Ю.В.Королёва, студентка кафедры маркшейдерского дела Донецкого национального технического университета

 

АНАЛИЗ РЕЗУЛЬТАТОВ МОНИТОРИНГА СОСТОЯНИЯ ЗЕМНОЙ ПОВЕРХНОСТИ НА ТЕРРИТОРИИ ЗАКРЫТЫХ ШАХТ ДОНБАССА

 

В результате реструктуризации угольной отрасли, начавшейся с 1990-х годов, возникают целые комплексы ранее неисследованных научно-технических проблем. Одними из самых сложных являются проблемы связанные с закрытием шахт так называемым методом «мокрой консервации» когда выработанное пространство полностью или частично затапливается. Причем следует заметить, что конкретных прогнозов относительно времени затопления выработанного пространства отдельного горного предприятия на сегодняшний день нет. Есть определенные предположения и прогнозы, однако полностью доверять этим версиям нельзя. Существует ряд примеров, когда  процесс затопления превзошел ожидаемый в несколько раз, в результате чего оказались затоплены огромные площади поверхностных территорий.

Для изучения и выявления закономерностей развития оседаний и деформаций горных пород на ликвидируемых горных предприятиях необходимо проводить мониторинг состояния земной поверхности.

Целью исследования является анализ результатов  мониторинга на основе полученных практических данных на территории закрытых затопленных шахт.

Основные задачи можно сформулировать так:

1. Получение материала наблюдений за поведением земной поверхности в пределах исследуемой площади и его тщательный анализ;

2. Установление характера оседания земной поверхности, вызванного активизацией процессов деформирования при затоплении шахт.

Проанализируем данные мониторинга в г. Макеевка.

В городе Макеевка (Донецкая область) была произведена закладка 11-ти наблюдательных стаций общим объёмом 1486 грунтовых реперов в пределах горного отвода водоотливного комплекса ликвидированной шахты им. Батова. Профильные линии наблюдательных станций перекрыли места выхода под наносы всех основных геологических нарушений.

Мониторинг за деформацией земной поверхности в пределах данного  горного отвода осуществлялся в течение 27 месяцев в 2004-2006 годах. За этот период было проведено 8 серий инструментальных измерений на наблюдательных станциях.

При проведении анализа результатов мониторинга за деформацией земной поверхности рассматривались результаты оседаний реперов наблюдательных станций за весь период наблюдений. Результаты наблюдений сгруппированы в три периода.

По каждой наблюдательной станции вычислялись оседания и деформации земной поверхности за указанные периоды наблюдений, и определялась динамика деформирования земной поверхности.

В результате за первый период максимальное оседание составило 50 мм. Среднее оседание по всем станциям составило 17,7 мм, а средняя скорость оседаний – 1,5 мм/месяц.

За второй период максимальное оседание составило 18 мм. Среднее оседание по всем станциям составило 2,8 мм, а средняя скорость оседаний – 0,3 мм/месяц. Среднее оседание уменьшилось в 6,2 раза, а скорость оседания упала в 5 раз по сравнению с первым периодом.

За третий период максимальное оседание составило 12 мм. Среднее оседание по всем станциям составило 1,2 мм, а средняя скорость оседаний – 0,3 мм/месяц. Среднее оседание уменьшилось в 2,4 раза по сравнению со вторым периодом, скорость оседания осталась такой же.

Приведенные данные наглядно свидетельствуют о затухании процесса сдвижения земной поверхности по всем наблюдательным станциям [рис.1].

Рисунок 1 - Оседания грунтовых реперов наблюдательной станции №8 за весь период наблюдений: кружками показаны точки оседаний за первый период наблюдений, квадратиками – на конец второго периода и, наконец, треугольниками – на конец третьего периода наблюдений.

Таким образом, как показали результаты исследований в городе Макеевка несмотря на сильные оседания в начале наблюдений со временем происходит процесс затухания. Анализируя полученные данные, можем сказать, что процесс оседания земной поверхности носит нестационарный характер и возможность прогнозирования процессов оседания без проведения мониторинга невозможна.

 

Литература

1.                Инструкция по наблюдениям за сдвижением горных пород, земной поверхности и подрабатываемыми сооружениями на угольных и сланцевых месторождениях: Утв. Минуглепром СССР 30.12.87. – М.: Недра, 1989. – 96 с.

2.                Техногенные последствия закрытия угольных шахт Украины/Гавриленко Ю.Н., Ермаков Е.Н., Кренида Ю.Ф., Улицкий О.А., Дрибан В.А. Под редакцией Гавриленко Ю.Н., Ермаков Е.Н. – Донецк, Норд-Пресс. – 2004, 632 стр.

3.                Ермаков В.Н., Питаленко Е.И., Гавриленко Ю.Н. Прогноз изменения состояния подработанного горного массива при закрытии угольных шахт // Сборник трудов международного маркшейдерского конгресса. Том 2.Польша, Краков, 4-9 сентября 2000г. – стр. 129-136.