книги / Сдвижение горных пород на рудных месторождениях

Скорость сдвижения поверхности изменяется периодически и зависит

Рис. 21. Сдвижения земной поверхности по профильной липни

№2—3 Пышминского рудника:

а— горизонтальные деформации; б — вертикальные сдвижения (1—1949 г,;

2 — 1951 г.; 3 — 1952 г.; 4 — 1955— 195 8 гг.); в — вертикальный разрез

от интенсивности разрушения оставленных в выработанном про­ странстве целиков.

5. Разработка сближенных рудных тел активизирует процесс сдвижения горных пород, однако заметного влияния на величину углов сдвижения не оказывает.

К этой подгруппе относятся семь месторождений. Наиболее полно процесс сдвижения изучен на четырех из них.

Ново-Левинское месторождение представлено пятью рудными телами медистого колчедана, наиболее крупным из которых явля­ ется Главная линза. Над горными работами по этой линзе органи­ зованы наблюдения за сдвижением земной поверхности. Прости­ рание линзы примерно меридиональное 190—200°, падение запад­ ное под углом 70—80°. Мощность рудного тела достигает 45—50 м, а в среднем она равна 30 м. Средняя длина рудного тела до глубины 230 м составляет 250 м, а ниже уменьшается до 70 м. Линза имеет южное склонение под углом 60—70°. Породы висячего и лежачего боков представлены непосредственно у контакта с рудным телом кварцево-серицитовыми сланцами, за которыми следуют рассланцованные порфириты и альбитофиры. До глубины 20 м линза отрабо­ тана открытым способом, далее — подземным, до глубины 170 м — системами слоевого и лодэтажного обрушения, а ниже — комбини­ рованными системами. К настоящему времени запасы руды отра­ ботаны полностью до гор. 420 м.

Анализ результатов многолетних инструментальных наблюдений (1939—1956 гг.), а также данных обследования состояния горных выработок позволяет сделать следующие выводы о качественной характеристике процесса сдвижения:

1.Процесс сдвижения характеризуется появлением на земной поверхности трех зон: провалов, трещин и плавных сдвижений. Сдвижение пород висячего бока происходит в виде прогиба и свя­ занного с ним расслоения толщи.

2.Значения углов разрывов и сдвижения не зависят от глубины разработки при достигнутых глубинах.

3.По результатам инструментальных наблюдений получены сле­ дующие углы сдвижения и разрывов:

битофиров и кварцево-серицито-хлоритовых сланцев. Длина от­ дельных рудных тел колеблется от десятков до 200 м, а в среднем составляет 100 м; мощность их изменяется от 1,5 до 15 м. Падение восточное 50—80°. Большинство рудных тел представлено слепыми залежами (рис. 22). По простиранию рудные тела, расположенные одно за другим, разделены безрудными участками. Часто рудные тела заходят друг за друга, образуя параллельные залежи. Место­ рождение отрабатывается системами с обрушением (слоевое и под­ этажное). В настоящее время глубина отработки составляет 425 ж.

Рассланцовапные породы висячего и лежачего боков залежей не способны создавать зависаний. Процесс сдвижения их развивается

вслед за очистной выемкой. Последние трещины разрыва на зем­ ной поверхности образовались от горных работ горизонтов 200— 300 м (1950 г.). За пределами зоны трещин наблюдениями по­ следних лет не отмечено критических деформаций поверхности в связи

Рпс. 22. Сдвижения земной поверхности по профильной линии № 4 рудника им. III Интернационала:

а — горизонтальные деформации; б — вертикальные сдвижения (J — 1957 г.; 2 — i960 г,; з — 1963 г.); в — вертикальный раэрез

с тем, что рудные тела ниже глубины 300 м начинают выклиниваться, уменьшая свою мощность и размеры по простиранию.

