- •Тема 9. Управление геомеханическими процессами при подработке водных объектов. 4 часа.
- •9.1. Классификация подрабатываемых водных объектов.
- •Классификация подрабатываемых водных объектов
- •9.2. Системы разработки месторождений полезных ископаемых, применяемые при подработке водных объектов.
- •Рекомендации по выбору систем подземной разработки рудных месторождений под водными объектами
- •9.3. Обобщённая схема подработки истинных водных объектов.
- •9.4. Обобщённая схема подработки специфических водных объектов.
- •9.5. Обобщённая схема подработки переходных водных объектов.
- •9.6. Категории опасности горных предприятий по прорывам воды и грунта в очистные выработки.
- •Категории опасности рудников по прорывам в очистные выработки.
- •9.7. Мероприятия по предотвращению прорывов воды и защите горных выработок от затопления.
- •9.9. Нагрузки и деформации, вызванные депрессионным уплотнением массива пород.
- •9.10. Меры защиты горных выработок от депрессионных деформаций массива.
- •9.11. Правила безопасного ведения работ при угрозах прорывов воды, рассолов и газов в горные выработки.
9.6. Категории опасности горных предприятий по прорывам воды и грунта в очистные выработки.
Как у нас в стране, так и в зарубежной горной практике накоплен большой опыт эксплуатации, строительства и проектирования разработки месторождений полезных ископаемых под водными объектами. При этом гидрогеологические условия рассматриваются с учетом изменений фильтрующей среды в процессе геомеханических преобразований подработанного массива горных пород.
Многообразие водных объектов, в число которых включены истинные, переходные и специфические, уникальность горно-технических условий освоения каждого месторождения требуют индивидуального подхода к оценке возможностей и последствий подработки водных объектов. Однако современные теоретические представления об условиях формирования прорывов, как чистой воды, так и воды с интенсивным выносом размытых горных пород, а также увлажненных песчано-глинистых грунтов позволяют подойти к рассмотрению опыта разработки месторождений под водными объектами с общих позиций.
Все горные предприятия можно разделить на 4 категории, исходя из степени опасности по тем или иным видам осложнений: неопасные, малоопасные, опасные и весьма опасные (табл. 9.3). При этом, в зависимости от категории опасности назначаются мероприятия по предотвращению осложнений при подработке водных объектов.
Категории опасности рудников по прорывам в очистные выработки.
Таблица 9.3.
Категории опасности. |
Осложнение при подработке водных объектов. |
Класс водного объекта. |
Вид водного объекта. |
Условия ведения горных работ. |
Мероприятия по предотвращению осложнений. |
I.Истинный подрабатываемый водный объект. |
|||||
Не опасная по прорывам воды |
Осложнений не наблюдается |
Поверхностный и подземный |
Площадной и линейный |
Нг ≥ Нзвт |
Мероприятия не предусматриваются |
Малоопасная по прорывам воды |
Увеличение влажности добываемой руды |
Подземный |
Площадной |
Нг < Нзвт |
Локальный дренаж добычных участков |
Линейный |
Нг < Нзвт |
Локальный дренаж добычных участков, повторное тампони-рование скважин, упорядочение шахт-ного водоотлива |
|||
Опасная по прорывам воды |
Вторичное об-воднение ранее осушенных руд |
Подземный |
Площадной |
Нг < Нзвт |
Дополнительный дре-наж недосушенных водоносных пластов, горизонтов и комп-лексов |
Линейный |
Нг < Нзвт |
Дренаж зон дробле-ния и разрывных тектонических нару-шений, повторное там-понирование скважин |
|||
Прорывы воды из поверхност-ных водных объектов |
Подземный |
Площадной и линейный |
Нг < Нзвт |
Отвод поверхностных водотоков, ликвидация поверхностных водое-мов, оставление предо-хранительных целиков, разработка месторож-дений системами с поддержанием вырабо-танного пространства |
|
Весьма опасная по прорывам воды |
Прорывы воды из подземных водных объектов |
Подземный |
Площадной |
