girniy.ru 1


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

15-қосымша


Кертпештер қиябеттеріндегі тау жыныстарының шөгу процесін бақылау нәтижелері


Тау жыныстарының беттен шөгуі олардың беріктігін төмендетуге және көптеген жаңа жарықшақтардың түзілуі салдарынан тау жыныстарының ұсақ блоктар мен әр түрлі пішінді кесектерге-қиыршық тас пен тас қиыршыққа уатылуына әкелетін, тау жыныстарының мору процесінің әсерінен болады.

1-кестеде Бачат карьері кертпештерінің қиябеттеріндегі тау жыныстары блоктарының өлшемдері өзгерісінің деректері келтірілген.


1-кесте


Тау жыныстарының литологиялық атауы

Блоктардың орташа өлшемдері

массив тереңдігіндегі

қиябеттерден шөгетін

Түйіршікті құмдар

Алевролиттер

Аргиллиттер

Ұсақ жарықшақты көмір


Ірі блокты көмір

10х25 см (18)

8х26х12 см (15)

3х20 см

2х25 см

(7 см)

40х115х35 см

4х4 см,1х0,5 см

3х5х0,5 см, 0,5х1 см

1х1х1 см, 0,5х1 см

3х4 см, 2х3 см


4х4 см, 5х5 см

Қиябет бетіндегі тау жынысы ұсақ блоктармен берілгендіктен және оны кәдімгі тәсілдермен сынау мүмкін емес болғандықтан, көмір кен орындарының ұсақ жарықшақты тау жыныстарының-аргиллиттердің, алевролиттердің, сазды құм тастар мен көмірлердің беріктігі-не зертханалық*, не далалық жағдайларда дұрыс емес пішінді үлгілерді сынау жолымен анықталған. Үлгілер бір осьтік қысуға, не болмаса далалық жағдайларда-динамикалық сынауыштың көмегімен сыналады (14-қосымша). Салыстырмалы механикалық беріктік (Rотн) және үлгідегі тау жыныстарының беріктігі (кк) арасындағы тәуелділік графигі бойынша ілініс анықталды. 2-кестеде қиябет тереңдігіндегі морымаған айырымдардың (Бачат карьерінің мысалында) беріктігімен салыстырғанда шөгетін қиябеттер бетіндегі тау жыныстарының беріктігі бойынша деректер келтірілген. 2-кестеден алевролиттердің, темірленген алевролиттер мен ұсақ түйіршікті құм тастардың сындық беріктігі (үлгідегі ілініс)-олардың бастапқы беріктігінен 4-6 есе, ал аргиллиттердің беріктігі 20 есе кем екені көрініп тұр.


*) Ұңғымалардың үлгілерін сынаулар бойынша


2-кесте



Тау жыныстарының литологиялық атауы


Кертпештің тұру уақыты, жылдар


Сусыманы есепке алмағанда кертпеш қиябетінің бұрышы


Қиябет бетіндегі үлгідегі тау жыныстарының ілінісі КК, кг/см2

Аргиллиттер


Аргиллиттер

Алевролиттер


Алевролиттер


Темірленген алевролиттер

Темірленген алевролиттер

Ұсақ түйіршікті

құм тастар

Ұсақ түйіршікті

құм тастар

1


7

0,5


7

0,5


7


10

50º


50º

70º


62º

70º


70º


90º


0,5

9,6 (массив тереңдігінде)

0,4

15,6-230

(морымаған)

3,7

20-65

(морымаған)


9-10


13,6-27х

(морымаған)

3,0-4,5

Қиябеттердің бетіндегі сындық беріктікке қол жеткізу уақыты аргиллиттер үшін 1-2 айды (Кк = 0,1-0,18 МПа), тектоникалық қарқынды бұзылған әк тастар үшін-1 жылды (λ=75º болғанда), тығыз тұтас құймалы әк тастар үшін 2-3 жылды (λ=70°) құрайды. 1-суретте қабаттық қатқабатты тау жыныстарының сындық беріктігінің қиябет бұрышына тәуелділігінің графиктері; өз араларында жақын қабаттасатын тау жыныстарының сындық беріктігінің мәндері келтірілген.




1-алевролиттер 3-аргиллиттер
2
-көмірлер 4-жалпыланған қисық

1-сурет. Қабаттық қатқабатты тау жыныстарының-аргиллиттердің, алевролиттердің және көмірлердің сындық беріктігінің кертпеш қиябетінің бұрышына тәуелділігінің графиктері (Богослов карьері).