Характер сдвижения со стороны лежачего бока изучен недоста­ точно, однако по имеющимся данным угол сдвижения принят ^ = = 55°. Для пород висячего бока углы сдвижения равны: до глубины

По Ольховскому месторождению получены следующие углы сдвижения и разрывов: для глубины разработки до 50 м Р" = 42°,

Рис. 24. Сдвижения земной поверхности по профильной линии Л» 7 Дегтярского месторождения:

а — горизонтальные деформации (J— 1938 г.; 2'— 1949 г.; 3 — 1953 г.; 4— 1955 г.); б — вертикальные сдвижения (i — 1947 г.; 2 — 1950 г.; 3 — 1952 г.; 4 — 1953 г.; 5 — 1938 г.); в — вертикальный разрез

= 60°. Более пологое значение углов на верхних горизонтах объяс­ няется наличием карьера и слабых выветрелых пород.

Дегтярское месторождение представлено одной сплошной нластообразной залежью, имеющей восточное падение 50—75°. Длина ее составляет около 5 км. Мощность залежи как по простиранию,

так и по падению весьма непостоянна. В центральной части средняя мощность рудного тела составляет около 25 м, а во фланговых частях не более 6 м. Висячий бок месторождения сложен мощной толщей сланцев разного состава, а лежачий — кварцевыми альбитофпрами. Месторождение отрабатывается системами слоевого

о -*■ горизонтальные деформации (1 — 1939 г.; 2 — 1952 г.; 3 — 1953 г,); б — вертикальные сдвижения (I —1946 г.; 2 — 1952 г.; 3 — 1953 г.); в — верти­ кальный разрез

и подэтажного обрушения. Исследования процесса сдвижения на ме­ сторождении проводились на участках с большой и малой мощностью, при слепом залегании рудного тела и на участках с мощной толщей наносов и выветрелых пород. Характерные примеры развития про­ цесса сдвижения приведены на рис. 24 и 25..

, На участках с большой .мощностью залежи сдвижение толщи пород висячего бока происходило в виде расслоения и прогиба с по­

Красногвардейское месторождение представлено двумя группами линз медистого и серного колчедана — Южной и Северной.

Рудные тела Ю ж н о й г р у п п ы линз приурочены к контакту альбитофиров с кварцево-серицитовыми сланцами. Самым мощным рудным телом Южной группы является Главная линза, занимающая

на верхних горизонтах на восток под углом 65—85°, а на нижпих — на запад под углом 75—85°. Четкого разделения на висячий и ле­ жачий бок провести нельзя, поэтому принято условно считать по­ роды, залегающие с востока от рудного тела, породами висячего бока, а породы с запада — породами лежачего бока.

Отработка рудного тела до горизонта 32 м производилась си­ стемами с креплением и закладкой, с горизонта 32 м до 64 м — системой слоевого обрушения, а ниже 64 м — комбинированным способом: камеры отработаны системами с закладкой, а целики — системами с обрушением.

Анализом результатов исследований было установлено, что сдви­ жение поверхности при разработке мощной крутопадающей залежи проявляется одинаково, как со стороны висячего, так и со стороны лежачего боков. Мульда сдвижения симметрична относительно вы­ хода рудного тела на поверхность. Непосредственно над выходом рудного тела образуется провал шириной 120—150 м и глубиной 25— 30 м, за которым следует зона трещин шириной 30—60 м. Далее располагается зона плавных сдвижений без разрыва сплош­ ности пород. Значения углов разрывов и сдвижения для висячего и лежачего боков одинаковы. При разработке месторождения си­ стемами с обрушением или комбинированным методом мощность рудного тела не оказывает заметного влияния на величины углов,

Северная группа линз представлена несколькими слепыми руд­ ными телами медно-серного колчедана, расположенными одно за дру­ гим. Простирание рудных тел меридиональное, согласное с вмеща­ ющими породами. Падение крутое, восточное 75—85°. Все рудные тела не имеют выхода на поверхность, верхняя граница выклинива­ ния их находится на глубине 137 м и более. Мощность рудных тел 20—35 м.

Процесс сдвижения над рудной залежыо № 2 получил развитие после того, как линза была отработана системами с обрушением до горизонта 244 м. На земной поверхности образовалась воронка диаметром 8 ж и глубиной 2,5 м, зоны трещин и зоны плавных сдви­ жений (рис. 26). Фактические углы сдвижения оказались равными: