Реферат маркшейдерское обеспечение безопасности горных работ

Обновлено: 05.07.2024

Горный удар происходит в результате концентрированного накопления потенциальной энергии упругого сжатия горных пород и характеризуется как мгновенное высвобождение этой энергии. В результате происходит внезапное хрупкое разрушение сильно напряженных угля и боковых пород, сопровождается резким сильным звуком.

Содержимое работы - 1 файл

Марк.обеспечение безопасности горных работ.docx

А что говорят ученые?
Ученые пришли к выводу, что природа землетрясений и горных ударов тождественна и горные удары следует рассматривать как уменьшенную модель землятресений. Т.е. необходима единая теория горных ударов и землятресений.
Существует две теории (гипотезы) горных ударов:
1. Теория "фиксицизма", когда земная кора рассматривается как сплошная, упруголинейная и неизменная в пространстве и времени среда. А горный удар - как результат превышения жесткости разрушаемого материала над жескостью внешнего нагружения в условиях предельных нагрузок. Сдвижение горных пород - результат горного удара. Согласно этой теории горный удар можно продемонстрировать следующим опытом: нужно взять пластиковую линейку за оба края двумя руками, а большими пальцами давить на ее середину. Когда сила давления пальцев превысит прочность линейки, она сломается с характерным звуком и вибрацией. При горном ударе, по теории "фиксицизма" в роли линейки выступает большой массив горных пород, а породы вышележащие нагружают его, т.е. выступают в роли больших пальцев рук.
2. Теория "необолизма", рассматривает массив гонных пород, как раздельно- блочную среду, а горный удар, как механический удар извне, со стороны перемещающихся по плоскостям тектонических нарушений структурных образований. Проще говоря, породы изрезаны тектоническими трещинами и состоят из массивных блоков. Перемещаясь сверху вниз под действием своей тяжести, такой блок наносит механический удар по массиву. Эту теорию можно продемонстрировать падением камня на стекло.
Горные удары возникают при определенной глубине разработки (более 200м).
Местами проявления горных ударов могут быть подготовительные и очистные выработки, целики угля.
В подготовительных выработках, проводимых по мощным пластам или однородным породам, горные удары возникают в момент взрыва зарядов, расширения и перекрепления выработок, при этом, как правило, разрушение происходит со стороны незакрепленного участка выработки.
В очистных выработках горные удары чаще всего возникают во время выемки угля.
По силе проявления горные удары подразделяются на следующие виды:
Собственно горный удар – быстро протекающее разрушение целика или краевой части массива угля (породы), проявляющиеся в виде выброса угля (породы) в подземные выработки с нарушением крепи, смещением машин, механизмов, оборудования. Удар сопровождается резким звуком, сотрясением горного массива и образованием большого количества пыли. Может сопровождаться значительным газовыделением.
Микроудар - быстро протекающее незначительное разрушение массива угля (породы), проявляющееся в виде выброса или осыпания угля (породы) в горные выработки без нарушения крепи и без смещения машин и механизмов. Микроудар сопровождается звуком, незначительным сотрясением горного массива и образованием пыли.
Толчок – проявляется в разрушении пласта угля (породы) в глубине массива без выброса в горную выработку. Толчок сопровождается звуком, сотрясением массива, появлением пыли.
Стреляние – проявляется в отталкивании от угольного пласта (пород) отдельных кусков и сопровождается резким звуком.

Признаки, предшествующие горному удару.
Горному удару предшествуют следующие признаки:
1.Усиленное давление на крепь.
2.Удары и треск в массиве угля различной силы и частоты.
3.Зажатие бурового инструмента.
4.Шелушение забоя.
5.Стреляние отслоившихся кусочков угля (породы).

При появлении предупредительных признаков, необходимо:
1.Оповестить работающих в выработке;
2.Выйти вместе с ними из выработки;
3.Сообщить горному диспетчеру.

Прогноз удароопасности угольных пластов.

По степени опасности возникновения горных ударов пласты подразделяются на опасные и угрожаемые.
К опасным – относятся пласты на тех горизонтах шахтного поля, в пределах которого происходили горные удары, а также пласты на нижележащих горизонтах того же шахтного поля.
К угрожаемым – относятся пласты с глубины не менее 150м.

Определение категории удароопасности по выходу буровой мелочи.
Бурят шпуры, собирают буровую мелочь с каждого метра шпура. По количеству буровой мелочи с помощью специальной номограммы определяют категорию удароопасности пласта.

Определение категории удароопасности по изменению естественной влажности.
При бурении шпуров отбирают пробы штыба и лабораторным путем определяют влажность каждой пробы. По величине средней влажности определяют категорию удароопасности пласта.

Определение категории удароопасности по сейсмоакустической активности.
Под действием напряжений в массиве сейсмоакустические колебания улавливаются датчиками сейсмоакустической станции.

Мероприятия по предупреждению горных ударов.

Для безопасного ведения горных работ предусматривается:
Опережающая отработка защитных пластов;
Специальные схемы вскрытия, подготовки и отработки пластов.
Создание защитных зон в призабойной части угольного пласта

Опережающая отработка защитных пластов
Применение опережающей отработки позволяет снизить горное давление на угольный пласт подверженный горным ударам.
При разработке свиты пластов в первую очередь разрабатывают защитный пласт. Если в свите пластов все пласты, опасные по горным ударам разрабатывают в первую очередь пласт, обеспечивающий наибольшую эффективность защиты.

