Введение к работе
Актуальность работы.
Самое крупное месторояунэние каменного угля СРВ и всей Юго-Восточной Азии расположено в провитий Куанг-Нинь и называется "Угольный бассейн Куанг-Нинь".Здесь уголь разрабатывается откритш и подэемньм способом.При открытой добыче углей борта карьеров нере-дко подвергаются оползневым деформациям, сильно затрудняющим нормальное проведение горных работ.3 настоящее время на территории бассейна зарегистрировано более десятка очагов оползневых деформаций,наиболее крупными из которых являются оползни карьеров tfoic-шауДату.Деонай.Ополневые смещения захватили от 5 до 10 верхних уступов бортов карьеров,что значительно затрудняет разработку угля открытьм способом.
Доля добычи угля подэемньм способом составляет около 3() от общей добычи.Процесс проведения горных выработок затрудняется из-за сложного тектонического,литологического строения,геологических процессов и явлений,связанных с изменениями напряженного состояния горных пород.Основной формой нарушения устойчивости горных : выработок в штольнях угольного бассейна Нуанг-Нинь являются вывали из сводов.В период с Г975 по 1978 год на участке Маохе вывалами полностью разрушено 2727 м штольни.На участке ііангзань в што--льне,вскрывающей угольный пласт V 7,отмечено 30 вывалов.
Изучение опыта строительства наземных и подземных выработок в СРЗ показывает,что трудности строительства и эксплуатагии угля возникают главным образом в связи с недостаточным учетом расчетными схемами индивидуальных особенностей конкретных участков угольного бассейна.
Целью настоящее работы являлось инженерно-геологическое обоснование методов прогноза устойчивости как наземных,так и подземных горных выработок,удовлетворяющих реальнім инженерно-геологическим условиям угольного месторождения Куанг-Минь.
Задачи исследований.3 соответствии с поставленной целью решали следующие задачи:
Т.Изучение инженерно-геологических условий разработки угольного бассейна Куанг-Нинь открьіті м и поцземн:.м способами; 2.Исследование инженерно-геологических факторов,обуславливающих существенные изменения устойчивости горных выработок на различных участках месторождения;
-2-З.Лнализ применимости современных методов прогноза устойчивости горных выработок п различных инженерно-геологических условиях угольного бассейна;
4.Обоснование выбора методов прогноза устойчивости горных выработок угольного месторождения ffyaHr-Нинь; 5.Уточнение прогноза устойчивости горных выработок; 6.Оценка точности предлагаемых к использованию методов прогноза устойчивости горных'выработок угольного бассейна Куанг-Нинь.
Методика исследований. Решение поставленных задач осуществлялось на основе комплексного подхода,включавшего: 1)сбор и анализ публикаций и фондовых материалов,охватывающих результаты изучения различных факторов,влияющих на устойчивость горних выработок вообще и месторождения Куанг-Нинь в частности; 2)полевые и лабораторные исследования структуры,состояния и свойвт стн горных пород месторождения;
3)логический и математический анализ собранных данных,включающий методы статистической обработки с помощью программы Siot^rat
Научная новизна диссертации.В процессе решения поставленных задач впервые были получены следующие результаты:
-детально изучены процессы деформирования бортов ряда карьеров месторождения в периоды времени,предшествующи? и соответствующие предельному состоянию;
-оценены связи между некоторыми параметрами физических и физико-механических свойств пород,влияющих на устойчивость склонов и найдены отдельные коэффициенты структурной прочности и анизотропии;
-рассмотрены возможности использования современных методов оценки устойчивости горных выработок применительно к инженерно-геоло*'" гическим условиям угольного месторождения Куанг-Нинь;
получены аналитическим путем результаты "Контрольных расчетов" устойчивости бортов карьеров;
предложена двухэтапная методика качественно-количественного выбора оптимальных методов прогноза устойчивости горных выработок;
установлены оптимальные методы прогноза устойчивости отдельных конкретных бортов карьеров и открытых выработок месторождения
в целом;
- доказано.влияние тектонических трещин на форму и размеры вы
валов в штольнях на участках Маохе и Вангзань угольного бас-
сейна Куанг-Нинь;
-доказана близость крэф{>ициента трещиноватости всех пачек и систем тектоничаских трещин месторождения;
-установлена независимость момента,высоты и местоположения вывалов от состава неуглистых пород;
-выполнена оценка распределения выпалов на участках Маохе и ііаш-зань во времени и доказано,что 60 вывалов происходи* в течение пяти дней после проходки соответствующего участка тоннеля; -выявлено и оценено влияние положения угольных пластов на интенсивность выаалообрасования в штольнях участков Маохе и Вангзань; -показана возможность влияния на интенсивность вывалообразоиания напряженного состояния пород,обусловленного давлением ЇН; -предложен коэффициент относительной устойчивости (С подземных выработок;
-доказана гиперболическая связь i{_ с расстоянием до ближайшего угольного пласта;
-дан прогноз устойчивости выработок на участках Маохе и Зангзань п период будущей проходки выработок;
-выполнена оценка точности рекомендуемых методов прогноза устойчивости горных выработок; Защищаются следующие положения!
