Зам.генерального директора
ОАО «Галургия» Главный маркшейдер
Проект
Наблюдательной станции
Рудника Второго Соликамского
Рудоуправления
Главный маркшейдер СКРУ-2
Главный инженер рудника
Маркшейдер рудника
Исполнители:
Ведущий маркшейдер ПМС рудника
1.ОГЛАВЛЕНИЕ
Стр.
1. Методика наблюдения профильных линий
с использованием GPS системы………………………….…..1
2. Закладка профильной линии «Газопровод»…………………5
3. Использованная литература…………………………………..6
1.ВВЕДЕНИЕ
Настоящий проект наблюдательной станции рудника СКРУ-2 разработан маркшейдерской службой рудника. Разработка проекта вызвана:
- необходимостью иметь единый общий проект вместо действующих в настоящее время нескольких проектов, разработанных в разные годы эксплуатации рудника и дополняющих один другого;
- расширением наблюдательной станции над вовлекаемыми вновь площадями как с аномальным строением ВЗТ так и без аномальных особенностей, предусмотренным в проекте «Отработка шахтного поля рудника СКРУ-2» от … года;
В проекте дана характеристика всех существующих в настоящее время профильных линий, заложенных в разные годы. Настоящий проект заменит тот, что действовал до….. г.
2.ЦЕЛЕВОЕ НАЗНАЧЕНИЕ
Многообразие горнотехнических условий разработки Верхнекамского месторождения (глубина, мощность пластов и междупластья, параметры системы разработки, устойчивость целиков и потолочин во времени и т.д.) приводят к различным проявлениям сдвижений горных пород и земной поверхности. Для выявления особенностей сдвижения земной поверхности,
уточнения закономерностей его возникает необходимость закладки наблюдательной станции на земной поверхности. Результаты инструментальных наблюдений позволят выявить влияние вышеперечисленных факторов на сдвижение горных пород и земной поверхности.
Наблюдательная станция представляет собой сеть грунтовых реперов, объединенных в профильные линии.
По сроку службы станция относится к долговременным
с многоцелевым назначением.
Основными задачами наблюдательной станции являются:
- выявление закономерностей процесса сдвижения земной поверхности в различных горно-геологических и горнотехнических условиях;
- выявление закономерностей деформирования подрабатываемых сооружений для получения информации о состоянии этих сооружений, обоснованного выбора для объектов конструктивных мер охраны и проверка эффективности применяемых мер охраны;
- выявление связи закономерностей деформирования земной поверхности во времени и пространстве с закономерностями деформирования подрабатываемых сооружений.
3.ГЕОМОРФОЛОГИЯ, ГИДРОГРАФИЯ
Объект расположен в Соликамском районе Пермской области.
Наблюдательная станция находится в пределах горного отвода СКРУ-2 (профиль «Шламохранилище-новое» - на шахтном поле СКРУ-1).
Климат района континентальный. Зима снежная, холодная. Лето короткое, теплое, дождливое.
Западная часть объекта равнинная, частично заболочена, восточная и южная - всхолмленная, колебание высот от 110 до 235 м. На северо-востоке и востоке - смешанный лес (ель, сосна, береза). Густота леса средняя, с подлеском.
Грунты песчаные, супесчаные, глинистые, суглинистые, суглинисто- и супесчано-галечниковые, на болотах - торфяные. С точки зрения трудности закладки реперов наблюдательной станции грунты соответствуют III - IV категориям.
Глубина промерзания грунта - 1,75 м.
4.ГОРНОГЕОЛОГИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА
В геологическом строении района принимают участие осадочные породы пермского возраста, среди них преобладают галогенные отложения иреньского горизонта кунгурского яруса.
Продуктивная толща калийных солей делится на две зоны: нижнюю -сильвинитовую и верхнюю - карналлитовую. Сильвинитовая зона сложена четырьмя основными пластами красных сильвинитов, индексированных (снизу вверх): Красный Ш (Кр.III), Красный II (Кр II), Красный I (Кр.I) и А.
Пласты разделены между собой прослоями каменной соли.
Карналлитовая зона сложена пластами карналлитов, сильвино-карналлитов
(смешанные соли). Всего в зоне насчитывается до 10 пластов калийно-магниевых солей.
Промышленными пластами являются КрII, АБ и В.
Сильвинитовый пласт КрII развит на большей части площади шахтного поля. Общая мощность пласта Кр II изменяется от 3,2 до 11,1 м и составляет в среднем 6,0 метров. Пласт Кр II залегает на глубине от 192 до 405 метров.
Мощность пласта АБ изменяется от 2 до 8,8 м, в среднем составляет 4,0 м.
В междупластье КрII - АБ входит каменная соль и пласт КрI; средняя суммарная мощность составляет 7,3 м. Пласт Б перекрывается каменной солью Б-В средней мощностью 2,5 м, выше залегает пласт В.
