennostiprognozirovaniâgidrogeologičeskoibezopasnostivedeniâgornyhrabotnaglubokihgorizontahprizatopleniivyšeraspoložennyhgornyhvyrabotok |