Карьерлердегі беткейлердің, кертпештер қиябеттерінің, үйінділердегі деформацияларын бақылау және олардың орнықтылығын қамтамасыз ету шараларын әзірлеу бойынша нұсқаулар

Төтенше жағдайларды

және өнеркәсіптік қауіпсіздікті

мемлекеттік бақылау

комитетінің

2008 жылғы «22» қыркүйектегі

№ 39 бұйрығымен келісілген

Карьерлердегі беткейлердің, кертпештер қиябеттерінің, үйінділердегі деформацияларын бақылау және олардың орнықтылығын қамтамасыз ету шараларын әзірлеу бойынша нұсқаулар

1-тарау. Жалпы талаптар
1. Карьерлердегі қиябеттердің жылжымалары мен бұзылуын алдын-алу, сонымен қатар карьерге жақын жатқан территориялардың және үйінділердің, беткейлердің, кертпештердің деформациясының зиянды әсерін төмендететін шараларды әзірлеу тау-кен кәсіпорнының тоқтаусыз жұмыс істеуінің қажетті шарты болып табылады.

2. Карьерлердегі беткейлердің, кертпештер қиябеттерінің, үйінділердегі деформацияларын бақылау және олардың орнықтылығын қамтамасыз ету шараларын әзірлеу бойынша Нұсқауда қарастырылған жұмыстар кешенінің мақсаты болып табылады:

1) беткейлердің, карьерлердің, кертпештер мен үйінділердің деформациясын зерттеу және олардың пайда болу себептерін табу;

2) тау-кен жұмыстарының учаскелерінің қиябеттерінің оңтайлы параметрлерін анықтау;

3) карьерлерде жылжымалардың және қиябеттердің бұзылуын ескерту, адам өміріне қауіпті және өзінің артынан кен қазбаларының экономикалық тиімділігінің төмендеуін тудыратын деформациялардың шығуын болдырмайтын шараларды әзірлеу және қолдану.

3. Бұл мақсаттарға жету үшін карьерлерде жүйелі түрде қиябеттердің деформациясын қадағалау, тау жыныстарының физика-механикалық қасиеттерін зерттеу, сонымен қатар кен орнының геологиялық және гидрогеологиялық жағдайларын зерттеу өткізіп отырылады.

4. Карьерлерде қиябеттердің деформациясының қауіпті пайда болуын алдын алатын деформацияға қарсы шараларды әзірлеу үшін мына жұмыс түрлері орындалады:

1) үйінділер мен карьерлердегі қиябеттердің күйін көзбен қадағалауды жүйелі түрде өткізу; кен орнының геологиялық және гидрогеологиялық жағдайларын зерттеу; тау жыныстары қабаттарының салыну жағдайларын зерттеу, үйінділердің негізіне жақын немесе араласып кететін пайдалы кен массивінің құрылымын зерттеу;

2) тұрақты аспапты қадағалаудың осы учаскесіндегі ұйым мен карьерлерде қиябеттердің бұзушы деформациясының мүмкін шығу аймақтары мен учаскелерін табу;

3) үйінділердің қиябеттері мен кертпештер беткейлерінің деформациясын аспаппен қадалағалауды өткізу;

4) беріктілікті пайда болып бұзатындарды зерттеу, олардың сипатын анықтау, қауіптілік дәрежесі мен шығу себептері, олардың құжаттамалары;

5) карьерлердегі қиябеттердің бұзылуымен күресу бойынша басқа шаралар мен тау жұмыстарының арнайы технологиясымен қиябеттердің, контрфорстардың босаңдаған аймақтары мен учаскелерін жасанды бекіту жобаларын құру;

6) деформацияға қарсы үймереттердің күйін жүйелі түрде бақылау және қиябеттер беріктігінің дамуын алдын алатын шараларды орындау;

7) карьерлердің беткейлерімен үйінділері, кертпештердің қиябеттерінің жобалық параметрлерін сақтауды бақылау; жұмыс кертпештері қиябеттерінің бұрыштарын және жұмыс беткейлерінің жеке учаскелерін бақылау.

5. Кен орындарының кен-геологиялық және гидрогеологиялық жағдайларына байланысты карьерлердің қызмет ету мерзімі, қазу тереңдігі, гидротехникалық жағдайлар мен қолданылатын тау-кен жабдықтары мен механизмдеріне байланысты осы Нұсқауда қарастырылған жұмыс кешенінің барлығы немесе оның бір бөлігі орындалады.

Әрбір карьерде жасалатын жұмыстардың көлемі кәсіпорынды техникалық басқарумен анықталады да, төтенше жағдайлар мен өнеркәсіптік қауіпсіздікке (Комитет) мемлекеттік бақылау бойынша Комитеттің жергілікті органымен келісілген соң жоғары тұрған ұйым бекітеді.

6. Үйінділер мен кертпештердің қиябеттері, карьерлердің беткейлерінің беріктілігін қамтамасыз ету бойынша мәселелерді шұғыл шешу, құламалардың деформациясын бақылау бойынша өз уақытында және сапалы жұмыстардың орындалуына жалпы басшылық кәсіпорынның бас инженеріне беріледі.

Осы Нұсқауда қарастырылған жұмыстарды маркшейдерлік және геологиялық мамандық инженерлері мен техниктеріне орындау ұсынылады, бұл үшін тау-кен кәсіпорындарының геология-маркшейдерлік қызметтеріне сәйкес штаттар қарастырылады.

7. Күрделі инженерлік-геологиялық жағдайлары бар карьерлерде кәсіпорынның бас инженерінің қарауына байланысты кәсіпорынның геология-маркшейдерлік қызмет бөлімінің құрамында мына мамандардан тұратын карьерлердің беткейлерінің беріктілігін қамтамасыз ету бойынша арнайы топ құрылады: технолог, маркшейдер және геолог.

Беткейлердің барлық еңіс бұрыштарының түзетілуі берілген қадағалаулар негізінде жобалау ұйым жүзеге асырады.

Нұсқауда ұсынылған арнайы жұмыстарды орындау үшін осы біліктегі ғылыми-зерттеу, жобалық оқу және өндірістік ұйымдар қатыстырылуы мүмкін. Арнайы ұйымдарды жұмылдыру тау-кен кәсіпорнын кертпештер мен үйінділердің беріктігін қамтамасыз ету үшін қажет жұмыстар кешенінің барлығын уақытында және сапалы орындаудан босатпайды.

8. Карьерлерде үйінділер мен беткейлердің, кертпештердің беріктілігінің бұзылуының мына түрлерін ажыратады: сусымалар, бұзылыстар, жылжымалар, отырулар, сүзгілеу деформациясы:

1) сусымалар барлық тау жыныстарына тән және негізінен ірі қиябеттердің үстіңгі беттегі бөліктерін қамтиды. Олар бірнеше жылдар бойы (бірнеше жыл) түзіледі. Кертпештердің ауданын азайту есебінен карьер беткейінің иілу бұрышының босап қалуына себеп болады. Кейде беріктіліктің (жылжымалардің) біршама ірі бұзылуының көзі болып табылады;

2) бұзылу (1-қосымшаның 31-тармағы) тау жыныстары массивтерінің бірқатар бөлігін алады, 25-35° асатын қиябет бұрыштарында пайда болады, бұзылудың белсенді сатысы көзді ашып жұмғанша өтеді. Бұзылу төмен жатқан еңістерде жұмыс істеп жүрген адамдар мен механизмдер үшін көп қауіп әкеледі;

3) жылжымалар (1-қосымшаның 35-тармағы) жыныс қабаттарының қалыңдығында илемді қабаттар мен бос жапсарлар болғандықтан, қиябеттер мен беткейлердің иілу бұрышында болады; жылжымалардың актив сатысы аз ғана уақыт ішінде өтіп кетеді (бірнеше сағаттан бірнеше айға дейін). Жылжымалар қозғалысқа өздерімен қоса бірқатар тау жыныстарын жүздегеннен бастап бірнеше млн. м³ дейін алып кетеді; көптеген жағдайларда жылжымалар карьерде толығымен жұмысты тоқтатуға әкеп соғады;

4) отырулар (1-қосымшаның 47-тармағы) қопсымалы жоғары тау жыныстарының жиналуы мен отырған тау жыныстарының сыртқы күш салдарынан тығыздалуы, атмосферадағы ылғалды жауын-шашын әсерімен байланысты отырулар. Әдетте беріктілікке бұзылудың ең аз қаупі болады, алайда белгілі бір жағдайларда жұмыс режимінің бұзылу себептері, апаттар мен жарақаттардың себебі де болмақ;

5) сырғымалар (1-қосымшаның 34-тармағы) құрылымы бұзылған құм-сазды жыныстарының кейбір түрлерінің ағымдағы күйіне дейін, сонымен қатар ормандағы құм мен саздан тұратын тау жынысының түріне дейін сипатталады. Сырғымалар жыныстарының көптеген көлемін алып, қарқынды дамиды, көбінесе апатты сипатта болады;

6) жер асты суларынан болатын сүзгілеу деформациялары сырғыма, тіреу, механикалық суффозия мен жарықтан тыс сүзгілік шығу болып бөлінеді;

7) сырғымалау аралықта қиябетке ағып келетін жер асты суларының топырақты бөліктерінің жиналуымен байланысты процесс одан әрі қарай дамуды құмды топырақта (1-сурет) алады.

Құмдардың сырғу процесі салыстырмалы түрде қиябет алдында құмның сырғушы массасының орын алмастыруы үшін алаң болғанда тең болады (1-сурет). «Қиылған су ағынында» (1-сурет, б) сырғыма тегіс еместілігімен сипатталады, ол шайындылардың түзілуіне әкеліп соғады, ал берік биіктерде үңгірлердің пайда болуына әкеледі.

Сырғыма жоғары жатқан тау жыныстары деформациясының себебі болып келеді (1-сурет, в).

Сүзгілеу тіреу-бұзу беріктілігі аздап батқан құмды қиябеттерде, мұнда оның кейбір көлемін қозғалысқа әкеледі; тіреу ауырлық күшінің әсерінен және гидродинамикалық қысым әсерінен болады, ол бұл процесте ерекше роль атқарады.

- сырғып кеткен құм

1-сурет

а-сырғыған қиябеттің сұлбасы; б-«кесілген су ағынында» сырғыған қиябеттің сұлбасы»; в-сырғуда «тұрып қалу қалқандарының» түзілу сұлбасы

Сырғымаға берік қиябеттің батып кеткен бөлігінің бұрышы мына өрнекпен анықталады:

мұнда а-тіреуге берік қиябет бұрышы;

Қиябеттің батпаған аралығында тіреу деформациясы байқалмайды;

8) механикалық суффозия-гидродинамикалық күш қысымымен тау жыныстарының массивінен ұсақ бөлшектерді шығарып тастау. Суффозиялық құбылыстар басты себеппен η < 15-20 біртексіздік коэффициентімен құмды топырақта байқалады. В.С. Истомин (1957 ж.) деректері бойынша η < 10 шамасында суффозиялық құбылыстар тек үлкен градиентте (0,5-1,0) пайда болады. Мұндай градиенттер карьерлерді пайдалануда құмды тау жыныстарында сирек және кейбір учаскелерде кездеседі, сол себепті суффозиялық құбылыстар-карьерлердегі қиябеттердің сүзгілеу деформациясының біршама сирек типі.

Жарықтан тыс сүзгілеп шығару эрозиялық сипатта болады да, табиғи жарықшақтығы сипаты бар әлсіз цементті тау жыныстарында болады. Жеке бір жағдайларда сүзгілеп шығарып тастау жер астының бос болуына және бос шұңқырлардың түзілуіне әкеледі. Бұл деформация түрі сирек кездеседі және тек қопсымалы әлсіз цементті құмдауыттарда бар.

Жер үсті және жер асты суларының әсеріне байланысты карьерлердің беткейлері мен кертпештеріндегі қиябеттердің басқа деформация түрлерінен үстіңгі бетті эрозияны айтуға болады, жыныстарының ерітінділенуі және еруі.

Эрозияға құмды-қопсымалы тау жыныстары келеді, олар карьерлердің беткейлерін басып жатады. Эрозия тау жыныстарына атмосфералық немесе техникалық сулардың үстіңгі бетті ағындарының әсерінен, сонымен қатар карьерге шығып жататын жер асты суларының әсерінен дамиды.

Жер асты суларынан ерітінділенуге көбінесе карбонатты жарықшақты тау жыныстары түседі. Ерітінділену процесі баяу дамиды, сондықтан кен орнын қазғанда ол карьерлер беткейлерінің орнықтылығына бірқатар әсерін тигізбейді. Алайда, табиғи карсттардың болуы тау жыныстарын жүргізуді қиындатып, қиябеттердің орнықтылығын нашарлатады, себебі қазғанда олардағы су ағыны атқып, қопсыған жерлер ығуы мүмкін.

Беткейлердің орнықтылығына біршама әсерін тигізетін тұзды карст, ол тез еритін тұздармен (галит, ангидрит), олар карьер беткейлерінің бұзылу себептері болуы мүмкін.

Орман түрлі тау жыныстарында деформациялар (шөгулер) цементтеуші қосылыстардың қосылысына байланысты; деформация сипаты жергілікті болып келеді де, ереже бойынша карьерлер беткейлерінің орнықтылығына біршама әсерін тигізбейді.

Карьерлерде, сонымен қатар жер асты қазуларының және карсттық процестердің әсерінен байқалады.

9. Қиябеттер деформацияларының пайда болу шарттарын талдағанда деформацияның шығуына себеп болатын әртүрлі факторларды ажыратады, және олардың пайда болу себептерін ажыратады.

1) карьерлерде қиябеттер деформацияларының дамуына әсер ететін негізгі факторлар мыналар болып табылады:

босаңсу бетінің болуы-тектоникалық бұзылулар, бұрынғы жылжымалардың сырғушы беттерінің қабаттары арасындағы бос тіреу;

тау қиябет сулануы мен олардың босаңсуы;

жеке учаскелердің қарқынды жарықшақтығы;

бос құмды тау жыныстары қабатының болуы;

2) қиябеттер деформациясының дамуының негізгі себептері болып табылатындар:

беткейлер еңісінің, кертпештердің қиябеттері мен үйінділердің бұрыштарының сәйкес еместігі немесе олардың геологиялық жағдайларға сай болмауы;

құрғатудың жоқтығы немесе оның жеткіліксіз тиімділігі;

тау жыныстарын дұрыс жүргізбеу (бұрғылап-жару, экскаваторлық және басқа);

қиябеттің орнықтылығын дұрыс бағаламау, не болмаса негізсіз қиябеттердің бұрыштарын алу.

Тау қиябеттерінде беріктілік пен тұрақтылықты төмендететін көрсетілген геологиялық факторларды кен орнын барлау барысында толық анықтау мүмкін емес, сол себепті қиябет параметрлерін анықтауда карьерді жоспарлау кезеңінде олар қажет толықтығымен ескеріледі. Қиябеттердің тұрақтылығы үшін геологиялық факторлардың қолайсыздықтарын бөлшектеп зерделеу карьерлерді салу және пайдалану кезінде жасалады.

10. Карьерлерде қиябеттердің күйін ойша тексеруді учаскелік маркшейдер айына бір рет жасайды, не болмаса геолог қиябеттердің орнықтылығына әсер ететін геологиялық және тау техникалық факторлардың, қиябеттердің басталып келе жатқан деформациясының барлық белгілерін қамтиды.

Қиябеттердің күйін көзбен шолып тексеру нәтижелері қиябеттердің күйін тексерудің арнайы журналына енгізіледі де, тексерісті өткізген тұлға қол қояды.

Осы тексеру негізінде қиябеттердің деформациясын қадағалау бойынша жұмыс көлемі анықталып, карьердегі жұмыс қауіпсіздігі мен орнықтылығын қамтамасыз ету анықталады.

11. Карьерлерде қиябеттердің деформациясын қадағалауды орындағанда «пайдалы қазбалардың кен орындарын ашық тәсілмен қазуда бірдей қауіпсіздік талаптары» сақталады.

Карьер беткейлерінде қиябеттерді кескіндеуді жасағанда кертпештердегі тау қиябет моруын қадағалау мен үлкен призмалардың табиғи сынауларын тау қиябет жеке кесектерінің сырғып түсуінің алдын алу мақсатында кертпештер қиябеттерінің алдын ала жиналуын жасау ұсынылады.