Специальные схемы вскрытия, подготовки и отработки ударных пластов
Снижение удароопасности пластов достигается не только специальными способами, но и соответствующим выбором технологии ведения горных работ. Раскройка шахтных полей должна обеспечивать планомерную отработку угольных пластов. Если при раскройке полей не будут учтены основные принципы предотвращения горных ударов то в процессе разработки угольных пластов появятся зоны с повышенной удароопасностью.

Создание защитной зоны
Применяется в тех случаях, когда опережающая отработка защитных пластов невозможна.
Способы создания защитной зоны следующие:
- бурение разгрузочных скважин большого диаметра;
- камуфлетное взрывание;
- нагнетание воды в пласт.

Энергетический баланс в СССР, баланс добычи, переработки, транспортировки, преобразования, распределения и потребления энергетических ресурсов и энергии в народном хозяйстве от источника их получения до использования энергии потребителем; выражает количественное соответствие между расходом и приходом энергии, включая изменение запасов энергетических ресурсов. Приходная часть Энергетический баланс - данные о добыче энергетических ресурсов; расходная - показывает производство энергии различных видов и ее распределение между потребителями. Добыча энергетических ресурсов в СССР за период 1940-75 возросла в 6,7 раза, а выработка электроэнергии в 21,5 раза. В условиях научно-технического прогресса важнейшее значение приобретает наиболее рациональное, экономически эффективное развитие топливно-энергетического комплекса страны (см. Энергетика ).

Основной метод анализа количественного и качественного состояния энергетического хозяйства - разработка обобщающих Энергетический баланс - от полезного потребления всех видов энергии до источников получения энергетических ресурсов. Такие балансы составляют при выборе принципиальной, оптимальной схемы энергоснабжения предприятия, района, страны, определении направлений и пропорций развития энергетического хозяйства на перспективный период.

При определении экономически обоснованных пропорций потребления различных видов энергии используют частные виды Энергетический баланс - баланс добычи, переработки и распределения топлива (см. Топливный баланс ), баланс потребления и выработки тепла (см. Тепловой баланс ), балансы потребления и выработки электроэнергии (см. Электрификация ). В связи с ведущим значением электроэнергии для развития экономики страны баланс электроэнергии составляет важнейшую часть Энергетический баланс Расходная часть его характеризует общую потребность в электроэнергии и ее распределение за плановый период по отраслям народного хозяйства с выделением потерь электроэнергии при ее транспортировке и распределении и экспорте электрической энергии. Приходная часть баланса электроэнергии разрабатывается на основе определения потребностей в электроэнергии и характеризует структуру ее производства, а также необходимые мощности электростанций.

В основе оптимизации Энергетический баланс лежит критерий общей экономической эффективности - минимум расчетных затрат. В силу взаимозаменяемости видов энергетических ресурсов и энергии в расчетах, связанных с Энергетический баланс, применяется единое значение нормативного коэффициента эффективности капиталовложений.

Потенциальная энергия потребленных энергетических ресурсов (100%) распределяется между энергопроизводящими установками непосредственного использования топлива (52%), электростанциями (36%) и котельными (12%). В полезную энергию преобразуется лишь около 40% потенциальной энергии израсходованных энергетических ресурсов. Основные потери происходят в нестационарных энергетических установках, в промышленных печах и на электрических станциях. Для средне- и низкотемпературных процессов используется тепло, отпускаемое электростанциями, котельными различных типов и индивидуальными топливо-использующими установками. Эти энергогенерирующие установки работают на угле, природном газе, различных нефтепродуктах. Для высокотемпературных процессов используются те же виды топлива, а также электроэнергия от электростанций. Для стационарных силовых процессов применяется главным образом электроэнергия, нестационарных - преимущественно нефтепродукты.

Маркшейдерские работы по обеспечению устойчивости откосов на карьерах. Инструментальные наблюдения за сдвижением откосов. Установление характера оползней по результатам маркшейдерских наблюдений. Обеспечение устойчивости бортов отработанных карьеров.

Рубрика	Производство и технологии
Вид	контрольная работа
Язык	русский
Дата добавления	17.01.2015
Размер файла	320,1 K

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

МАГНИТОГОРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ

Кафедра маркшейдерского дела и геологии

"Маркшейдерское обеспечение безопасности горных работ"

Руководитель: Колесатова О.С.

Студент: Хайруллин М.Р.

1. Маркшейдерские работы по обеспечению устойчивости откосов на карьерах

Глубина многих карьеров в настоящее время уже достигла нескольких сотен метров. Высота отвалов вскрышных пород в условиях нагорных карьеров иногда достигает 200 м и более. В связи с этим вопросы устойчивости откосов бортов и отвалов относятся к числу наиболее актуальных для открытых разработок, так как с ними связано проведение мероприятий по обеспечению безопасности производства горных работ и повышению технико-экономических показателей горного предприятия. В частности, увеличение общего угла наклона борта всего лишь на 1° при глубине карьера 300 м приводит к сокращению объема вскрыши на 3 млн. м 3 на каждый километр протяженности борта.

Расчет угла откоса, обеспечивающего его устойчивость при проектировании карьеров, базируется на приближенных фактических исходных данных.

В процессе эксплуатации месторождения уточняются многочисленные факторы, влияющие на устойчивость откосов. Для предупреждения возможных нарушений устойчивости откосов маркшейдеры производят систематические инструментальные наблюдения. При отдельных нарушениях данные маркшейдерских наблюдений позволяют устанавливать причины и характер нарушений устойчивости откосов, которые учитываются при корректировке параметров откосов на других участках данного карьера или на других карьерах с аналогичными условиями.

На карьерах различают следующие основные виды нарушения устойчивости уступов, бортов и отвалов.

Осыпи - скатывание отдельных кусков и глыб к основанию откоса. Они характерны для всех видов горных пород, затрагивают приповерхностную часть крутых откосов и формируются в течение нескольких лет под влиянием ослабления и выветривания пород на поверхности откоса.

Обрушения захватывают значительные части массивов горных пород и возникают при углах откосов бортов и отвалов, превышающих 25--35°, и при падении ослабленных слоев и дизъюнктивных нарушений в сторону выемки под углом более 25--30°. Активная стадия обрушений протекает фактически мгновенно, поэтому они очень опасны для людей и механизмов, работающих на нижележащих уступах.

Оползни - медленное смещение породных масс по пологой поверхности. Они являются наиболее распространенным видом нарушения устойчивости бортов и отвалов. Оползни возникают по многим причинам, например при подтоке грунтовых вод к откосу, при наличии слоев пластичных глин и напорных вод, при обводненном основании и слабых породах в отвалах, при несоответствии угла откоса и его высоты и т. д. Активная стадия оползней протекает в течение значительного времени (от нескольких часов до нескольких месяцев) и вовлекает в движение от сотен до нескольких миллионов кубических метров породной массы.

Просадки - вертикальное опускание верхних участков рыхлых породных масс без образования сплошной поверхности скольжения. Они возникают в результате уплотнения отвальных пород, их увлажнения атмосферными осадками и консолидации. Просадки - это наименее опасный вид нарушения устойчивости откосов.

Оплывины характеризуются перемещением в виде потока насыщенных водой до текучего состояния песчано-глинистых пород нарушенной структуры (пылеватых песков и глин). Они захватывают значительные объемы пород, развиваются интенсивно, часто приобретая катастрофический характер.

Таким образом, основными факторами, способствующими развитию деформации откосов на карьерах, :

1) наличие поверхностей ослабления - тектонических нарушений, слабых контактов между слоями и т.д.;

2) обводненность пород и слабая их дренируемость;

3) интенсивная трещиноватость массива борта;

4) наличие прослойков обводненных глинистых пород.

Основными причинами развития деформации откосов являются:

а) несоответствие углов, очертания и высот откосов данным геологическим условиям, т.е. неправильный расчет угла откоса;

б) отсутствие или неэффективность дренажа;

в) неправильное ведение горных работ (массовые взрывы вблизи борта карьера и очередность отработки участков).

2. Маркшейдерские наблюдения за сдвижением откосов

Инструментальные маркшейдерские наблюдения за сдвижением откосов позволяют обнаружить раннюю стадию возникновения оползней и принять соответствующие меры: определить количественные показатели развития деформации на отдельных участках, установить характер оползневого процесса и показатели сопротивляемости на сдвиг для всего массива горных пород.

Наблюдательная станция состоит из нескольких профильных линий, расположенных вкрест простирания откосов. Длины профильных линий устанавливают с таким расчетом, чтобы их концы располагались на расстоянии 100--150 м вне зоны ожидаемой деформации после отработки карьера на всю глубину. По каждой профильной линии закладывают реперы. Опорные реперы за пределами ожидаемой зоны сдвижений закладываются на расстоянии 20 - 40 м друг от друга, а рабочие реперы в пределах ожидаемой зоны сдвижения - через 5-20 м. Конструкция реперов должна обеспечивать прочную связь с массивом горных пород, а глубина их основания должна быть больше глубины промерзания грунтов на 0,4--0,5 м. Головки реперных знаков должны быть полусферическими, с отверстиями в середине.

Инструментальные наблюдения по каждой профильной линии и в каждой серии включают следующие измерения: а) нивелировку всех реперов, начиная от опорных; б) измерение расстояний между реперами; в) съемку трещин и других особенностей появившихся после предыдущей серии наблюден. Промежуток времени между сериями наблюдений зависит от интенсивности сдвижений и составляет от 5-10 дней до одного года. Результаты наблюдений считаются удовлетворительными, если при двойных измерениях между реперами разность превышений из двух геометрических нивелировок ?± 3 мм, разность горизонтальных расстояний ? ± 2 мм.

По результатам этих наблюдений для всех реперов определяют горизонтальные и вертикальные составляющие смещений и по ним - величину и направление общего вектора смещения.

3. Установление характера оползней по результатам маркшейдерских наблюдений

Векторы сдвижений, определенные по данным маркшейдерских наблюдений, позволяют сделать прогноз характера смещения части массива горных пород. Этот прогноз основан на том, что векторы смещений приблизительно параллельны соответствующим участкам поверхностей скольжений.

Если, например, векторы сдвижении для всех реперов наблюдательной станции или ее участка изменяют свое направление закономерно, плавно выполаживаясь к основанию, а по величине сверху вниз они почти одинаковы, можно сделан вод, что на данном участке оползневое тело движется по плавной криволинейной поверхности как одно целое, без относительных смещений отдельных его частей.

В этом случае, пользуясь направлениями векторов перемещения реперов, приближенное положение поверхности скольжения строится следующим образом (рис. 6.19). На профиле, где изображены в том же масштабе векторы смещений реперов, от их середины восставляют перпендикуляры в сторону массива. От верхней трещины отрыва и нижней линии надвига проводят отрезки, параллельные векторам сдвижений крайних реперов до середины между перпендикулярами, проведенными от данных и следующих векторов. Затем аналогично проводят ломаные линии, параллельные следующим векторам сдвижений и т. д. Если ломаные линии, проведенные с верхних и нижних концов оползневого участка, не смыкаются, то, как показано на рис. 6.19, проводят сглаженную кривую.

В тех случаях, когда векторы сдвижения всех реперов параллельны между собой и наслоению пород, то это указывает на скольжение части массива по этой поверхности.

4. Маркшейдерские работы при рекультивации земной поверхности и при ликвидации работ в карьерах

Маркшейдерские работы по обеспечению устойчивости бортов отработанных карьеров и сохранности прилегающих к ним территорий включают: оценку длительной устойчивости бортов, наблюдения за деформацией прилегающей к карьерам полосы земной поверхности, разработку мер предотвращения опасных деформаций прибортовой полосы земной поверхности.

Оценка длительной устойчивости бортов погашенных карьеров производится на основе детального изучения геологического строения бортов в предельном контуре карьера и всех инженерно- геологических факторов, оказывающих влияние на устойчивость откосов. Особое внимание при этой оценке уделяется вопросам длительной прочности пород, их выветриванию с течением времени, изменению гидрогеологических условий в бортах карьеров.

При затоплении карьеров после их отработки наименьший коэффициент запаса устойчивости бортов получается при их подтоплении примерно на 0,3 их высоты. Поэтому расчет устойчивости производится как неподтопленного борта -- при наиболее неблагоприятном положении депрессионной поверхности в борту, так и подтопленного - при наиболее неблагоприятном уровне воды в карьере. Ухудшение устойчивости борта при его частичном подтоплении связано с уменьшением сил трения в зоне призмы упора вследствие ее гидростатического взвешивания. Устойчивость улучшается при полном подтоплении борта, когда гидростатическому взвешиванию подвергается также и призма активного давления. В связи с этим, если принято решение о сохранении карьера в затопленном состоянии, то необходимо форсировать полное затопление карьера.

Наиболее ответственной частью маркшейдерских работ при погашении карьеров является обеспечение безопасной сохранности прилегающих к карьерам территорий.

В зависимости от геологического строения отдельных участков бортов и верхних уступов земная поверхность вокруг погашенного карьера будет претерпевать различного рода деформации.

Опыт открытых разработок показывает, что при общем коэффициенте запаса устойчивости 1,2--1,25 в пределах призмы, ограниченной наиболее слабой поверхностью, возникают смещения до 50--70 мм. При коэффициенте 1,1--1,15 они достигают величин 0,5--2 м с образованием открытых трещин, при коэффициенте запаса менее 1,1 с течением времени возможно образование оползания борта.

При составлении проекта на доработку карьера и его погашение должно быть проведено районирование бортов по степени их общей устойчивости и степени устойчивости верхних уступов при их сохранении в сухом состоянии и после затопления карьера.

Если территория вокруг карьера застроена, то необходимо составить прогноз ожидаемых деформаций земной поверхности вокруг карьера, связанных как с Общей деформацией борта в зависимости от коэффициента запаса устойчивости, так и с возможным развитием оползней верхних уступов.

Прогнозная оценка ожидаемых деформаций уточняется путем инструментальных наблюдений за деформациями прибортовой полосы земной поверхности по методике, аналогичной методике наблюдений за сдвижением земной поверхности при подземной разработке месторождений.

Если ожидаемые деформации земной поверхности вокруг карьера превышают допустимые для имеющихся на этой территории сооружений, то должны быть приняты меры по уменьшению деформаций, если из экономических соображений это оправдывается.

В качестве мер, повышающих коэффициент запаса устойчивости и, следовательно, уменьшающих деформаций бортов, применяются:

подпор нижней части борта отвалами пород;

выполаживание верхней части борта;

оставление предохранительных целиков;

сохранение дренажа бортов.

Все эти мероприятия могут быть выражены в количественной форме путем расчета на устойчивость при необходимой заданной величине повышения коэффициента запаса устойчивости.

Для предотвращения оползней и обрушений отдельных участков верхних уступов могут быть применены следующие мероприятия:

пригрузка откосов дренирующим материалом;

планировка прибортовой полосы земной поверхности с целью предотвращения скопления воды;

искусственное укрепление тех участков откосов, где их выполаживание и заоткоска невозможны из-за близкого к откосу расположения сооружения.

Список используемой литературы

маркшейдерский откос карьер оползень

1. Маркшейдерское дело, Р.Р.Синанян, М . "Недра" 1982

2. ПОСТАНОВЛЕНИЕ Госгортехнадзора РФ от 02.06.99 N 33 "ОБ УТВЕРЖДЕНИИ ИНСТРУКЦИИ О ПОРЯДКЕ ВЕДЕНИЯ РАБОТ ПО ЛИКВИДАЦИИ И КОНСЕРВАЦИИ ОПАСНЫХ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ОБЪЕКТОВ, СВЯЗАННЫХ С ПОЛЬЗОВАНИЕМ НЕДРАМИ"

Маркшейдерское обеспечение безопасности горных работ ( реферат , курсовая , диплом , контрольная )

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ ГОУ ВПО МАГНИТОГОРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ Кафедра маркшейдерского дела и геологии Контрольная работа по дисциплине

" Маркшейдерское обеспечение безопасности горных работ"

Руководитель: Колесатова О.С.

Студент: Хайруллин М.Р.

1. Маркшейдерские работы по обеспечению устойчивости откосов на карьерах Глубина многих карьеров в настоящее время уже достигла нескольких сотен метров. Высота отвалов вскрышных пород в условиях нагорных карьеров иногда достигает 200 м и более. В связи с этим вопросы устойчивости откосов бортов и отвалов относятся к числу наиболее актуальных для открытых разработок, так как с ними связано проведение мероприятий по обеспечению безопасности производства горных работ и повышению технико-экономических показателей горного предприятия. В частности, увеличение общего угла наклона борта всего лишь на 1° при глубине карьера 300 м приводит к сокращению объема вскрыши на 3 млн. м 3 на каждый километр протяженности борта.

На карьерах различают следующие основные виды нарушения устойчивости уступов, бортов и отвалов.

Осыпи — скатывание отдельных кусков и глыб к основанию откоса. Они характерны для всех видов горных пород, затрагивают приповерхностную часть крутых откосов и формируются в течение нескольких лет под влиянием ослабления и выветривания пород на поверхности откоса.

Обрушения захватывают значительные части массивов горных пород и возникают при углах откосов бортов и отвалов, превышающих 25—35°, и при падении ослабленных слоев и дизъюнктивных нарушений в сторону выемки под углом более 25—30°. Активная стадия обрушений протекает фактически мгновенно, поэтому они очень опасны для людей и механизмов, работающих на нижележащих уступах.

Оползни — медленное смещение породных масс по пологой поверхности. Они являются наиболее распространенным видом нарушения устойчивости бортов и отвалов. Оползни возникают по многим причинам, например при подтоке грунтовых вод к откосу, при наличии слоев пластичных глин и напорных вод, при обводненном основании и слабых породах в отвалах, при несоответствии угла откоса и его высоты и т. д. Активная стадия оползней протекает в течение значительного времени (от нескольких часов до нескольких месяцев) и вовлекает в движение от сотен до нескольких миллионов кубических метров породной массы.

Просадки — вертикальное опускание верхних участков рыхлых породных масс без образования сплошной поверхности скольжения. Они возникают в результате уплотнения отвальных пород, их увлажнения атмосферными осадками и консолидации. Просадки — это наименее опасный вид нарушения устойчивости откосов.

Таким образом, основными факторами, способствующими развитию деформации откосов на карьерах, :

1) наличие поверхностей ослабления — тектонических нарушений, слабых контактов между слоями и т. д. ;

2) обводненность пород и слабая их дренируемость;

3) интенсивная трещиноватость массива борта;

4) наличие прослойков обводненных глинистых пород.

Основными причинами развития деформации откосов являются:

а) несоответствие углов, очертания и высот откосов данным геологическим условиям, т. е. неправильный расчет угла откоса;

б) отсутствие или неэффективность дренажа;

2. Маркшейдерские наблюдения за сдвижением откосов Инструментальные маркшейдерские наблюдения за сдвижением откосов позволяют обнаружить раннюю стадию возникновения оползней и принять соответствующие меры: определить количественные показатели развития деформации на отдельных участках, установить характер оползневого процесса и показатели сопротивляемости на сдвиг для всего массива горных пород.

Наблюдательная станция состоит из нескольких профильных линий, расположенных вкрест простирания откосов. Длины профильных линий устанавливают с таким расчетом, чтобы их концы располагались на расстоянии 100—150 м вне зоны ожидаемой деформации после отработки карьера на всю глубину. По каждой профильной линии закладывают реперы. Опорные реперы за пределами ожидаемой зоны сдвижений закладываются на расстоянии 20 — 40 м друг от друга, а рабочие реперы в пределах ожидаемой зоны сдвижения — через 5−20 м. Конструкция реперов должна обеспечивать прочную связь с массивом горных пород, а глубина их основания должна быть больше глубины промерзания грунтов на 0,4—0,5 м. Головки реперных знаков должны быть полусферическими, с отверстиями в середине.

Инструментальные наблюдения по каждой профильной линии и в каждой серии включают следующие измерения: а) нивелировку всех реперов, начиная от опорных; б) измерение расстояний между реперами; в) съемку трещин и других особенностей появившихся после предыдущей серии наблюден. Промежуток времени между сериями наблюдений зависит от интенсивности сдвижений и составляет от 5−10 дней до одного года. Результаты наблюдений считаются удовлетворительными, если при двойных измерениях между реперами разность превышений из двух геометрических нивелировок ?± 3 мм, разность горизонтальных расстояний? ± 2 мм.

По результатам этих наблюдений для всех реперов определяют горизонтальные и вертикальные составляющие смещений и по ним — величину и направление общего вектора смещения.

3. Установление характера оползней по результатам маркшейдерских наблюдений Векторы сдвижений, определенные по данным маркшейдерских наблюдений, позволяют сделать прогноз характера смещения части массива горных пород. Этот прогноз основан на том, что векторы смещений приблизительно параллельны соответствующим участкам поверхностей скольжений ("https://referat.bookap.info", 5).

4. Маркшейдерские работы при рекультивации земной поверхности и при ликвидации работ в карьерах Маркшейдерские работы по обеспечению устойчивости бортов отработанных карьеров и сохранности прилегающих к ним территорий включают: оценку длительной устойчивости бортов, наблюдения за деформацией прилегающей к карьерам полосы земной поверхности, разработку мер предотвращения опасных деформаций прибортовой полосы земной поверхности.

Оценка длительной устойчивости бортов погашенных карьеров производится на основе детального изучения геологического строения бортов в предельном контуре карьера и всех инженерногеологических факторов, оказывающих влияние на устойчивость откосов. Особое внимание при этой оценке уделяется вопросам длительной прочности пород, их выветриванию с течением времени, изменению гидрогеологических условий в бортах карьеров.

При затоплении карьеров после их отработки наименьший коэффициент запаса устойчивости бортов получается при их подтоплении примерно на 0,3 их высоты. Поэтому расчет устойчивости производится как неподтопленного борта — при наиболее неблагоприятном положении депрессионной поверхности в борту, так и подтопленного — при наиболее неблагоприятном уровне воды в карьере. Ухудшение устойчивости борта при его частичном подтоплении связано с уменьшением сил трения в зоне призмы упора вследствие ее гидростатического взвешивания. Устойчивость улучшается при полном подтоплении борта, когда гидростатическому взвешиванию подвергается также и призма активного давления. В связи с этим, если принято решение о сохранении карьера в затопленном состоянии, то необходимо форсировать полное затопление карьера.

Опыт открытых разработок показывает, что при общем коэффициенте запаса устойчивости 1,2—1,25 в пределах призмы, ограниченной наиболее слабой поверхностью, возникают смещения до 50—70 мм. При коэффициенте 1,1—1,15 они достигают величин 0,5—2 м с образованием открытых трещин, при коэффициенте запаса менее 1,1 с течением времени возможно образование оползания борта.

подпор нижней части борта отвалами пород;

выполаживание верхней части борта;

оставление предохранительных целиков;

сохранение дренажа бортов.

пригрузка откосов дренирующим материалом;

планировка прибортовой полосы земной поверхности с целью предотвращения скопления воды;

Список используемой литературы маркшейдерский откос карьер оползень

.1 Маркшейдерские инструментальные наблюдения за устойчивостью откосов уступов и бортов карьеров…………………………………..

Введение

Маркшейдерское дело многогранно. Оно охватывает многие аспекты наук, так или иначе связанных с разработкой полезных ископаемых и, прежде всего, с маркшейдерским обеспечением ведения горных работ.

По своему технологическому риску и повышенной опасности для жизни и здоровья людей, горное дело относится к опасному производству с точки зрения промышленной безопасности. Здесь существуют особые условия и правила безопасности, которые предъявляют повышенные требования к технологической и личной дисциплине. Кроме того, маркшейдерская служба призвана осуществлять выноску проектных элементов и контуров горных работ, производить оперативный контроль за правильным ведением горного производства, направлять горные выработки в пространстве в соответствии с утвержденными проектами и планами развития горных работ.

Особенно повышается роль маркшейдерской службы при работе в подземных условиях, когда от оперативного, четкого и грамотного выполнения своих прямых обязанностей зависит безопасность работы горняков. Зачастую работники маркшейдерской службы участвуют в рейдах безопасности, посещая в качестве горного надзора действующие забои шахт.

В силу своих профессиональных обязанностей маркшейдер должен хорошо знать горное дело: системы разработки, применяемые на руднике (участке); паспорта проходки и крепления выработок; технику, используемую в шахте; технологию ведения горных работ. В тоже время он должен владеть перспективой развития рудника (шахты) и уметь оценивать масштабы того или иного события (чрезвычайного происшествия или несчастного случая) происходящего в условиях горного производства.

В ведении маркшейдерской службы находится и графическая документация, отображающая все горные выработки, проходимые с целью вентиляции, доставки горной массы к стволу и подготовки полезного ископаемого к добыче. Правильное нанесение горных выработок на маркшейдерские планы ведет к качественному составлению планов ликвидации аварий и, как итог, к грамотным и верным действиям людей при чрезвычайных обстоятельствах.

1. Законодательная основа дисциплины

Настоящий Федеральный закон определяет правовые, экономические и социальные основы обеспечения безопасной эксплуатации опасных производственных объектов и направлен на предупреждение аварий на них и обеспечение готовности организаций, эксплуатирующих опасные производственные объекты, к локализации и ликвидации последствий указанных аварий.

При этом используются следующие понятия:

1. Промышленная безопасность опасных производственных объектов - состояние защищенности жизненно важных интересов личности и общества от аварий на опасных производственных объектах и последствий указанных аварий;

2. Авария – разрушение сооружений и технических устройств, применяемых на опасном производственном объекте, неконтролируемый взрыв или выброс опасных веществ;

3. Инцидент – отказ или повреждение технических устройств, применяемых на опасном производственном объекте, отклонение от режима технологического процесса, нарушение положений настоящего Федерального закона и других, а также нормативных технических документов, устанавливающих правила ведения работ на опасном производственном объекте.

3. Опасные производственные объекты – составляют предприятия или цехи, участки, площадки, а также иные производственные цехи на которых:

1. Получаются, используются, перерабатываются, образуются, хранятся, транспортируются, уничтожаются следующие опасные вещества:

- воспламеняющиеся, окисляющие, горючие, взрывчатые, токсичные;

- вещества, представляющие опасность для окружающей природной среды;

2. Используется оборудование, работающее под давлением более 0,07 мегапаскаля или при температуре нагрева воды более 115º С;

3. Применяются стационарно установленные грузоподъемные механизмы, эскалаторы, канатные дороги, фуникулеры;

4. Получаются расплавы черных и цветных металлов и сплавы на основе этих расплавов;

5. Ведутся горные работы, работы по обогащению полезных ископаемых, а также работы в подземных условиях.

4. Требования промышленной безопасности, это условия, запреты, ограничения и другие обязательные требования, содержащиеся в федеральных законах, нормативных правовых актах, нормативных технических документах, которые принимаются в установленном порядке.

К видам деятельности в области промышленной безопасности относятся:

- проектирование, строительство, эксплуатация, расширение, реконструкция, техническое перевооружение, консервация и ликвидация опасного производственного объекта;

- изготовление, монтаж, наладка, обслуживание и ремонт технических устройств на опасном производственном объекте;

- проведение экспертизы промышленной безопасности;

- подготовка и переподготовка работников опасного производственного объекта.

На каждый вид такой деятельности предоставляется лицензия.

Применительно к маркшейдерской службе предприятия рассмотрим отдельные требования к осуществлению маркшейдерского обеспечения промышленной безопасности (и охраны недр):

1. Деятельность службы главного маркшейдера должна быть направлена на обеспечение эффективности производства и промышленной безопасности, предупреждение нерационального использования недр и нарушений требований по их охране.

2. Работники, ответственные за осуществление производственного контроля, при производстве маркшейдерских работ должны иметь:

- высшее техническое образование соответствующего профиля;

- стаж работы не менее 3 лет на соответствующей работе на опасном производственном объекте отрасли;

- удостоверение, подтверждающее прохождение аттестации по промышленной безопасности и охране недр.

3. Главный маркшейдер организации обеспечивает:

- ежегодное планирование работы маркшейдерских служб в соответствии с годовым планом развития горных работ и установленными требованиями;

- проведение в пределах своей компетенции проверок соответствия фактического и планового ведения горных работ, соблюдения технических проектов и технологической дисциплины, параметров горных выработок и состояния целиков, выполнения указаний работников службы;

- участие службы в разработке планов мероприятий по обеспечению промышленной безопасности и охраны недр, техническом расследовании причин аварий и несчастных случаев;

- приемку маркшейдерских, топографо-геодезических, землеустроительных работ, выполняемых сторонними организациями на договорной основе;

- передачу маркшейдерской, топографо-геодезической, землеустроительной документации соответствующим организациям при реорганизации, ликвидации и консервации предприятия.

4. Руководитель маркшейдерской службы организации осуществляет в системе производственного контроля следующие функции:

- доведение до руководителей участка, цехов и других подразделений организации, обязательных для исполнения указаний по вопросам маркшейдерского обеспечения горных работ, а также по устранению нарушений требований промышленной безопасности, проектной и технологической документации, годовых планов развития горных работ, и недопущению других нарушений законодательных требований;

- отнесение в брак объемов горных работ, выполненных с отступлениями от утвержденных годовых планов, проектной и технической документации;

- организация подготовки и аттестации работников служб в области промышленной безопасности;

- внедрение в производство маркшейдерских работ новейших достижений науки и техники, передового отечественного и зарубежного опыта;

внесение руководителю организации предложений:

- по приостановке работ и устранению нарушений при строительстве, реконструкции, эксплуатации, консервации или ликвидации объектов по добыче полезных ископаемых или других подземных сооружений, если проведение этих работ может повлечь за собой порчу месторождений полезных ископаемых, прорыв в горные выработки воды и вредных газов, возникновение опасных деформаций горных выработок, охраняемых объектов поверхности и других аварийных ситуаций, а также в случае отступлений и нарушений требований проекта и установленных норм и правил;

- о проведении мероприятий по обеспечению охраны недр и промышленной безопасности, выполнению условий лицензий на пользование недрами и видов деятельности;

- об устранении нарушений, установленных требованиями по охране недр и промышленной безопасности, согласно указаниям работников службы;

- о привлечении к ответственности лиц, нарушивших установленные требования и уклоняющихся от выполнения указаний службы.

5. Главный маркшейдер обеспечивает следующую маркшейдерскую документацию: каталоги координат, планы горных работ, поперечные и продольные разрезы горных выработок, планы земной поверхности, планы горных отводов, проекции горных выработок на вертикальную плоскость, профили горных выработок, исполнительные чертежи и схемы, акты о выполненных горных работах и другая маркшейдерская документация, заверяемая главным маркшейдером организации;

6. Обязанности и права руководителя и работников службы главного маркшейдера определяются в положениях, должностных инструкциях и договорах (контрактах);

7. Руководитель службы может включаться в состав комиссии организации по производственному контролю.

Основными функциями службы главного маркшейдера являются:

- участие в осуществлении контроля за соблюдением требований Федеральных законов и нормативно-правовых актов;

- своевременное и качественное проведение предусмотренного нормативными требованиями комплекса маркшейдерских работ, достаточных для обеспечения безопасного ведения работ, связанных с пользованием недрами, обеспечения технологического цикла горных, строительно-монтажных и иных видов работ, а также для прогнозирования опасных ситуаций при ведении таких работ;

- выполнение условий лицензий на пользование недрами, а также соблюдение условий лицензий на производство маркшейдерских работ, лицензий на эксплуатацию горных производств и объектов;

- определение и своевременное нанесение на горно-графическую документацию опасных зон возможного прорыва воды и газа в действующие выработки, зон повышенного горного давления, газодинамических проявлений, выбросов и горных ударов;

- контроль за выполнением мероприятий по безопасному ведению горных работ в опасных зонах, охране зданий, сооружений и природных объектов от вредного влияния горных разработок;

- контроль за соблюдением проектов организаций по добыче полезных ископаемых и строительству подземных сооружений, не связанных с добычей полезных ископаемых, планов развития горных работ, технологических схем разработки нефти, газа и подземных вод и иной проектной и технической документации;

- своевременное и качественное маркшейдерское обеспечение работ при проектировании, строительстве, эксплуатации, реконструкции, консервации или ликвидации объектов по добыче полезных ископаемых, подземных сооружений, не связанных с добычей полезных ископаемых;

- контроль за правильностью разработки месторождений полезных ископаемых, включая техногенные;

- ведение мониторинга состояния недр, включая процессы сдвижения горных пород и земной поверхности, геомеханических и геодинамических процессов при недропользовании в целях предотвращения вредного влияния горных разработок на горные выработки, объекты поверхности и окружающую среду;

- подготовка материалов по оформлению горных и земельных отводов, лицензий на пользование недрами, геометризации месторождений полезных ископаемых;

- анализ состояния промышленной безопасности в части вопросов маркшейдерского контроля;

- разработка мер, направленных на улучшение состояния промышленной безопасности в части маркшейдерского обеспечения горных работ, охраны недр;

- выполнение работ, направленных на предупреждение аварий;

- своевременное проведение испытаний и технических освидетельствований устройств, применяемых для производства маркшейдерских работ, ремонта и поверки контрольных средств измерений;

- участие ведущих маркшейдеров организации в работе международных, всероссийских, региональных конференций, симпозиумов и совещаний по вопросам недропользования и совершенствования маркшейдерского обеспечения горных работ;

- построение и развитие маркшейдерских опорных и съемочных сетей на земной поверхности и в горных выработках, производство съемок горных выработок и земной поверхности, составление и пополнение маркшейдерской документации, перенесение в натуру геометрических элементов проектов горных выработок, границ безопасного ведения горных работ;

- определение наиболее рациональных и эффективных схем развития горных работ, способов управления налегающим горным массивом на основе детального изучения горнотехнических условий разработки месторождения полезного ископаемого;

- контроль за фактическими размерами несущих конструктивных элементов системы разработки (целиков, потолочин и др.), пространственным расположением скважин различного назначения, графиками закладочных работ;

- выполнение нивелировок откаточных (транспортных) путей, проверок соотношения геометрических элементов подъемных комплексов, профилировок шахтных стволов, вертикальности копров шахтных стволов в установленные сроки и других работ, направленных на предупреждение аварий

Служба в пределах своей компетенции участвует:

- в разработке проектов строительства, реконструкции и ликвидации объекта по добыче полезного ископаемого, годовых планов развития горных работ, рекультивации земель, нарушенных горными работами;

- в работе по приемке в эксплуатацию подготовленного к добыче полезного ископаемого объекта, а также по приемке по консервации и ликвидации;

- в разработке и реализации мероприятий по безопасному ведению горных работ, предупреждению и ликвидации аварий, охране зданий и сооружений и окружающее природной среды от вредного влияния горных разработок, рациональному и комплексному использованию недр, а также в решении и рассмотрении других вопросов, связанных с маркшейдерским обеспечением.

На основании данного Положения организации-недропользователи разрабатывают положения о службах главного маркшейдера (главного геолога), которые утверждаются руководителем организации-недропользователя по согласованию с Ростехнадзором России или его территориальным органом.

Для возможности выполнения своих прямых обязанностей в системе обеспечения промышленной безопасности, маркшейдерская служба создает маркшейдерские опорные и съемочные сети.

Безопасности горных работ

Сетей

Государственная геодезическая сеть (ГГС) представляет собой совокупность геодезических пунктов, расположенных равномерно по всей территории РФ и закрепленных на местности специальными центрами. ГГС также включает в себя пункты с постоянно действующими наземными станциями спутникового автономного определения координат и в целом предназначена для решения следующих основных задач, имеющих хозяйственное, научное и оборонное значение:

- установление и распространение единой государственной системы геодезических координат на всей территории страны и поддержание ее на уровне современных и перспективных требований;

- геодезическое обеспечение картографирования территории России и акваторий окружающих ее морей;

- геодезическое обеспечение изучения земельных ресурсов и землепользования, кадастра, строительства, разведки и освоения природных ресурсов;

- обеспечение исходными геодезическими данными средств наземной, морской и аэрокосмической навигации, аэрокосмического мониторинга природной и техногенной сред;

- изучение поверхности и гравитационного поля Земли и их изменений во времени;

- изучение геодинамических явлений;

- метрологическое обеспечение высокоточных технических средств определения местоположения и ориентирования.

Государственная геодезическая сеть структурно формируется по принципу перехода от общего к частному и включает в себя геодезические построения различных классов точности в единой системе координат 1995 г. (СК-95):

1. Фундаментальную астрономо-геодезическую сеть (ФАГС).

2. Высокоточную геодезическую сеть (ВГС).

3. Спутниковую геодезическую сеть 1 класса (СГС-1).

4. Геодезические сети специального назначения.

Наряду с ГГС созданы государственные нивелирная и гравиметрическая сети.

Общие сведения

Современные условия развития открытых горных разработок глубиной более 300 метров, имеют специфические особенности [65]:

1. Возрастание экономически целесообразных глубин открытых работ.

2. Необходимость увязки вопросов устойчивости со вскрытием, системой разработки, направлением развития горных работ и добычей полезного ископаемого при разработке месторождения.

3. Обеспечение бесперебойной работы технологической цепочки транспортного оборудования и выемочных механизмов.

4. Изменение параметров и конфигурации откосов во времени и пространстве в процессе строительства, эксплуатации и затухания карьера.

5. Определяющее влияние массовых взрывов скальных пород на законтурный массив за технической границей карьера.

6. Необходимость сохранения длительной устойчивости нерабочих бортов карьеров.

Данные особенности отработки глубоких карьеров в равной мере имеют важное значение как в процессе текущей деятельности предприятия, так и должны приниматься во внимание на всех этапах создания и функционирования карьера. Они же должны учитываться и при решении вопросов, связанных с отработкой законтурных запасов, особенно сложноструктурных месторождений, на которых выемка законтурных рудных тел в первую очередь возможна непосредственно из карьерного пространства. Изменяющаяся в связи с этим геомеханическая обстановка в карьере будет влиять на устойчивость откосов уступов и бортов, поэтому исследование устойчивости законтурного массива карьера, связанное с ведением горных работ в процессе эксплуатации, является важной геомеханической задачей. Ее решение обеспечивает корректную разработку технических решений, направленных как на отработку всего месторождения, так и на выемку законтурных запасов.

(ч.1 – открытые горные работы и геомеханика при ОГР)

Содержание

Введение

1. Законодательная основа дисциплины

Геодезические сети - основа маркшейдерского обеспечения безопасности горных работ

Читайте также: