Разработка маркшейдерского мониторинга подземного пространства многоцелевого освоения в угледобывающих регионах - Курс лекций

РАЗРАБОТКА МАРКШЕЙДЕРСКОГО МОНИТОРИНГА ПОДЗЕМНОГО ПРОСТРАНСТВА МНОГОЦЕЛЕВОГО ОСВОЕНИЯ В УГЛЕДОБЫВАЮЩИХ РЕГИОНАХ для студентов специальности 130402 "Маркшейдерское дело"Рассмотрены перспективы создания маркшейдерского мониторинга подземного пространства многоцелевого вторичного освоения на работающих и закрывающихся угольных шахтах для кратковременной или долговременной эксплуатации.Многоцелевое вторичное освоение подземных горных выработок на работающих угольных шахтах для кратковременной или долговременной эксплуатации даст возможность снижения себестоимости добычи угля, позволит сэкономить средства предприятий расходуемые на оплату аренды земли, занятой породными терриконами, хвостохранилищами горных предприятий, свалками мусора, обеспечить рациональное использование природных ресурсов, экологическую безопасность угледобывающего региона, дать дополнительные рабочие места местному населению, что в свою очередь снизит социальную напряженность. Вторичное использование горных выработок постоянно требует информационного обеспечения в режиме непрерывного или дискретно-непрерывного мониторинга о состоянии массива горных пород, несущих конструкций крепи, их изменения геометрических и прочностных характеристик, объектов, попавших в мульду сдвижения на земной поверхности.Использование на государственном уровне (как это делается в США, странах ЕЭС) мониторинга горнодобывающих отраслей промышленности. позволяет сбалансировать спрос и предложения продукции горнодобывающих предприятий по доступным ценам для большего числа потребителей. Полученная информация дает возможность оценить и спрогнозировать дальнейшие работы любого из этих предприятий, что позволит усовершенствовать принятие управленческих решений оптимального функционирования предприятия с обеспечением экологически безопасного состояния окружающей среды. Под предприятием многоцелевого освоения понимается горнодобывающее предприятие, полностью или частично использующее свои подземные горные выработки (подземное пространство), не участвующие в процессе добычи полезного ископаемого, для захоронения нетоксичных отходов или размещения производств (вспомогательных цехов) в целях сохранения производственных мощностей, снижения себестоимости продукции, при условии обеспечения экологически безопасного состояния окружающей среды. Под многоцелевым освоением подземного пространства понимается эксплуатация подземных горных выработок, использовавшихся в процессе добычи угля, на работающих или готовящихся к закрытию угольных шахтах, для размещения в них нетоксичных отходов или предприятий (цехов) длительного пользования (механические мастерские, пункты питания, выращивание сельхозпродукции, подземный туризм и др.). Маркшейдерским мониторингом подземного пространства многоцелевого освоения называется система постоянно проводимых по заранее намеченному плану маркшейдерских наблюдений, учитывающих многолетние маркшейдерско-геологические наблюдения, позволяющая осуществлять оценку и прогноз изменений, происходящих в массиве горных пород, подземном технологическом пространстве и на земной поверхности, для принятия управленческих решений по оптимальному функционированию предприятия и обеспечению экологически безопасного состояния подземной и наземной частей окружающей среды.При создании мониторинга предприятия многоцелевого использования на стадии разработки ТЭО учитываются многолетние маркшейдерские наблюдения за массивом горных пород и за породами, окружающими горную выработку, состояние подземных горных выработок и крепи, геологические характеристики месторождения, включая водный режим по временам года в пределах границ шахтного поля, а в случае необходимости - всей территории, которая будет задействована в период работы данного предприятия, за проявлением сдвижения горных пород в массиве и его влиянием на земную поверхность, а также объекты, попавшие в мульду сдвижения. Основой разработки мониторинга предприятия многоцелевого использования является маркшейдерское обследование подземного пространства угольной шахты, горные выработки которой планируется использовать для длительной эксплуатации (размещения мехмастерских, пункта питания и других целей), а также размещения нетоксичных отходов. Анализ многолетних маркшейдерских наблюдений, проводимых в период работы предприятия, а также материалов обследования горных выработок, служит основой при разработке технико-экономического обоснования мониторинга. Для многоцелевого освоения горных выработок работающего горнодобывающего предприятия учитывается технология добычи полезного ископаемого и план развития предприятия в добычных целях. Многоцелевое использование подземного пространства обязывает вести систематические инструментальные маркшейдерские наблюдения за изменением паспорта крепления горных выработок и прочностными характеристиками крепи, нарушениями пород, окружающих выработки.

Оглавление

Аннотация

Введение

1. Маркшейдерский мониторинг подземных горных выработок многоцелевого освоения

2. Маркшейдерское обследование угольной шахты для обеспечения мониторинга подземного пространства многоцелевого освоения

3. Перечень основных исходных данных, учитывающихся при обследовании подземного пространства угольной шахты

4. Оценка и прогноз недропользования для многоцелевого освоения подземного пространства

5. Определение направления многоцелевого использования подземного пространства

6. Мониторинг и управление подземным технологическим пространством

6.1 Маркшейдерское обеспечение подземного пространства вторичной эксплуатации

6.1.1 Оценка напряжений и деформаций крепи выработок

6.1.2 Контроль за изменением контура выработки

7. Маркшейдерский контроль за сдвижением земной поверхности и толщи горных пород

7.1 Измерение величины смещения горных пород в скважине глубинными реперами

7.2 Определение физико-механических свойств породного массива

7.3 Измерение напряженно-деформированного состояния в породном массиве и приконтурной части выработки

7.4 Определение величины динамического проявления горного давления

7.5 Наблюдения за сдвижением горных пород

8. Геоэкологический контроль

9. Обеспечение функционирования подземного технологического пространства многоцелевого использования

9.1 Автоматизированная информационная система

9.2 Разработка автоматизированной информационной системы маркшейдерского мониторинга

9.3 Математическое обеспечение автоматизированной информационной системы

10. Экономическая оценка использования систем маркшейдерского мониторинга подземного пространства многоцелевого освоения

Список использованной литературы

Приложение

Аннотация