Пласт В на значительной площади шахтного поля представлен пестрым сильвинитом. Мощность пласта В составляет в среднем 5,1 м. На участках распространения пласта В сильвинитового состава мощность каменной соли Б-В незначительна, поэтому пласты АБ и В отрабатываются совместно как один пласт АБ + В.
Толща калийно-магниевых солей перекрывается отложениями покровной каменной соли мощностью до 40 метров. Переходная толща развита в основном с запада и с востока шахтного поля в центральной части она отсутствует. Выше залегают отложения соляно-мергельной, терригенно-карбонатной и пестро цветной толщи. Четвертичные отложения представлены глинистыми песками, суглинками и глинами мощностью от 1 до 20 метров.
В тектоническом отношении шахтное поле приурочено к сводовой части cоликамской брахиантиклинали. Соликамская брахиантиклиналь вытянута в субмеридиальном направлении и характеризуется ассиметрией крыльев: восточное крыло более пологое, падение 2-5; угол падения западного крыла изменяется от 2 до 10. Вкрест простирания брахиантиклинальной структуры наблюдаются складки с амплитудой 20-30м и шириной 100м.
Водозащитная толща на шахтном поле имеет ряд особенностей в своем строении, связанных с неполным разрезом ВЗТ (в том числе и наличием гипергенных сильвинитов в пласте Е и ниже), наличием геофизических аномалий в ВЗТ, зон развития флексурных складок, зон разубоживания 2-х и более промышленных пластов на площади более 100 х 200м и т. д. («Методические рекомендации к «Инструкции по защите рудников от затопления…»)
Расположение зон с аномальными особенностями в строении ВЗТ на шахтном поле СКРУ-2 определено ОАО ВНИИГ на основании комплексного анализа научно-исследовательских, геологических и геофизических материалов.
5.ГОРНОТЕХНИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА
Шахтное поле рудника вскрыто двумя центральными стволами 3 и 4, а также южнее на 0,8 км пройден третий ствол N 5.
Шахтное поле разделено на два крыла - восточное (горизонт-143м) и западное (горизонт -220м). Стволами вскрыт рабочий горизонт - 143м, которыми пересечены промышленные запасы разрабатываемых пластов Кр2, АБ. В центральной и восточной части шахтного поля. Вскрытие рабочих горизонтов осуществлено квершлагами (на востоке) и уклонами (на западе); конвейерными, транспортными и пластовыми (пройденными по пл.Кр2) вентиляционными выработками, от которых на юг и на север пройдены юго-западные, северо-западные (гор.-220м) и юго-восточные, северо-восточные (гор.-143м) полевые конвейерные и транспортные штреки и пластовые (пройденные по пл.Кр2) вентиляционные штреки.
Отработка запасов на западном крыле ведется с учетом природоохранных мероприятий для исключения негативного влияния на подрабатываемые площади: с оставлением между 4-5 ЮЗП гор.-220м целика шириной 200 м под водораздел на поверхности, предотвращающего сток технических вод на территорию зоны Чашкинских озер.
Участки подготавливаются по панельно-блоковой схеме с полевым расположением конвейерных штреков и пластовыми транспортными штреками.
На шахтном поле СКРУ-2 мощность водозащитной толщи (ВЗТ) над пластом В колеблется от 75 до 120 метров.
На руднике применяется камерная система разработки с оставлением жестких междукамерных целиков. Камеры и целики располагаются на отрабатываемых пластах соосно.
Камеры и междукамерные целики с системой подготовительных выработок образуют панели, ширина которых составляет 380 - 400 м.
Направление камер и главных штреков меридиональное, направление движения панелей - широтное.
Глубина разработок 250-400 метров.
6.ХАРАКТЕРИСТИКА ПРОФИЛЬНЫХ ЛИНИЙ.
На 01.2005г на подработанной части шахтного поля заложены 24 профильные линии и на 6-ти объектах - стенные и грунтовые реперы, план наблюдательной станции в Приложении 1.
Длина профильных линий определяется размерами выработанного пространства, углом падения пластов, граничными углами, а при дозакладке профильных линий – скоростью подвигания фронта очистных работ. Длина рабочей части профиля (без опорных реперов) находится по формулам - 2.2.3 «Инструкции по наблюдениям…»Санкт-Петербург, 2004г:
- для проф. линии, заложенной по простиранию:
L = Lo + 2Hпр ctgδo +200,
- для проф. линии, заложенной вкрест простирания:
L = L’ocos a+ Hн ctg bo + Hв ctg go + 200,
Где Lo – длина выработанного пространства на разрезе по простиранию;
L’o - длина выработанного пространства на разрезе вкрест простирания;
a - угол падения пласта;
Hпр – глубина горных работ под профилем, закладываемым по простиранию, находится как расстояние от центра выработанного пространства на разрезе вкрест простирания до точек с максимальным оседанием.