Пвыбор сравнительно надежного метода прогноза устойчивости ныра-боток месторождения tfyaHr—Минь обеспечивает двухатапиал качественно-количественная методика,основанная на результатах анализа применимости существующих прогнозных методов в конкрзтных инженерно-геологических условиях,выявленных с помощью специальных полевых и лабораторных исследований^ "Контрольных расчетах"; 2)метод Маслово-Верера обеспечивает удовлетворительный.прогноз устойчивости откосов карьерой месторождения rtyaur—Никь; 3)время,высота и положение вывалов в штольнях Маохе и Бангзань не зависят от типа разрушаемых неуглистых пород,но местоположение вывалов зависит от расстояния до угольного пласта; 4использование .полученных показателе? относительной устойчивости подземных выработок К и графиков распредєлания вывалов во времени позволяет составить ппостранственно-врменной прогноз устойчивости подог.; і wx' выработок месторождения ча участках Маохе и Вангзань.
Ргализаіуія результатов наследований и практическая значимость работ1: заключается п передачо результатов исследований Минис-
терству энергетической промышленности JPtf для использования их при составлении проектов расширения и строительства карьеров в шахт угольного бассейна Куанг-Нинь.
Исходный материал. Решение поставленных задач работы осуществлялось на основе результатов,полученных коллективом сотрудников отдела инженерной геологии Института наук о земле СРВ и автором в течение восьмилетнего изучения инженерно-геологических условий поверхностной и подземной разработки различных участков угольного месторождения Куанг-Нинь.
Апробация работы. Основные положения работы докладывались;на научной конференции,посвященной 25-ой годовщине геологической службы Вьетнама, г.Ханой,1980 ;на научной конференции ассоциации Инженерной геологии Вьетнама,г.Ханой, 1981 -.на научной конференции национального центра научных исследований СРВ,г.Ханой, 1983 .
Публикации: по теме диссертации опубликовано б работ.
Диссертационная работа выполнена на кафедре инженерной геологии МГРИ под научным руководством доктора геолого-минералогических наук, профессора В.В.Дмитриева.
Автор выражает глубокую благодарность научному руководителю д.г.-м.наук,профессору В.В.Д-.здтриеву'за руководство научными исследованиями и постоянную помощь при выполнении диссертационной работы.3 процессе работы над диссертацией и в период написания автор пользовался ценными советами д.г.-м.н.,профессора Е.М.Пашкина, д.г.-м.н.профессора И.С.Конарова и д.г.-м.н.,профессора Г.К.Бон-дарика.а так-же сотрудников кафедры инженерной геологии МГРИ.за что выражает сердечную признательность.
Автор так-же благодарен всем вьетнамским коллегам Н.Ф.Хай,Н.Т. Хонг,В.К.Минь,Т.В.Хоанг,работающим долгие годы вместе с автором на различных участках уголвного бассейна Куанг-Нинь,за помощь и поддержку при выполнении научных исследований и работе над диссертацией.
Структура и объем работы.Диссертация содержит 120 страниц машинописного текста, 55 рисунков, 25 таблиц,список использованной литературы из 70 наименования.Она состоит из введения,шести глав и заключения. Содержание работы. Глава I.Современное прогнозирование устойчивости горных выработок.
