Горнотехнические условия Сафоново-Вяземского угленосного района

Электромонтаж Ремонт и отделка Укладка напольных покрытий, теплые полы Тепловодоснабжение

Горнотехнические условия Сафоново-Вяземского угленосного района

22.04.2020

Особенно сложны горнотехнические условия угленосных площадей, которые расположены севернее Семлевской группы месторождений. Гидростатическое давление на почву угольного пласта превышает 150 м. Глины, отделяющие пески от обводненных доломитов верхнего девона, часто выклиниваются; в почве и кровле угольных пластов обычно залегают плывунные пески мощностью до 12 м (Андреевская залежь, Сычевская угленосная площадь). Физические свойства глин почвы и кровли характеризуются числом пластичности от 14 до 26 и временным сопротивлением разрыву от 0,12 до 3,3 кг/см2. Горнотехнические условия исключают возможность эксплуатации в настоящее время угольных залежей севера и северо-востока Сафоново-Вяземского угленосного района.

В несколько лучших горнотехнических условиях находятся месторождения, расположенные в северо-восточной части зоны Добровско-Бельского поднятия (Вадинское, Мармановское и Изборовское месторождения). Гидростатические напоры на подошву пласта лежат здесь в пределах 80—110 м; водоносные горизонты окских и серпуховских известняков отсутствуют. На значительной части площади в кровле угольного пласта залегают глины мощностью в среднем 3 м, а в подошве — от 3 до 20 м. Основной угольный пласт имеет среднюю мощность 1,6—1,8 м, залегает спокойно на глубинах 80—110 м. Породы кровли представлены пластичными, иногда песчанистыми глинами с числом пластичности 28—32, влажностью до 25%, пористостью 30—35% и временным сопротивлением разрыву 1,26 кг/см2. Почва пласта обычно представлена пучащими огнеупорными глинами.

Возможный водоприток в шахту производственной мощностью в 300 тыс. т, полученный по данным скважин детальной разведки Mapмановского и Вадинского месторождений, на момент сдачи шахты в эксплуатацию составляет 1400—1750 м3/час. Приведенные данные определяют горнотехнические условия этого типа месторождений как весьма сложные, требующие при вскрытии их применения специальных методов и предварительного снижения напоров подземных вод до уровня угольного пласта (80—110 м). Эксплуатация описанного типа месторождений в бассейне в настоящее время не производится.

Лучше изучены горнотехнические условия ныне эксплуатируемого Сафоновского и расположенных южнее его Дорогобужского и Мясниковского месторождений. При освоении Сафоновского месторождения сложные гидрогеологические условия потребовали применения большого комплекса осушительных мероприятий, включающих бурение водопонижающих скважин для снижения напоров вод подугольного, надугольного и нижнечетвертичного горизонтов и осушение надугольных песков со снижением остаточных напоров забивными фильтрами. Предварительное осушение надугольных водоносных горизонтов, проводимое на шахтах Сафоновского месторождения, снижает гидростатическое давление на кровлю угольного пласта до 1,5—2,0 атм. Последующее применение забивных фильтров уменьшает это давление до 0,2—0,3 атм, что при мощности водоупора в 0,5—4,0 м обеспечивает безопасность эксплуатационных работ.

Осушение основного подугольного горизонта производится путем водозабора непосредственно из верхнедевонских доломитов. Напоры подугольных вод снижаются до 20—30 м, что при наличии мощного водоупорного слоя глин обеспечивает нормальные условия эксплуатации. Фактические притоки составляют 200—300 м3/час. Только на шахте 3 приток воды достигает 800 м3/час.

Коэффициент водообильности по мере освоения шахтами проектных мощностей последовательно уменьшается: в 1957 г. он был равен 33,1 и к концу 1958 г. спустился до 17. При понижении уровня надугольных вод на 40—45 м воронка депрессии имеет радиус в 750—800 м; снижение уровня подугольных вод на 55—60 м создает депрессионную воронку радиусом 3,5—4 км.

Кровля основного рабочего пласта на большей части площади его развития (85%) сложена пластичными, иногда песчанистыми глинами с преобладающей мощностью 1—3 м. Для них характерны: верхний предел пластичности (по Аттербергу) 52—59% и нижний предел 26—29%; число пластичности 26—30; влажность 33—35%; временное сопротивление разрыву 1,27 кг/см2. Почва пласта Сафоновского, Дорогобужского и Мясниковского месторождений представлена обыкновенно огнеупорными глинами, имеющими суммарную мощность до 20 м (обычно 6—8 м).

Факторами, усложняющими условия подземной эксплуатации на шахтах Сафоновского месторождения, являются прорывы плывунных песков, пучение глин кровли и особенно почвы угольного пласта. Борьба с пучением осуществляется путем применения щитовой проходки горных выработок с последующим их креплением бетонными блоками. Для предупреждения прорывов обводненных тонкозернистых песков проводится их максимальное осушение методом забивных фильтров; участки прорывов изолируются перемычками. Стволы шахт на Сафоновском и Дорогобужском месторождениях были пройдены методом замораживания, что вызвано сложностью литологического разреза, изменчивостью физико-механических свойств слагающих его пород и их большой обводненностью.

Имя:*
E-Mail:
Комментарий: