- параграф. Арнайы жер асты бақылау станциялары

бекітпенің қалпын және оқпанды арқаулауды бақылау, қауіпті деформациялар орындарын және қауіпті жағдайларды болдырмау бойынша шараларды әзірлеу, қалпына келтіруші жөндеу жұмыстарының мерзімдерін және басқа факторларды анықтау үшін шахта оқпандарын кеулеу кезінде;

қазбалардың белгілі уақыт кезеңіне сақталғандығын қамтамасыз ететін, қазымдалатын рудалы денелерге қатысты күрделі және дайындау қазбаларының ұтымды орналасқан орындарын есептеу кезінде;

әрі қарай олардың қауіпсіз алынуын қамтамасыз ететін, жақындасқан рудалы денелерді қазымдау мүмкіндігін анықтау кезінде;

қуыстар үстіндегі тау жыныстарының орнықтылығын, жылжуын және опырылуын зерделеу және шағын өлшемді шоғырлардың үстіндегі ғимараттарды қорғау шараларын таңдау кезінде;

жер астындағы ашық тау-кен жыныстарын қауіпсіз жүргізу шарттарын қамтамасыз ету кезінде;

сулы горизонттарды және суланған қазбаларды қауіпсіз кеулеу жағдайларын анықтау кезінде.

80. Арнайы жер асты бақылау станцияларын жобалауды, натуралық бақылаулар жүргізуді, күрделі кен-геологиялық жағдайларда бақылаулар нәтижелерін өңдеу мен түсіндіруді аталған мәселелерді шешу тәжірибесі бар, мамандандырылған ұйымдарды жұмылдыру арқылы жүзеге асырылады.

1) далалық журналдарды тексеру, көзбен бақылау жазбаларын және басқа белгілерді нақтылау, ретке келтіру;

2) бақылау станциясының барлық қада белгілерінің биіктіктік белгілерін есептеп шығару;

3) кескінді сызықтардың қада белгілері арасындағы горизонталь арақашықтықтарды есептеп шығару (барлық түзетілерді енгізу арқылы);

4) ординаталарды есептеп шығару (егер олар өлшенсе);

5) арнайы ведомостерде (8-қосымша) әрбір кескінді сызық бойынша мыналарды есептеп шығаруды жүргізеді:

қада белгілердің вертикаль жылжуларын (шөгулерін);

қада белгілердің кескінді сызықтар бойында горизонталды және оларға перпендикуляр жылжуларын (егер ординаталар өлшенсе);

жылжу мульдасының вертикаль деформацияларын (еңістері мен қисықтығын);

қада белгілер арасындағы интервалдардың горизонталь деформацияларын (созылуын, қысылуын);

6) графикалық материалдарды құрастыру және толықтыру (бақылауларды камералық өңдеу және геология-маркшейдерлік құжаттама деректері бойынша):

бақылау станцияларының және кен қазбаларының бірлескен жоспарларын;

тау жыныстарының литологиясын, тазарту және басқа кен қазбаларын, ұңғымаларды және массивтің құрылымдық ерекшеліктерін (тектоникалық бұзылыстарды, қабаттар жапсарларын, жарықшақтылық диаграммаларын) салу арқылы әрбір кескінді сызықтағы геологиялық вертикаль қималарды;

әрбір кескінді сызық бойынша вертикаль және горизонталь жылжулар мен деформациялар графиктерін;

7) вертикаль және горизонталь ығысулар жылдамдықтарының ведомостері мен графиктерін (қажет болғанда), жер бетінің (горизонттардың) ығысулар мен деформациялардың изосызықтары бар пландарын, жер бетінің жылжу векторларын және басқа графикалық құжаттаманы құрастыру.

82. Жылжу мульдасының әр түрлі нүктелеріндегі жылжулар мен деформациялардың шамаларын оң немесе теріс болады.

Жылжу мульдасының бас немесе оларға параллель қималарында жылжулар мен деформацияларды есептеу кезінде осы шамалардың таңбаларын мына түрде анықтайды:

таңба ……………...оң (+)	теріс (-)
деформация ………………...шөгу	көтерілу
рудалы дененің өрлеу жағына және созылу жағына қарай горизонталь жылжулар	рудалы дененің созылуына кері жаққа қарай горизонталь жылжулар
рудалы дененің өрлеу жағына қарай және созылу жағына қарай еңістер	рудалы дененің құлау жағына қарай және созылуына кері жаққа қарай еңістер
созылудың шөгу қисығының қисықтығы және дөңестігі қисықтығының радиусы	қысылудың шөгу қисығының қисықтығы және дөңестігі қисықтығының радиусы

Рудалы дененің созылымы үшін оған қатысты құлау сызығы оң жақта орналасатын бағытты қабылдайды. Жылжу және деформациялар графиктерін салған кезде оң шамаларды және көтерілулер шамаларын алғашқы горизонталь сызықтан бастап жоғары қарай қалдырады. Теріс шамалар мен шөгулер шамаларын алғашқы горизонталь сызықтан төмен қарай қалдырады.

83. Геометриялық нивелирлеу кезінде қада белгілердің биік айырымдарын және белгілерін-нивелирлеу журналында, ал нивелирлік жүрістер теңдеуін жуықтау немесе полигондар әдісімен арнайы журналда есептеп шығарады. Тригонометриялық нивелирлеу кезінде қада белгілердің биік айырымдары мен белгілерін есептеп шығаруды арнайы журналда орындайды. Әрбір бақылау сериясын өңдеуден кейін қада белгілердің шөгу ведомостіне толтырады (8-қосымша). Қада белгінің шөгу шамасын мына формула бойынша анықтайды:

η = Н_{n - 1} - Н_n, (1)

мұнда Н_{n – 1} – қада белгінің алдыңғы немесе бастапқы бақылаудан белгісі;

Н_n – қада белгінің кейінгі бақылаудан белгісі.

84. Қада белгілердің шөгу ведомостерінің деректері бойынша вертикаль деформациялар – еңістер мен қисықтық ведомостерін құрастырады (8-қосымша). Еңістерді мына формула бойынша анықтайды:

мұнда η_n - алдыңғы қада белгінің шөгуі; η_n-1 – артқы қада белгінің шөгуі; d-қада белгілер арасындағы интервалдың горизонталь ұзындығы (бастапқы бақылауда).

Еңістер-өлшемсіз шамалар. Вертикаль деформациялар (еңістер) графиктерін салу кезінде олардың шамаларын интервалдың ортасына жатқызады.

Қисықтықты мына формула бойынша анықтайды:

k = , (3)

мұнда i_n - кейінгі интервалдың еңісі; i_n—1 – алдыңғы интервалдың еңісі; d_cp = (d_n - d_n-1)/2 – кейінгі және алдыңғы интервалдардың (бастапқы бақылаудан) горизонталь ұзындықтарының жартылай қосындысы.

Графиктерді салған кезде алынған қисықтықты шектес интервалдардың ортақ нүктесіне жатқызады. Қисықтық радиусын (қисықтыққа кері шаманы) мына формула бойынша анықтайды:

R = 1/k

85. Кескінді сызықтардың қада белгілері арасындағы горизонталь арақашықтықтарды арнайы ведомосте есептейді, оның нысаны 8-қосымшада берілген. Сонымен бірге мына түзетулерді есептейді және есепке алады:

температура үшін түзетуді

Δl_і = lα(t — t_к), (4)

мұнда l -интервалдың өлшенген ұзындығы, мм; α-рулетка төсемі материалының сызықтық кеңею коэффициенті; t-ауаның немесе рулетка төсемінің температурасы, °С; t_к-рулетканы салыстыру температурасы, °С;

еңіс үшін түзету

Δl_і = – (5)

Δ₁ = – , Δ₂ = , Δ₃ = – болғанда

Δl_i = Δ₁ + Δ₂ + Δ₃, (6)

мұнда l – интервалдың өлшенген ұзындығы, мм; h - рулетканың ұштары арасындағы биік айырым немесе ордината (тұстамадан ауытқу); егер (6)-формуладағы екінші және үшінші мүшелердің шамалары 0,5 мм аспаса, оларды шығармайды;

тұстамадан ауытқулардың айырымы үшін түзетуді 5, 6-формулалар бойынша есептеп шығарады, оларда h шамасының орнына өлшенген ординаторының мәнін қояды. Сонымен бірге ордината таңбасын есепке алады, мысалы, жүріс бойынша оң жақтан-оң, сол жақтан-теріс;

салыстыру үшін түзетуді Δl_к рулетканы мемлекеттік тексеру туралы куәліктен алады;

рулетканың иілген жері үшін түзетуді 3-қосымшаға сәйкес енгізеді.

86. Қада белгілерді тригонометриялық нивелирлеу кезінде көршілес қада белгілер арасындағы биік айырымдарды және олардың арасындағы горизонталь арақашықтықтарды 6-қосымшада берілген әдістеме бойынша анықтайды.

87. Қажетті түзетулер енгізген соң анықталған қада белгілер арасындағы горизонталь арақашықтықтарды, горизонталь деформациялар ведомостіне көшіріп жазады (8-қосымша). Екі бақылау арасындағы кезеңдегі қада белгілер арасындағы интервалдың горизонталь деформацияларын мына формула бойынша анықтайды:

ε = , (7)

ал барлық бақылау кезеңі үшін - бастапқыдан берілгенге дейін деформацияларды мына формула бойынша анықтайды:

ε = (d_n - d)/d, (8)

мұнда d, d_n-1, d_n – сәйкес түрде, бастапқы, алдыңғы және кейінгі (берілген) бақылаулардан алынған интервалдардың горизонталь ұзындықтары.

Интервалдың ұлғаюына сәйкес келетін, горизонталь деформацияларды-созылулар, ал интервалдың азаюымен үйлескен деформацияларды қысылулар деп атайды. Графиктерді салған кезде горизонталь деформацияларды интервалдың ортасына жатқызады.

88. Қада белгілер арасындағы есептелген горизонталь арақашықтықтар бойынша, оларды қосындылау арқылы тірек қада белгіден кескінді сызықтың қада белгісінің әрқайсысына дейінгі арақашықтықты анықтайды, оларды горизонталь жылжулар ведомостіне көшіріп жазады (8-қосымша).

Кескінді сызықтағы қада белгілердің горизонталь жылжуларын мына формула бойынша анықтайды:

ξ = D_n-1 – D_n, (9)

мұнда D_n-1, D_n – сәйкес түрде, бастапқы (немесе алдыңғы) және кейінгі бақылаулардан алынған тірек қада белгіден арақашықтықтар.

Шөгу графиктерінің масштабтарын, горизонталь жылжуларды, еңістерді, қисықтықты және горизонталь деформацияларды, кескіннің ыңғайлылығы мен көрнектілігінен алғанда таңдайды. Сонымен бірге қада белгілер арасындағы ара қашықтықтар масштабын вертикаль қималардағы сияқты таңдайды.

Кескінді сызық бойынша еңістер, горизонталь жылжулар мен деформациялар графиктерін мына түрде салады. Оған кескінді сызықтың қада белгілерінің пландық орны түсірілген, горизонталь (алғашқы) сызықтан, қабылданған масштабта жоғары қарай-қада белгілердің ығысуларының немесе олардың арасындағы интервалдар деформацияларының сәйкес шамаларының оң, ал төмен қарай теріс мәндерін қалдырады (қада белгілердің шөгуін-төмен қарай, ал көтерілуін-жоғары қарай қалдыру қабылданған). Қада белгілер жылжуларының мәндерін, олардың алғашқы сызықтағы орнын кескіндейтін тікелей нүктелерден, ал қада белгілер арасындағы интервалдар деформацияларын олардың орталарынан қалдырады. Кесінділер ұштарын сынған немесе бір қалыпты сызықпен қосады.

Қада белгілер жылжуларының немесе олардың арасындағы интервалдар деформацияларының графиктерін жеке қада белгілер үшін де (қада белгілер арасындағы интервалдар), тұтас алғанда кескінді сызық үшін де салады. Қада белгілердің шөгу жылдамдығын шешілетін міндеттерге және бақылаулар жиілігіне байланысты мм/тәул, мм/ай, мм/жылдармен өлшейді.

Ығысулар мен деформациялар графиктерін, тау-кен жұмыстарының күйін, тау жыныстары қатқабатының құрылысын және басқа кен-геологиялық факторларды бірлесіп қарастыру ыңғайлы болу және осы факторлардың жылжу процесіне әсер ету дәрежесін анықтау үшін, графиктер мен вертикаль қималарды бір бетте немесе бірнеше беттерде, бірақ сол және бір масштабта құрастырады.

89. Бақылаулар материалдарын өңдеуден кейін алынған жер бетінің жылжулары мен деформацияларының ведомостері мен графиктерін жылжу процесінің бұрыштық, сызықтық және басқа параметрлерін анықтау (1-қосымшаны қараңыз), жылжудың әр түрлі аймақтарының нақтылы шекараларын, жер бетінің жылжу процесінің жылдамдықтарын және ұзақтығын айқындау және ақырында, тау жыныстарының нақты мәселелерін негізделген түрде шешу және кен орнындағы әртүрлі объектілерді қорғау үшін пайдаланады.

90. Жылжу мульдасында жер беті жылжуының әр түрлі аймақтарының шекараларын және жылжу процесінің бұрыштық параметрлерін жер беті деформацияларының мына мәндері бойынша анықтайды (қада белгілер арасындағы 15-20 м орташа интервал кезінде):

жер асты қазбаларының (жылжу мульдасының) әсер етуінің жалпы аймағы және шекаралық бұрыштар үшін еңіс і = 0,5х10^-3, созылу ε = 0,5х10^-3, шөгу η = 15 мм;

қауіпті әсер ету аймағы және жылжу бұрыштары үшін еңіс і = 4х10^-3, қисықтық k = 0,2х10^-3 (1/м), созылу ε = 2х10^-3;

жарықшақтар аймағы және айырылымдар бұрыштары үшін-жылжу мульдасының шекарасына жақын жер бетіндегі көрінетін жарықшақ бойынша;

опырылу аймағы және опырылу бұрыштары-жылжу мульдасының шекарасына жақын шеттері (кертпеші) ашылған немесе 25 см және одан артық ығысқан жарықшақ бойынша;

ойыңқы түзілу аймағы және ойыңқы түзілу бұрыштары үшін – опырылу (ойылым) ойыңқысының шеті бойынша.

