| Русский | ДонНТУ | Магистерская работа |
| Украинский | Магистры | Ссылки |
| Немецкий | ГГФ | Отчет о поиске |
| Поисковая система ДонНТУ | Библиотека | |
| Английский | Индивидуальное задание |
АВТОРЕФЕРАТ
по теме магистерской работы: "Маркшейдерское обеспечение горных работ в сложных горнго-геологических условиях" Руководитель: Стягун А.В.
Вводная часть, актуальность темы
Современное горное производство характеризуется значительным усложнением горно-геологических условий отработки месторождений в связи с увеличением глубины отработки и вводом в эксплуатацию новых (более сложных по своему геологическому строению )участков залежей.В настоящее время на шахтах Донбасса для отработки запасов применяют механизированные комплексы, которые создаются для определенного диапазона горно-геологических условий: мощности пласта, угла падения пласта, устойчивости боковых пород крепости угля.
Резкое изменение горно-геологических условий (встреча геологических нарушений),сопровождающаяся внезапными выбросами угля и газа - снижают условия безопасности , технико-экономические показатели выемки угля или вызывают остановки очистных забоев, что приводит к серьезному материальному ущербу(затратам на монтаж и демонтаж ,на выдачу оборудования , стоимость разрушенных секций крепи и к значительным потерям времени).Запасы расположенные в зонах проявления геологических нарушений, списываются с баланса шахты из-за нецелесообразности или невозможности их отработки.
С технологической точки зрения - комплексом можно перейти нарушения с амплитудой 10 и более метров, но с экономической точки зрения - нарушения с амплитудой , превышающие мощность угольного пласта переходить нецелесообразно.
Цель работы
Разработка методики маркшейдерского обеспечения горных работ в сложных горно-геологических условиях Донецко-Макеевского района.
Идея работы
Идея заключается в разработке геоинформационной системы прогнозирования тектонической нарушенности угольных пластов и оседания земной поверхности в зонах геологических нарушений.
Для достижения цели исследования решаются следующие задачи:
1.Анализ существующих методов прогноза тектонической нарушенности угольных пластов.Выявление влияния тектонических нарушений на технологический процесс выемки угля.
2.Разработка метода прогноза тектонической нарушенности угольных пластов.
3.Определение соотношений между параметрами и элементами залегания малоамплитудных разрывных нарушений в Донецко-Макеевском районе с целью их прогноза.
Методы исследований
В данной работе применяется комплексный метод исследования, который включает:анализ литературных источников , горно-геологической документации.
Основные материалы исследований
Исходными материалами служили гипсометрические планы угольных пластов, планы горных выработок, геолого-маркшейдерская информация , полученная в результате полевых измерений , геологические разрезы, первичная документация.
Научная новизна
Предложен метод прогноза тектонических нарушений на основе изменения показателя тектонической нарушенности при подходе к нарушению.
Обзор
Тектонические нарушение угольных пластов представляют собой большую проблему для беспрепятственного ведения горных работ.Наиболее опасными являются те из них которые не были выявлены в период разведки месторождения.Неверное представление о геологической ситуации влечет за собой перепланировку выемочных участков, а если нарушение является непереходимым-прекращение работ на проектируемом участке.В отличии от крупноамплитудных нарушений, которые устанавливаются в период разведки угольного месторождения, являются естественными границами шахтных полей, малоамплитудные нарушения невозможно определить без специальных технологий.
(рисунок 1)-Возникновение тектонических нарушений
Существует множество различных способов прогнозирования нарушенности-как самостоятельных, так и в комбинациях нескольких различных методов.Подавляющее большинство применяемых методик прогнозирования не обеспечивает удовлетворительной достоверности прогноза.
(рисунок 2)-Возникновение тектонических нарушений
Широкое применение на горно-добывающих предприятиях Донбасса получили геофизические методы прогноза.Данная группа методов основывается на отличиях физических свойств газо- и водонасыщенности нарушенных и ненарушенных участков угольного массива.
Сейсморазведка в варианте преломленных и отраженных волн на глубине до 200м и горизонтальном залегании пород позволяет выявить тектонические разрывы , требует применения дорогостоящего оборудования и большой трудоемкости работ.
Кроме методов прогноза , основанных на базе наземных сейсмических исследованиях в буровых скважинах и горных выработках.
Применение таких методов требует наличия 2-х буровых скважин , в одной из которых возникает и воспринимаются колебания .Метод явлвется эффективным на расстоянии между скважинами до 200м и дает возможность устанавливать разрывы амплитудой 2-3м.
На сегодня наиболее эффективными являются методы шахтной и скважинной сейсмики, наземная сейсмика малоэффективна из-за наличия значительных погрешностей.
Для прогноза малоамплитудных разрывных нарушений на геолого-разведывательных предприятиях широко используется метод аналогий.
