CC BY
35
Геотехнология
81
УДК 622.831
В.А. Редькин ОСОБЕННОСТИ ПРОЯВЛЕНИЯ ГОРНЫХ УДАРОВ НА ГЛУБОКИХ РУДНИКАХ ТАЛНАХА
Первые признаки горных ударов в виде шелушения и интенсивного заколообразования пород отмечались с 1971 г. на глубине 500 м. В последующие годы, с переходом горных работ на глубокие горизонты месторождения, не только увеличилась интенсивность динамических явлений, но и изменились сила и характер их проявления. За период с 1972 г. на Октябрьском и Талнахском месторождениях произошло несколько сотен динамических форм проявления горного давления, в том числе 12 толчков в массиве, 1 микроудар и 4 собственно гор-
ных ударов [1].
Анализ результатов исследований и опыт разработки месторождений Талнаха показали, что горные удары наиболее интенсивны в условиях Октябрьского месторождения. С точки зрения проявления горных ударов месторождение имеет следующие специфические особенности: Большая глубина
горных работ, достигающая 1000-1600 м на поверхности; наличие гравитационно-
тектонического поля напряжений, которое обусловлено силами гравитации, соизмеримыми с уН, так и тектоническими на-
пряжениями, превышающими гравитационные в 1,5-2,0 раза; сложное уступообразное строение залежей, обусловленное развитием сбрососдвиговой тектоники; во время горных ударов происходит разрушение массива на глубину до 2,0-2,5 м с выбросом руды в выработанное пространство объемом, достигающим десятков кубических метров, при этом разрушаемая масса представлена, в основном, отдельными плитками, имеющими характерную пластическую форму толщиной 10-20 мм. В таблице приведены сведения о количественном рас-
Таблица
Сведения о динамических явлениях на Талнахском и Октябрьском месторождениях1
Место- рождение, рудник Глубина от поверхности, м Количество динамических явлений Дина ми-чес-кие яв-лени я в выра бот-ках Динамические явления в очистных выработках Количе- ство динами- ческих явлений вблизи текто- ниче- ских разры- вов
Шелушение, зако-лообразование, стреляние пород и ч о н ы ар д у о икр Собственно горные удары и дя хо с 3 в е о л С Слоевая восходящая Комбинированная (разработка по кровле) Комбинированная (разгрузка по почве) Камерная система разработки Слоевая восходящая с оставлением панельных целиков
Талнах-ское месторождение разрез «Комсомольский» 650 78 93,6 /73 6,4 \ 5 14,0 \ 11
Октябрьское ме-сторожде-ние разреза «Комсомольский» 550 106 82,1 \ 87 14,2 \ 15 15,2 \ 4
Разрез «Октябрь- ский» 800 162 6 1 1 65,4 \ 106 4,9 \ 8 17,3 \ 28 4,3 \ 7 3,8 \ 6 4,3 \ 7 51,0 \200
Разрез «Октябрь- ский» 900 339 6 2 2 70,3 \ 240 2,9 \ 10 15,6 \ 53 3,3 \ 11 7,4 \ 25 59\ 200
Разрез «Таймыр- ский» 1050 185 75,1 /139 10,8 /20 *** 19,1 /26
Разрез « Таймырский» 1350 ** Постоянно после ВР 100
*В числителе приведена частота проявлений (в %), в знаменателе -** Работы ведутся на стадии проходки капитальных выработок ***Количество случаев за 6 месяцев 1985 г.
количество проявлений.
82
В. А. Редькин
27
. [ количество динамических явлений на 1 ООО п.м
" проходки;
[ | _ объем проходки горных выработок;
- собственно горные удары, микроудары, толчки в массиве
Ь
11 11
4=7]
13 13
12.3
5 5
О
:йй
74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 годы
Гистограмма распределения динамических явлений по годам
пределение горных ударов по глубине в зависимости от горно-геологических и горнотехнических факторов, полученные на основании статистической обработки результатов проведенных исследований.
Основными объектами проявления динамических форм горного давления (таблица) являются капитальные и подготовительные выработки в зоне и вне зоны влияния очистных работ (74,1 %), из них 54,2 % всех зарегистрированных случаев приурочены к контактам взаимодействующих тектонических блоков (тектоническим нарушениям). Что касается систем разработок, применяемых на Тал-нахском и Октябрьском месторождениях, то наибольшее количество динамических явлений отмечено в очистных выработках камерной и слоевой систем разработки с восходящей выемкой слоев, что составило соответственно 3,75 и 10,3 %, а наименьшее количество (2,1 %) -при применении комбинированной системы разработки с предварительной разгрузкой призабойного массива по кровле рудного тела.
Следовательно, наиболее безопасными с точки зрения проявления горных ударов являются системы разработки с защитной выемкой полезного ископаемого.
Представленная гистограмма отражает частость появления горных ударов по годам, в процентах от общего числа динамических явлений за период отработки Талнахского и Октябрьского месторождений.
Из нее видно, что максимальное количество горных ударов произошло в 1975 и 1979 гг. (в первом случае это обусловлено первоначальной разрезкой рудного тела).
В последующие годы частость проявлений горных ударов значительно снизилась за счет ведения горных работ ком-
бинированным порядком выемки и незначительным пролетом выработанного пространства. Во втором случае, т.е. в период 1979 г., рост частоты проявления горных ударов объясняется проведением опытно-промышленных испытаний новых вариантов сплошной выемки без предварительной надработки рудного массива. Переход в дальнейшем на комбинированный порядок выемки полезного ископаемого, обеспечивающий защитную выемку, позволил значительно снизить проявление горных ударов.
Помимо толчков, микроударов и собственно горных ударов, на рудниках Талнаха наблюдаются динамические явления в виде шелушения, интенсивного заколообразования и стреляния пород. Абсолютное их большинство приурочено к начальной стадии разработки месторождений. В дальнейшем наблюдается тенденция к снижению динамических явлений до 1978 г. и последующей стабилизацией частости их проявления. Такая стабилизация обусловлена как увеличением объема проводимых выработок за счет строительства и пуска в эксплуатацию шахты 2 рудника «Октябрьский» и рудника
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
«Таймырский», так и более сложным тектоническим строением новых шахтных полей.
Данные о распределении общей протяженности выработок и количества динамических явлений на 1000 п.м проходки по годам за весь период эксплуатации рудника показали, что общая протяженность выработок с 1974 г. по 1985 г. увеличилась в 5 раз, а количество динамических явлений на 1000 п.м проходки снизилось в 4,5 раза за счет повсеместного применения мер их предотвращения. Кроме того, частость проявления динамических явлений в капитальных и подготовительных выработках значительно выше, чем в очистных. Это объясняется тем, что выемка полезного ископаемого во всех случаях производится под защитой опережающего подкро-вельного слоя. Указанные выработки ведутся в условиях естественного массива без предварительной его разгрузки и с ухудшением горно-тектонической обстановки. Так, в поле шахты 2 рудника «Октябрьский» и рудника «Таймырский» создаются условия, благоприятные для формирования очагов динамических явлений.
1. Каталог горных ударов на рудниках и нерудных месторождениях / Петухов И.М., Винокур Б.М., Ренев А. А. и др.- л., 1986.- 186 с.