Қиябеттер бетінен тау жыныстарының шөгуі салдарынан қатты және жартылай қатты тау жыныстарынан қалыптасқан және бастапқыда қия бұрыштары бар карьерлер кертпештері, уақыт өткен сайын 38-45° дейін жайпақталады. Бір тау жыныстарында кертпештердің тау жыныстарының табиғи қиябетінің бұрышына дейін сусыманың жайпақталуы бірнеше жыл ішінде болады (3-кесте), ал басқаларда карьердің жұмыс істеген уақытында тек аз ғана шөгу байқалады.

Шөгу қарқындылығы едәуір дәрежеде кертпешті шекті қалпына қойған кезде оны жайпақтау тәсіліне байланысты болады. 3-кестеде арнайы жайпақтау жүргізілмеген кертпештер пішіндерін түсіру деректері келтірілген.

Келтірілген деректерден алғанда (3-кесте), тік ұңғымаларды жарған кезде көмірлі қатқабатты тау жыныстарынан қалыптасқан, биіктігі 12-15 м кертпештер тым қысқа мерзімде-8-10 жылда табиғи қиябет бұрышына дейін жайпақталады; сонымен бірге берманың максимум таусылуы 7 м құрайды, ал сусыманың төменгі шекарасы 4-5 м жылжиды. Осыдан, жоғарыда жатқан кертпештің шөгуі есебінен және шөгу салдарынан төменде жатқан кертпештің жоғарғы ернеуінің жылжуы есебінен берманың толығымен кішіреюі қиябет 38-40º дейін жайпақталған кезде 12 м құрайды.

Шекті контурға жақындаған кездегі қысқа кідіртпелі жару, жайпақталатын еңіс ұңғымалар, экрандаушы кескі саңылаулар және басқалар шекті контурдың артындағы массивтің бұзылғандығының едәуір төмендеуіне (4-кесте, 2-сурет) және шөгу қарқындылығының азаюына әкеледі.

Қиябеттегі тау жыныстарының шөгу қарқындылығының қабаттардың құлау бұрышына және бағытына тәуелділігі тыс анық байқалады (3-кесте). Қарастырылатын жағдайда беткейдің созылымы қабаттылықтың созылымымен сәйкес келеді, қабаттардың құлау бұрышы 90° 50° дейін өзгереді; сонымен бірге қабаттардың беткейге қатысты құлауы алу жағына қарай да, массив жағына қарай да бағытталған. Жоғарғы ернеудің ең аз шегінуі, өзге тең жағдайларда, онда қабаттардың алу жағына қарай 60-90° бұрышпен қия құлауы болатын кертпештерде байқалады және кертпештің Н=8-10 м биіктігі кезінде 2-3 м (6, 7-кескіндер) және Н=13-15 м биіктігі кезінде 4-5 м (3, 4, 13-кескіндер) құрайды. Бұл жағдайда кертпештердің жайпақталуы тұтас қабаттасу беттерінде болады (3-сурет).


Бачат карьерінің тау жыныстарының кейбір алуан түрлерінің шөгу қарқындылығын бақылау нәтижелері 5-кестеде келтірілген. Шөгудің ең аз қарқындылығы, өзге тең жағдайларда, аргиллиттер-алевролиттерде-жылына 7-8 см дейін, нольге дерлік тең, ең аз қарқындылығы-кремний-сазды тақта тастарда, тығыз ірі блокты көмірлерде және берік ұсақ түйіршікті құм тастарда байқалады.




2-сурет. Тау жыныстарының шөгуі салдарынан кертпештер пішіндерінің уақытта өзгеруі (Блявицкий карьері, морыған диабазалар).



3-сурет. Тау жыныстарының шөгуі салдарынан кертпештер қиябеттері пішіндерінің уақытта өзгеруі.

Тау жыныстарының шөгуі салдарынан кертпештер қиябеттері кескіндерінің уақытта өзгеруі (Бачат карьері).