91. Жылжу бұрыштарын мульданың бас қималары бойынша вертикаль қималарда анықтайды. Ол үшін жер бетінде табылған тасындыларда сындарлы деформациялары бар нүктелерден тасындылар үшін қабылданған φ жылжу бұрышының астында олардың тасындылардың және түпкілікті тау жыныстарының жапсарымен қиылысуына дейін түзу сызықтар жүргізеді. Жапсарда алынған нүктелерді қазылынды кеңістіктің шекараларымен сызықтар арқылы қосады. Сонымен бірге β және β₁ бұрыштарын анықтау үшін-қазылынды кеңістіктің төменгі шекарасына, ал γ бұрышын анықтау үшін жоғарғы шекарасына сызықтар жүргізеді. Рудалы дененің горизонталь және жайпақ жатыстарында δ бұрышын-созылым бойынша кескінді сызық арқылы өтетін, вертикаль қимадағы қазылынды кеңістіктің шекарасынан, ал рудалы дененің қия жатысында тау-кен жұмыстарының вертикаль проекциясында созылым бойынша қазылынды кеңістіктің төменгі шекарасынан анықтайды. Деформациялардың үш түрлері бойынша алынған бұрыштардан (η, і, ε), ең кіші мәні бар, жылжу бұрышын түпкілікті қабылдайды.

Жылжу бұрыштарын анықтау кезінде қазылынды кеңістік шекараларына сызықтарды, бұл сызықтар немесе олардың жалғасы қазылынды кеңістікпен қиылыспайтындай түрде жүргізеді. Егер камера аралық кентіректер және төменгі қабаттың төбешіктері қазымдалмаса және орнықты қалпын сақтаса, қазылынды кеңістіктің төменгі шекарасы үшін жоғарыда жатқан қабат камералары түбінің шекарасын қабылдау керек. Тасындылардағы φ жылжу бұрышын тікелей тасындылар астындағы рудалы денелерді алу кезінде бақылаулар деректері бойынша анықтайды. Кен орнында мұндай деректер жоқ болғанда φ бұрышын 19-тармаққа сәйкес анықтайды. Шекаралық бұрыштарды, айырылымдар бұрыштарын, опырылу бұрыштарын 90-тармақта көрсетілген деформациялары бар жер бетінің нүктелері бойынша қатқабатты тасындыларға және түпкілікті тау жыныстарына бөлусіз анықтайды. Вертикаль қималардағы тазарту жұмыстарының әсер ету аймағының шекараларын анықтайтын бұрыштар 3-суретте көрсетілген.




3-сурет – Вертикаль қималардағы тазарту жұмыстарының әсер ету аймағының шекараларын анықтайтын бұрыштар (созылымға қиғаш): а – шоғырдың жайпақ және еңіс құлауы кезінде; б –шоғырдың қия құлауы кезінде; в – шоғырдың созылымы бойынша.
92. Жер бетінің жылжу процесінің аяқталуын соңғы сериялы қада белгілерді нивелирлеу деректері бойынша анықтайды.

93. Жер бетінің жылжуын зерттеу нәтижелерін кен орнындағы тау жыныстарының жылжу процесінің сипатын және параметрлерін анықтау, сақтандырғыш кентіректердің өлшемдерін және қорғалатын объектілер астындағы руданы қауіпсіз алу жағдайларын нақтылау, құрылыстың жаңа учаскелерін таңдау, кен иелігі территориясындағы әр түрлі ескі объектілерді ысырудың және ауыстырудың оңтайлы мерзімдерін анықтау үшін, жер бетінің кеуленген учаскелерін қалпына келтіру мәселелерін шешу және басқа мақсаттар үшін пайдаланады.

94. Зерттеулердің жалпыланған нәтижелерін нормативтік құжаттарды-тау жыныстарының жылжуы және бақыланатын және ұқсас кен орындарында ғимараттарды қорғау бойынша Талаптарды немесе Нұсқауларды пайдаланады.

95. Жылжу процесінің дамуын болжау және жер беті мен кеуленетін объектілердің жылжулары мен деформацияларының шамаларын анықтау үшін грунттық және қабырғалық қада белгілердың жылжу жылдамдықтарын, сондай-ақ олардың арасындағы интервалдар деформацияларының жылдамдықтарын пайдаланады.