Нг < Нзвт |
Осушение шахтных полей, оставление пре-дохранительных цели-ков, разработка место-рождений системами с поддержанием вырабо-танного пространства. |
Линейный |
Нг < Нзвт |
Спуск воды из затопленных горных выработок, оставление предохранительных целиков, осушение зон разрывных тектони-ческих нарушений и дроблений, повторное тампонирование сква-жин, разработка место-рождений системами с поддержаниием выра-ботанного пространст-ва |
Категории опасности. |
Осложнение при подработке водных объектов. |
Класс водного объекта. |
Вид водного объекта. |
Условия ведения горных работ. |
Мероприятия по предотвращению осложнений. |
II. Переходный подрабатываемый водный объект. |
|||||
Не опасная по прорывам во-ды с интен-сивным выно-сом размытых горных пород |
Осложнений не наблюдается |
Поверхност-ный и подземный |
Площадной и линейный |
Нг ≥ Нзвт |
Мероприятия не предусматриваются |
Малоопасная по прорывам воды с интен-сивным выно-сом размытых горных пород |
Увеличение водо-притоков в выра-ботки, увеличение влажности добы-ваемой руды; за-сорение руды пес-чано-глинистыми породами |
Поверхност-ный |
Площадной и линейный |
Нзбс < Н ≤ Нзвт |
Перехват потока подземных вод из подрабатываемого водного объекта в зоне водопроводящих трещин |
Подземный |
Площадной и линейный |
Нзбс < Н ≤ Нзвт |
Предварительное осу-шение псевдоплывун-ных пород, разломов, зон дробления, кар-стовых пустот, запол-ненных водой и псев-доплывунными породами. |
||
Опасная по прорывам во-ды с интен-сивным выно-сом размытых горных пород |
Небольшие и сред-ние по интенсивно-сти прорывы воды с интенсивным вы-носом размытых пород; вторичное обводнение ранее осушенных руд; небольшие и сред-ние прорывы пес-чано-глинистых грунтов в выработки. |
Подземный |
Площадной и линейный |
Нг ≤ Нзбс |
Предварительное осу-шение псевдоплывун-ных пород, разломов, зон дробления, кар-стовых пустот, запол-ненных водой и псев-доплывунными породами. |
Весьма опасная по прорывам во-ды с интен-сивным выно-сом размытых горных пород |
Крупные и ката-строфические про-рывы воды с интенсивным вы-носом размытых пород |
Поверхност-ный |
Площадной и линейный |
Нг ≤ Нзбс |
Ликвидация специфи-ческого водного объекта или переход на системы с поддержанием вырабо-танного пространства. |
Подземный |
Площадной и линейный |
Нг ≤ Нзбс |
Необходимая степень осушения специфичес-кого водного объекта не достигается или прове-дение профилактичес-ких мероприятий эко-номически (технически) нецелесообразно. Переход на системы разработки с поддержа-ниием выработанного пространства. |
Категории опасности. |
Осложнение при подработке водных объектов. |
Класс водного объекта. |
Вид водного объекта. |
Условия ведения горных работ. |
Мероприятия по предотвращению осложнений. |
III. Специфический подрабатываемый водный объект |
|||||
Не опасная по прорывам песчано-глинистых грунтов |
Осложнений не наблюдается |
Поверхност-ный и подземный |
Площадной и линейный |
|
Мероприятия не предусматриваются |
Малоопасная по прорывам песчано-глинистых грунтов |
Засорение руды песчано-глинистыми породами |
Поверхност-ный и подземный |
Площадной и линейный
|
Нг < Нзбо lкр < L или mср < n L |
Поддержание рудопородной подушки расчётной мощности. |
Опасная по прорывам песчано-глинистых грунтов |
Небольшие и сред-ние прорывы песчано-глинистых грунтов в горные выработки. |
Поверхност-ный и подземный |
Площадной и линейный |
Нг ≤ Нзбо lкр ≥ L или mср ≥ n L |
Профилактические и ликвидационно-профилактические мероприятия |
Весьма опасная по прорывам песчано-глинистых грунтов |
Крупные и ката-строфические про-рывы песчано-глинистых грунтов в горные выработки. |
Поверхност-ный и подземный |
Площадной и линейный |
Нг ≤ Нзбо L = 0 |
Профилактические и ликвидационно-профилактические мероприятия не исключают осложнений или их выполнение эко-номически нецелесообразно. Переход на системы разработки с поддержа-ниием выработанного пространства. |