3 – кесте


Көмірлі қатқабаттың тау жыныстарынан қалыптасқан, кертпештер кескіндерінің

уақыт өткен сайын өзгеруі (Бачат карьері)


Түсіру кескінінің нөмірі

Кертпеш биіктігі

Н, м

Қабаттардың құлау бұрышы

Қиябет бұрышы

Кертпештің жоғарғы ернеуінің жылжуы, м

Сусыманың төменгі шекарасының қозғалуы, м

сусыманы есепке алғанда кертпештің

сусыманы есепке алмағанда кертпештің

сусыманың

2

3

6

4

13

7

5

8

10

12

14

9


9.8

13.0

9.3

14.7

15.3

9.2

14.0

9.0

11.3

13.0

14.0

10.5

тектон. аймақ

- 85°

90°

- 67°

-65°

90°

+45°

+(55+70°)

+60°

+60°

+60°

+82°

42°

45°

44°

42°

44°

45°


40°

40°

40°

42°

90°

85°

62°

67°

65°

70°

38-40°

36°

54°

55°

52°

84°

40°

34°

36°

36°

36°

36°


36°

36°

36°

36°

4.0

4.0

2.2

5.0

4.0

2.5

7.0

5.0

4.5

4.8

5.5

3.5

3.0

4.0

3.5

5.0

5.0

3.0

5.5

4.5

4.5

4.0

5.0

4.5


Ескертпе: 1. Кертпештердің тұру уақыты-8 жыл (1956-1964 ж. ж.)

2. (-)-карьерге құлау, (+)-массивке құлау


4-кесте


Түсіру кескінінің нөмірі



Кертпеш биіктігі Н, м


Кертпештің тұру уақыты, жылдар


Кертпеш қиябеті бұрышының өзгеруі, градус


Жылжуы


сусыманы есепке алғанда


сусыманы есепке алмағанда

сусыма қиябетінің бұрышы, градус




кертпештің жоғарғы ернеуінің, м

сусыманың жоғарғы шекарасының, м


d1΄


d2΄


d1΄- d2΄


d1 ΄


d2΄


d1΄- d2΄


1


2


3


4


5


6



10


11.4


11.2


12.4


11.3


11.0


8


8


8


8


8


12


59


59


50


55


57


62



48


50


40


45


46


50


11


9


10


10


11


12


65


64 30


53


60


65


71


60


62 30


46


54


55


65


5


2


7


6


10


6


35


34


34


35


35


35


1.3


0.9


1.8


1.6


1.8


1.6


1.5


1.4


1.8


1.8


2.0


1.8
Морыған диабазалардан қалыптасқан кертпештер кескіндерінің уақыт өткен сайын өзгеруі

(Блявин карьері)


Бақылау станциясының нөмірі және орналасқан орны

тау жыныстарының литология-лық атауы

Сусыманы есептемегенде кертпеш қиябетінің бұрышы

Жоғарғы ернеудегі қиябеттен реперлерге дейінгі ара қашықтық

Реперлер арасындағы ара қашықтық


Шөгу шамасы, см

1 жыл ішінде

станция бойын

ша орташа

2 жыл ішін-де

стан-ция бойын-ша орташа

3 жыл ішін-де

стан-ция бойын-ша орташа

3 жыл ішін-де

№ 1, гор. 221-230 м, 2-кертпеш


№ 2, 2-кертпеш, гор. 221-230 м


№ 3, 2-кертпеш, гор. 221-230 м


№ 4, 2-кертпеш


№ 5, 1- кертпеш,

гор. 231-247 м


Красноброд карьері

Ұсақ түйіршікті құм тастар


Ұсақ жарықшақты көмір


Көмір


Аргиллиттер, алевролиттер


Ұсақ түйіршікті құм тастар


Кремний-сазды тақта тастар

65-80°


56°


55°


54°


90°


90°


2.0 м


4.5


4.0 м


3.0


9.5 м

№1 - №2

№2 -№3

№4 - №5


№1 - №2

№2 -№3

№3- №4


№1 - №2

№2 -№3

№3- №4


№1 - №2

№2 -№3

№3- №4

№4-№5


№1 - №2

№2 -№3

№3- №4


№1 - №2

№2 -№3

№3- №4

1.75


2.12

2.75

3.80


0.9

1.0

0.7


8.01

6.52

6.83

8.50

1.27



0

0

0


2.4


2.9


1.0


7.5


0


0

1.63


3.85

2.80

5.60


0.5

1.1

0


3.55

6.04

6.0

6.3


0

1.0

3.0


-

-

-

2.4


4.1


0


5.5


1.3

1.45


1.49

10.00

5.22


0.7

1.0

2.16


7.81

4.27

-

-


0

0

2.32


-

-

-

3.4


5.6


1.3


6.0


1.0

8


13


2


19


2
5-кесте


Ескертпе: Бақылау басталғанға дейін кертпештердің тұру уақыты-9 жыл (1956-1965 ж.ж.) Беткей еңісінің бағдарлы бұрыштары, кертпештер мен үйінділер қиябеттерінің бұрыштары.


____________________