Оценка устойчивости прибортового массива при отработке выходов угольного пласта
Автор: Бесимбаева О.Г., Хмырова Е.Н., Низаметдинов Ф.К.
Журнал: Горные науки и технологии @gornye-nauki-tekhnologii
Рубрика: Свойства горных пород. Геомеханика и геофизика
Статья в выпуске: 2, 2018 года.
Бесплатный доступ
Рассматриваются вопросы оценки устойчивости южного борта карьера при отработке выхода угольного пласта Д6. Для оценки устойчивости южного борта карьера при отработке выходов угольных пластов применены современные методы исследований: изучение геологического строения и анализ состояния прибортового массива, создание наблюдательной станции и производство наблюдений, выполнение расчетов устойчивости прибортового массива южного борта карьера и анализ результатов выполненных исследований. Южный борт карьера сложен глинистыми отложениями мощностью до 5 м, далее алевролитами и аргиллитами мощностью до 1020 м и угольным пластом мощностью до 5 м. Выполнено обоснование расчетных прочностных характеристик горных пород, слагающих откосы уступов карьера, которые определяют напряженное состояние откосов, возникающих под воздействием внутренних и внешних сил. Инструментальные наблюдения по заложенной станции и съемка трещин на борту карьера позволили определить контуры зоны деформации и размеры оползневой призмы. Создана геомеханическая модель прибортового массива карьера и проведена оценка устойчивости по геологическому разрезу по линии максимальной глубины разработки. После выполненных мероприятий по пригрузке откосов южного борта карьера коэффициент запаса устойчивости составляет nу =1,69-173, что говорит о прекращении активной фазы деформирования борта и устойчивом его состоянии.
Участок открытой отработки, геологическое строение, оценка устойчивости борта карьера, деформационные процессы, коэффициент запаса устойчивости, скальная пригрузка
Короткий адрес: https://sciup.org/140239864
IDR: 140239864 | DOI: 10.17073/2500-0632-2018-2-51-57
Stability assessment of adjacent rock mass in the development of coalbed outlets
The problems of stability assessment of the quarry’s southern side during the development of the coal seam D6 are considered. To assess the stability of the quarry’s southern side in the development of coalbed outlets, modern research methods are applied: study of the geological structure and analysis of the adjacent rock mass state, the creation of an observation station and the production of observations, calculation of stability of adjacent rock mass of the quarry’s south side and the research results analysis. Quarry’s south side consists of clayey sediments up to 5 m, then siltstones and mudstones up to 1020 m and a coal seam with a capacity of up to 5 m. The substantiation of the calculated strength characteristics of rocks composing the slopes of the quarry ledges, which determine the stress state of the slopes arising under the influence of internal and external forces, is done. Instrumental observations of the laid station and the survey of cracks on the quarry’s side allowed to determine the contours of the deformation zone and the landslide prism size. A geomechanical model of adjacent rock mass was created and the stability assessment was carried out for the geological section along the line of the maximum development depth. After additional loading on the quarry’s southern side slopes, the safety factor of stability is nу = 1.69-173, which means active phase termination of quarry’s side deformation and sustainable condition.
Список литературы Оценка устойчивости прибортового массива при отработке выходов угольного пласта
- Методические указания по определению углов наклона бортов, откосов уступов и отвалов строящихся и эксплуатируемых карьеров. Л.: ВНИМИ, 1972. 165 с.
- Временные методические указания по управлению устойчивостью бортов карьеров цветной металлургии. М.: Гипроруда, 1989. 128 с.
- Правила обеспечения устойчивости откосов на угольных разрезах. СПб.: ВНИМИ, 1998. 208 с.
- Методические указания по наблюдениям за деформациями бортов, откосов уступов и отвалов на карьерах и разработке мероприятий по обеспечению их устойчивости. Согласованы приказом Комитета по государственному контролю за чрезвычайными ситуациями и промышленной безопасностью Республики Казахстан от «22» сентября 2008. № 39.
- Методические указания по наблюдениям за деформациями бортов, откосов уступов и отвалов на карьерах и разработке мероприятий по обеспечению их устойчивости. Л.: ВНИМИ, 1971. 188 с.
- Фисенко Г.Л. Устойчивость бортов карьеров и отвалов. М.: Недра, 1965. -378 с.
- Аналитические способы расчета устойчивости карьерных откосов: Монография/В.Н. Долгоносов, П.С. Шпаков, Ф.К. Низаметдинов и др. -Караганда: «Соната»-Полиграфия, 2009. -339 с.
- Баклашов И.В. Деформирование и разрушение породных массивов. -М.: Недра, 1988. -271 с.
- Певзнер М.Е. Борьба с деформациями горных пород на карьерах. -М.: 1978. -255 с.
- Попов И.И., Окатов Р.П. Борьба с оползнями на карьерах. -М.: Недра, 1980. -239 с.
- Попов И.И., Низаметдинов Ф.К., Окатов Р.П. и др. Природные и техногенные основы управления устойчивостью уступов и бортов карьера. -Алматы: Гылым, 1997. -215 с.
- Свидетельство о государственной регистрации прав на объект авторского права №126 от 26 января 2015 года «Устойчивость карьерных откосов» (программа для ЭВМ)/С.Г. Ожигин, С.Б. Ожигина, П.С. Шпаков и др.
- Scott M., Mazumder S., Jiang J. Permeability Increase in Bowen Basin Coal as a Result of Matrix Shrinkage during Primary Depletion, SPE International SPE 158152, 2012, vol. 1, pp. 323-343.
- Pan Z., Connell L.D. Modeling Permeability for Coal Reservoirs: A Review of Analytical Models and Testing Data, Int. J. Coal Geol., 2012, 92, pp. 1-44.
- Nazarova L.A., Nazarov L.A., Karchesvky A.L., Vandamme M., Determining Kinetic Parameters of a Block Coal Bed Gas by Solving Inverse Problem Based on Data of Borehole Gas Measurements, J. Min. Sci., 2015, vol. 51, no. 4, pp. 666-672.
- Pinkun Guo, Yuanping Cheng. Permeability Prediction in Deep Coal Seam: A Case Study on No. 3 Coal Seam of the Southern Qinshui Basin in China, The Scientific World Journal, 2013, vol. 2013.
- Seidle J., Jeansonne M., Erickson D. Application of Matchstick Geometry to Stress Dependent Permeability in Coals, SPE Rocky Mountain Regional Meeting, Society of Petroleum Engineers, 1992.
