Провалы над вертикальными выработками

Над вертикальными выработками, имеющими выход на поверх­ность, образуются провалы с воронками в форме окружности диаметром около 20-30 м. В верхней части воронки обычно фиксируются вертикальные стенки высотой до 13-15 м.

Основной причиной образования провалов земной поверхности над устьями вскрывающих выработок, как правило, является неудовлетворительная их ликвидация, и в общем случае можно представить следующую схему провалов над устьями вертикаль­ных выработок. Обрушение полка и разрушение шейки ствола вызывает образование воронки глубиной Н. В верхней части воронка имеет вертикальные стенки высотой Н90, равной максимальной высоте вертикального откоса. За воронкой обруше­ния формируется система концентрических трещин.

Характерной особенностью повреждений земной поверхности над старыми вертикальными вскрывающими выработками являет­ся то, что образовавшаяся на устье воронка не может увеличивать­ся до неопределенно больших размеров бесконечно. Впоследствии она разрастается, но остается «привязанной» в плане к устью вскрывающей выработки.

Таким образом, можно констатировать, что образование прова­лов над вертикальными выработками, имеющими выход на по­верхность, происходит при разрушении полков и перемычек, что связано с неудовлетворительным погашением стволов. Размеры воронок обрушения зависят от размеров выработки в плане и мощности наносов. Для таких воронок характерно наличие верти­кальных стенок в верхней части провала.

Предсказать время образования провала практически невозмож­но. В соответствии с действующими нормативами новое строи­тельство в Донбассе в радиусе 20 м от ликвидированных шахтных стволов запрещается.

Однако основная проблема состоит в том, что во многих случаях не известно точное местоположение особенно старых вертикаль­ных выработок. Не известны также схема и технология ликвида­ция стволов. Так, на территории, закрепленной за шахтоуправле­нием им.О.Кошевого ПО «Краснодонуголь» площадью 77 км, за­регистрировано 788 погашенных вертикальных и наклонных ство­лов, шурфов, сбоек. На протяжении ряда лет здесь ежегодно воз­никало 30-40 провалов, главным образом весной и осенью (после таяния снега и затяжных дождей).

Опасность для земной поверхности могут представлять не толь­ко вертикальные вскрывающие выработки, но и вертикальные слепые выработки (слепые стволы, гезенки, вертикальные сбойки). Характерным примером может служить провал на поле шахты «Червона зірка» ПО «Торезантрацит», образовавшийся в 1980г. над гезенком, верхняя часть которого расположена на глубине 50 м.

Первоначально провал представлял собой полость в виде стака­на глубиной около 4 м и диаметром вверху 1-2 м. Гезенк имел се­чение около 1,8 м2 и глубину около 20 м и был пройден в 1922-26 гг. Форма провала, а также полное совпадение в плане места провала и устья гезенка позволили предположить, что диаметр об­ласти обрушения незначительно отличается от диаметра гезенка.