Отработка выемочных столбов по данным электрометрического прогнозирования аномальных зон

УДК 622.2.016.5

В.М. Логачева, д-р техн. наук, проф., декан

ОТРАБОТКА ВЫЕМОЧНЫХ СТОЛБОВ ПО ДАННЫМ ЭЛЕКТРОМЕТРИЧЕСКОГО ПРОГНОЗИРОВАНИЯ АНОМАЛЬНЫХ ЗОН

Рассмотрена отработка выемочных столбов по данным электрометрического прогнозирования аномальных зон.

Ключевые слова: аномальные зоны, выемочные столбы, лава, шахта.

На основе электрометрического прогнозирования прорывоопасных зон инженеры-геологи шахт подготавливают угольные пласты к отработке. Геофизические исследования проводят в период между окончанием проходки горных выработок, оконтуривающих выемочный столб, и пуском лавы в эксплуатацию, т.е. 2 - 3 месяца. Длительность геофизической съемки составляет 2 - 3 недели на один выемочный столб длиной 1000 м и шириной 100 м и около двух недель необходимо на интерпретацию и выдачу конкретных рекомендаций геологам шахт по осушению: бурение наклонных восстающих скважин на Тульский горизонт из горной выработки или с поверхности выемочного столба бурение водопонижающих скважин на Окский горизонт. Оставшегося времени до пуска лавы вполне достаточно для выбора схем осушения рационального размещения в штреках дренажных устройств и полной подготовки лавы к эксплуатации.

Обработка одного из графиков, полученных при измерении по кровле штрека 110 восточного шахты «Бельковская», показана на рис. 1.

Были произведены трёх- и пятиточечное арифметическое и геометрическое осреднения. Эти графики не имеют визуально интерпретируемого вида, а на пикетах 22 - 24 можно уверенно выделить отрицательную (обводненную) аномалию, которая подтверждается методом отношения градиентов потенциала и методом обратных вероятностей. На шахту были выданы рекомендации по локальному осушению в прорывоопасной зоне, которые не были учтены, и произошел прорыв.

По данным шахтного электрометрического прогнозирования аномальных зон в углевмещающем комплексе горных пород были обоснованы схемы безаварийной подготовки к отработке выемочных столбов с учетом величины и расположения непереходимых нарушений.

ШТРЕК 108 ВОСТОЧНЫЙ

-ГР *ХШ

-С XI

-2 IX -| VII

V

ШТРЕК 110 восточный

ПК ГР

хш

XI IX

VII

V

1 - переходимое нарушение; 2 - непереходимое нарушение; 3 - рекомендуемые границы обхода нарушения; 4 - рекомендации по бурению скважин

8,Т, тВ 22

17 12

ШТРЕК 110

-1-1-

- КРОВЛЯ

Рис. 1. Схемы ведения горных работ на шахте «Белъковская»:

а - проектная схема отработки; б - данные геофизического исследования массива горных пород; в - обработка результатов исследований; г - прогноз и рекомендации ведения очистных работ; д - прорыв воды из-за несоблюдения рекомендаций

Р > 0,5

Для повышения надежности осушительных мероприятий предполагается пройти дополнительный дренажный штрек, что особенно необходимо при нарезке выемочных столбов с длиной лавы Ьл=120...140 м (рис.2). а

Восстающие наклонные скважн-ны на Окские обводненные мульды

Водононнжаю-щпе скважины на Окские известняки

б

Восстающие скважины, чабнвные фильтры

с поверхности на окские пвестнякн

Рис. 2. Подготовка угольных пластов к отработке: а - геологический разрез с прогнозной рекомендацией прорывоопасной зоны; б - схема подготовки выемочного столба к отработке

Учитывая геологический разрез, в аномальную зону можно рекомендовать бурение восстающих наклонных скважин из дренажного штрека на Тульские и Окские обводненные породы, а также водопонижающие скважины с поверхности на Окские известняки. Дальнейшую отработку можно вести, как две лавы, по очереди.

Однако геологи шахт не всегда реализуют геофизические рекомендации по локальному осушению прорывоопасных зон, поэтому в процессе отработки лав происходят прорывы воды и плывунов в горные выработки, что снижает эффективность отработки и приводит к остановке горных работ.

Экономический ущерб от непредвиденной встречи нарушения чрезвычайно велик. Например, неподготовленная встреча утонения угольного пласта с уменьшением мощности лишь на 10.. .20 % от нормального значения приводит к снижению добычи на 35.40 %. Влияние непредвиденного тектонического разрыва сплошности пласта с амплитудой смещения, соизмеримой с его мощностью, сказывается на увеличении себестоимости добычи на 10.20 %. Отсутствие надежного представления об элементах залегания нарушений в ряде случаев является причиной неоправданного исключения из эксплуатации участков, пригодных для разработки, и тем самым приводит к увеличению сверхнормативных потерь.

V.M. Logacheva

WORKING OFF EXTRACTION PILLARS WITH USING DATA OF ELECTROMETRIC FORECASTING ANOMALOUS ZONES

Working off extraction pillars with using data of electrometric forecasting anomalous zones was discussed.

Key words: anomalous zones, extraction pillars, mining face, mine.

Получено 10.05.12

УДК 622.2.016.5

В.М. Логачева, д-р техн. наук, проф., декан

ОБОСНОВАНИЕ ЭЛЕКТРОМЕТРИЧЕСКОГО ПРОГНОЗА СОСТОЯНИЯ УГЛЕПОРОДНОГО МАССИВА

Проведено обоснование электрометрического прогноза состояния углепород-ного массива.

Ключевые слова: обводненные горные породы, шахтные поля, очистной забой.

В процессе ведения горных работ с появлением техногенной нару-шенности в массиве происходит перераспределение напряженного состояния, изменяются гидродинамические режимы подземных вод в обводненных горных породах и соответственно изменяются их свойства и состояние. Существующие способы осушения шахтных полей не учитывают наличия локальных прорывоопасных зон в углевмещающих породах.