На участки ,которые разведываются,переносятся закономерности развития малоамплитудных разрывов, которые были установлены на ближайших эксплуатируемых участках.В работе Белицкого сделан вывод, что малоамплитудные разрывы в пространстве всегда связаны с большими разрывами, за основу прогноза нарушенности шахтных полей предлагал взять выявленную закономерность.
Кущ О.А. при исследовании закономерностей изменения больших и средних разрывов установил, что в местах резкого уменьшения амплитуды основного разрыва , расположен малоамплитудный разрыв с амплитудой близкой к величине уменьшения .Нагорным В.Н. разработана методика прогнозирования малоамплитудных разрывных нарушений , угольных пластов основанная на исследовании фактической нарушенности отработанных частей шахтопластов и определения ее количественной оценки.
Важным параметром мелкоамплитудной тектоники являются нарушенность шахтного поля или его части, выражаемая коэффициентами(количественными показателями)предложенными Забродиным
-отношение суммарной длины разрывных нарушений (li)к общей площади участка(S)
K1=li/S
-отношение количества пересечений угольного пласта с разрывными нарушениями(n) к суммарной длине разрывных нарушений(li)
K2=n/li
Криксин предложил в качестве коэффициента нарушенности использовать
-отношение суммы амплитуд установленных разрывов(h) к протяженности горизонта или изогипсы(l)
K=h/l
Нагорным предложен коэффициент нарушенности
Kn=l*h/S
l*h-сумма произведений протяженности разрывов на их амплитуды
S-площадь очистных горных выработок
Таким образом наиболее полное представление о характере малоамплитудных разрывных тектонических нарушений(малоамплитудных разрывов)дает изучение их в шахтных условиях, по керну в геологоразведочных скважинах и геофизическим исследованиям в них.
Так проанализировав работы , посвященные закономерностям распространения малоамплитудных разрывов угольных пластов в Донецко-Макеевском районе-пришла к выводу, что степень исследованности в разных частях бассейна существенно различается.
Наиболее точным прогнозом малоамплитудных разрывных нарушений является оценка вероятных координат и амплитуды на заданной области.Но геофизические методы прогноза, обеспечивающие такую информацию, трудоемки, имеют высокую стоимость и требуют наличия хотя бы одной действующей выработки для проведения измерений .
Остальные методы прогноза (основанные на аналогии,эмпирические, морфологические,геодинамические) дают только вероятную плотность малоамплитудных разрывных нарушений на заданной области прогноза, что снижает ценность прогноза с точки зрения рациональной планировки горных работ.Данные о динамике и кинематике напряженно-деформируемого состояния массива в окрестности малоамплитудного нарушения очень важны для реконструкции их параметров.Но подавляющее число работ исследует динамику и кинематику подвижек только вокруг крупноамплитудных нарушений.Знания о механизме зарождения и развития малоамплитудных разрывных нарушений весьма скудны и не отличаются полнотой, достаточной для их применения в целях прогноза.
Анализ существующих методов прогноза свидетельствует о том ,что необходимо разработать метод , который бы сочетал низкую стоимость, малую трудоемкость и более полно использовал накопленную информацию о вскрытых на смежных к прогнозному участках малоамплитудных нарушениях.Для этого необходимо детально изучить механизм зарождения и развития малоамплитудных разрывных нарушений. Существующие методы прогноза малоамплитудных разрывных нарушений угольных пластов не обеспечивают должной достоверности.Большинство методов необходимо применять в комбинации с другими методами, что усложняет и удорожает их применение .
Реализация методов прогноза возможно только непосредственно в горных выработках. В связи с этим необходимо разработать метод прогноза малоамплитудной нарушености, который более полно использует накопленную информацию о вскрытых и подтвержденных нарушениях, позволяющих достоверно определить координаты и амплитуды разрывов на спроектируемых участках с достаточно высокой вероятностью и минимальными затратами. Предложеные показатели степени нарушености, учитывая влияние всех типов геологических нарушений, позволяет судить и об уровне использования комплексной механизации, дает возможность решать задачи текущего и перспективного планирования развития горных работ.
Перечень ссылок
1.Инструкция по безопасному ведению горных работ на пластах опасных по внезапным выбросам угля, породы и газа.- М: Минуглепром СССР, 1989. - 192с.
2.Кузнецов С.Г.,Пекарский Д.Г. Эффективность работы лав в зонах ПГД// Безопасность труда в промышленности. -1992.- №7 - с.24-26.
3.Лезин Г.Д. Метод решения задач горного давления в угольном пласте// Комплексное использование минерального сырья. - 1991.- №4 - с.15-22.
4.Правила охраны сооружений и природных объектов от вредного влияния подземных горных разработок на угольных месторождениях. - К,2004. - 128с.
5.Указания о порядке и контроле безопасности ведения горных работ в опасных зонах/ВНИМИ. -Л., 1986. - 34с.
6.Маркшейдерские работы на угольных шахтах и разрезах. Инструкция: Киев., 2001 - 264с.
На начало страницы