CC BY
53
© В.М. Барышев, 2003
УЛК 622.831.32
Барышев В.М.
СЛУЖБА ПРОГНОЗА И ПРЕЛУПРЕЖЛЕНИЯ ГОРНЫХ УЛАРОВ ПО ШАХТЕ "ЕСТЮНИНСКАЯ"
В состав Высокогорского
ГОКа входят три железорудных месторождения
разрабатываемых подземным способом: " Высокогорское", "Естю-нинское" - опасные по горным ударам и "Лебяжинское" - склонное к горным ударам. Служба прогноза и предупреждения горных даров (СППГУ) существует на комбинате с 1978 года после ввода в эксплуатацию шахты "Естюнин-ская" первой отнесенной к разряду склонных к горным ударам и осуществляет контроль за геоди-намическим состоянием массива горных пород.
Ниже приводится краткая горнотехническая и геологическая характеристика разрабатываемых месторождений:
Высокогорское
Вскрыто до глубины 830 м. Очистные работы ведутся на глубине 590, 670, 750 м. Очистная выемка осуществляется системой этажно-принудительного обрушения и подэтажных штреков. Годовая добыча руды составляет 1550 тыс. т.
Высокогорское месторождение расположено в моноклинально залегающих вулканогенно-осадочных отложениях меднорудянской толщи Тагило-Кушвинской свиты рядом с секущим контактом диорит-сиенитового массива. Месторождение представлено двумя рудоносными зонами: Западной и Восточной, разделенными толщей вулканогенно-осадочных пород. Рудные зоны вытянуты в северозападном направлении, падение их северо-восточное. Большую роль в строении месторождения играют поперечные к простиранию вмещающей толщи дизъюнктивные нарушения, создавшие блоковую структуру. Выделяются три крупных разлома первого порядка: "Главный", "Средний" и "Диагональный". Этими разломами месторождение разделено на три крупных тектонических блока.
Лебяжинское
Вскрыто до глубины 590 метров. Очистные работы ведутся на глубине 430, 470, 590 м. Очистная выемка осуществляется системой этажно-принудитель-ного обрушения, подэтажно принудительного обрушения и этажно принудительного обрушения на зажатую среду. Годовая добыча руды составляет 400 тыс. т.
Лебяжинское месторождение расположено на северо-восточной окраине г. Н-Тагил в 5 км к северо-востоку от Высокогорского месторождения. Месторождение находится в экзоконтактовой зоне Тагильского диорит-сиенитового массива длиной около. С запада месторождение граничит с сиенитами и диоритами Тагильского массива, с востока ограничивается крайней западной ветвью Туринского надвига, с севера - жильным телом сиенит-порфиров, фиксирующих крупноамплитудный
сброс, а с юга - мощной толщей известняков. Рудные тела месторождения локализованы в 4 руд-носкарновых зонах (поясах): Восточной, Западной, Южно-Лебя-жинской и Нижней.
Естюнинское
Вскрыто до глубины 540 метров. Очистные работы ведутся на глубине 300, 360, 420 метров. Очистная выемка осуществляется системой этажно-принудительного обрушения. Годовая добыча руды составляет 950 тыс. т.
Естюнинское железорудное
месторождение магнетитовых руд
Месторождение расположено в западной части Тагильского дио-рит-сиенитового массива и приурочено к останцу метаморфических пород основного состава. Рудовмещающая толща сложена ро-говиковыми породами пироксен-плагиоклазового и биотит-плагиоклаз-пироксенового состава, скарнами, магнетитовыми рудами и залегает согласно с вмещающими ее выше и ниже лежа-
щими породами. Вмещающие породы и рудные тела прерываются дайками диоритовых и авгитовых порфиритов. Дайки обоих частей падают навстречу друг другу и сходятся на глубине в центральной части месторождения.
Месторождение находится в пределах крупного тектонического блока, имеющего в широтном направлении размеры от 2 до 2,5 км и вытянутого в меридиональном направлении более чем на 5 км. Наиболее опасным по проявлению горного давления, среди месторождений тагильской группы является месторождение "Естюнинское", что объясняется рядом причин:
-комплекс вмещающих пород и вкрапленных руд имеет высокие прочностные характеристики;
-отработка месторождения ведется в сложных условиях. Согласно отчета о НИР по определению величин напряжений действующих на глубоких горизонтах месторождения составляют: по простиранию а-125о ау=140 МПа, в крест простирания а-210о ах=76 МПа. Величины действующих напряжений приближаются к пределу прочности пород на сжатие. Это подтверждается увеличением количества фиксируемых в последние годы крупных геодинамических явлений, таких как: толчки, микроудары, интенсивное заколообразование, шелушение.
Для контроля за изменением геодинамической ситуации по шахте "Естюнинская" службой прогнозирования и предупреждения горных ударов применяются следующие методы контроля:
• наблюдение за конвергенцией горных выработок в районах очистной выемки;
• измерение уровня акустической эмиссии по потенциально опасным горным выработкам;
• наблюдение за изменением кажущегося электрического сопротивления в районах интрузивных тел и крупных тектонических нарушений;
• для выявления зон потенциально опасных по проявлениям горного давления используется метод контроля за дискованием керна скважин разведочного бурения.
С целью снижения нагрузок действующих на контуре горных выработок и границах выемочных блоков на шахте применяются мероприятия рекомендованные ИГД УрОРАН:
• проведения выработок специального сечения;
При проходке полевого штрека горизонта - 240 метра по шахте Естюнинская отмечалось куполе-ние кровли горной выработки сопровождавшееся интенсивным за-колообразованием и шелушением после изменения формы выработки на куполовидную проявления горного давления прекратились.
• камуфлетное взрывание по участкам выработок с высоким уровнем динамических нагрузок;
После микроудара произошедшего на горизонте - 120 метра службой прогнозирования горных ударов было, рекомендовано провести разгрузку наиболее нагруженного участка методом камуф-летного взрывания после применения признаки горных ударов не наблюдались.
• формирование разгрузочных щелей в днище выемочных блоков;
В настоящее время идет апробация методики снижения действующих геодинамических нагрузок в днище выемочных блоков путем создания в них разгрузочных щелей согласно методике рекомендованной ИГД УрОРАН. По предварительным результатам получен эффект снижения концентрации нагрузок в районе добычных выработок.
- придание податливой формы по потолочине и МКЦ отрабатываемых камер.
К вопросу классификации горных ударов
За период с 1988 г. на "Естю-нинском" месторождении зафиксировано 27 случаев интенсивного проявления горного давления в виде толчков и микроударов. На рисунке № 4 точками нанесены места очистной выемки, во время которой фиксировались интенсивные проявления горного дав-
ления. По интенсивности и характеру динамические проявления можно условно разделить на три группы:
1. Явления в виде серии сейсмических толчков фиксируемых как в шахтном поле, так и в ближайших населенных пунктах (пос. Евстюниха, пос. Песчаный, Н-Т агильский Мясокомбинат), сопровождающиеся микроударами в шахте.
2. Явление в виде сейсмического толчка фиксируемого по поверхности не сопровождающееся нарушением выработок шахты.
3. Явление в виде горного удара (микроудара), не сопровождающееся сейсмическим толчком по поверхности.
По результатам проведенного анализа распределения интенсивных проявлений можно отметить:
- по годам отмечается волновой характер графика, причем 11% всех событий приходится на 1991 год и 73% на 1997-2000 годы, одновременно возрастает их интенсивность. В эти годы очистные работы велись в районах крупных тектонических нарушений и даек.
- по месяцам 47% проявлений приходится на период с июня по август, в это время отмечается сезонное увеличение водопритока в шахту;
- по дням недели 47% проявлений приходится на воскресенье и понедельник, что объясняется проведением в воскресенье технологических взрывов, хотя следует отметить, что 75% наиболее интенсивных проявлений приходится на рабочие дни недели.
На основании анализа причин влияющих на формирование поля геодинамических напряжений по шахте "Естюнинская" и по характеру их влияния на массив они разделяются на природные и техногенные.
ПРИРОДНЫЕ
Неравнокомпонентность поля напряжений в нетронутом массиве создает условия концентрации напряжений на контуре выработок и для проявления горного давления
в различной форме. Вариации геодинамических напряжений регионального масштаба формируют дополнительные пригрузки в массиве. Различная степень тектонической нарушенности и наличие жильных интрузий (даек), секущих рудное тело, создает блочное строение массива со сложной динамикой взаимодействия блоков. Формирует неоднородность поля напряжений.
Горные породы висячего, лежачего бока и рудное тело имеют различные деформационно-прочностные характеристики, в следствии этого в местах пересечения выработками их контактов отмечается рост геодинамических нагрузок. Сезонное увеличение водообильности массива (июнь-август) приводит к снижению прочностных характеристик массива, уменьшает сцепление на контактах тектонических блоков и создает условия для толчкообразного деформирования.
ТЕХНОГЕННЫЕ.
Неравномерность линии фронта очистной выемки создает условия для концентрации на выступающих частях рудного массива опорного давления и повышенных напряжений на горизонте выпуска. Проведение массовых взрывов по погашению потолочины и целика отрабатываемого блока массой ВВ более 60 т приводит к мгновенному росту напряжений. С увеличением глубины ведения горных работ наблюдается рост действующих геодинамических напряжений.
Опираясь на исследования зафиксированных проявлений горного давления по шахте "Естюнинская", можно сделать вывод: условия формирования опасных ситуаций возникает при совместном влиянии природных и техногенных факторов. При этом совместное влияние различных факторов имеет сложный характер, которое на данном этапе не всегда можно сопоставить с достаточной степенью достоверности.
КОРОТКО ОБ АВТОРАХ
Барышев В.М. - Начальник службы прогноза и предупреждения горных ударов Высокогорского горно-обогатительного комбината.
«НЕДЕЛЯ Г0РНЯКЛ-2002» СЕМИНАР № 4
Файл:
Каталог:
Шаблон:
Заголовок:
Содержание:
Автор:
Ключевые слова: Заметки:
Дата создания:
Число сохранений: Дата сохранения: Сохранил:
Полное время правки: Дата печати:
При последней печати страниц: слов: знаков:
БАРЫШЕВ
G:\По работе в универе\2003г\Папки 2003\GIAB12~03 C:YUsers\Таня\AppData\Roammg\Micшsoft\ШаблоныYNoImaLdotm Тезисы доклада к международной конференции
Высокогорский ГОК
08.10.2003 12:04:00 8
08.10.2003 12:32:00 Гитис Л.Х.
25 мин.
09.11.2008 18:41:00
3
1 461 (прибл.)
8 328 (прибл.)