Hн, Hв – глубина нижней и верхней границы горных работ под профилем, закладываемым вкрест простирания;
δo, bo, go – граничные углы на разрезах по простиранию и вкрест простирания.
Линии закладывались в несколько этапов по мере подвигания горных работ.
Большая часть реперов находится в малонаселенной части шахтного поля, в лесной местности и на полях. Реперы на пашнях заглублены, а в лесистой местности реперы с открытыми центрами. Реперы профильной линии «железнодорожная» в связи с трудностью закладки их в болотистую почву рядом с дорогой, заложены в полотно железной дороги забивного типа. В качестве реперов профильных линий принимаются грунтовые реперы с бетонным основанием. Реперы представляют собой металлические стержни диаметром 20-30мм и рельсы, заложенные в ямах или скважинах на глубину 1,8-2,0м и бетонируемые в нижней части на высоту 350-400мм, стенные реперы представляют собой металлические костыли забетонированные в стенах (см.рис.6.1).
После аварии 1995г, повлекшей за собой массовое обрушение горных пород над 1-2СВП гор-143м, заложили линии №11,12,15, позднее 17,18,21,22. Эти линии и частично используемые имеющиеся – 6 (реперы 1-30), 7реперы(1-30) образовали самостоятельную наблюдательную станцию – «Ключики» со своей периодичностью наблюдений.
Ниже представлена характеристика существующих профилей на 01.2005г.
Профильная линия 1
Линия заложена в 1977 году, реперы бетонные с расстоянием в 30м. Имеет меридиональное направление, расположена в восточном крыле шахтного поля над горными выработками, на 30м восточнее горно-капитальных северо-восточных штреков; в северной части пересекает междушахтный целик со СКРУ-1. Начиная с 7-го, реперы находятся в зоне влияния отработки трех пластов, отработанных 1974 – 89г и заложенными в 1982-2003г. Сдерживающее влияние процесса сдвижения на реперы оказывают предохранительные целики, оставленные вдоль горно-капитальных выработок.
Профильная линия пересекает 5 панелей, отработанных 3-мя пластами с а=16м и в=11м на Кр2; с а=13м и в=14м на пластах АБ и В.
Первоначально наблюдались 85 реперов, с 1999г – 80 реперов (последние уничтожены, т.к. они оказались на территории коллективного сада). Реперы 1-30 расположены на пашне, далее линия проходит по лесному массиву.
С 1997г изменилась схема наблюдений, не участвуют реперы 31-34, которые находятся на крутом склоне горы.
Уничтожены реперы – 51,52,53.
В 2004г сделана 15-я серия наблюдений. По результатам наблюдений отмечается медленный процесс вертикального сдвижения земной поверхности (549мм, Rр-22). Максимальная скорость оседания за последний период составила 50,2мм/год (Rр 23).
Сдвижение ограничивается влиянием целика для охраны горно-капитальных выработок. Процесс сдвижения идет по линейной зависимости.
Профильная линия 2
Заложена в 1977 году через 30м бетонными реперами(81шт). Проложена от промплощадки на восток перпендикулярно профильной линии 1 над горными работами 1ЮЗП и 1ЮВП гор.-143м. Линия начинается с промплощадки, проходит по перелеску, реперы с 11 по 17 расположены на пашне и являются заглубленными на 30-40см, далее линия проложена по лесному массиву.
Линия предназначена для изучения процесса сдвижения в постоянной краевой части горных работ и промплощадки в условиях гидрозакладки, разного сочетания пластов, а также в зонах перехода. Реперы 2 - 6 подработаны пл.АБ в 1982г. с а=16м и в=11м; реперы 7-11 - пл.АБ и Кр2 в 1978-81гг. с а=16м и в=11м; реперы 12-27 - пл.Кр2 с а=16м и в=11м; а АБ и В с а=13м, в=14м в 1975-81гг; выработки заложены в 1982-86гг. Реперы 38-51 подработаны пл.АБ, Кр2 в 1977-87гг с а=16м и в=11м, заложены в 2001г, реперы 52-66 - Кр2 с а=16м и в=11м; пл АБ и В с а=13м, в=14м в 1978-91гг. заложены в 2001г; реперы 67-69 подработаны пл АБ и В с а=13м, в=14м в 1991-92гг. заложены в 2001-03г; реперы 70-82 подработаны пл В с а=13м, в=14м в 1992гг.
Уничтожены реперы - 1,2,3,17,21,57.
Сделано 13 серий наблюдений. На 07.2002г макс. оседание 173мм (репер59-60), макс.скорость – 17,3мм/год(реперы 59-61).