Геолого-маркшейдерское обеспечение прогнозирования провалов на земной поверхности шахт Центрального Кузбасса

Одной из важнейших проблем инженерной геодинамики, изучающей природные и техногенные инженерно-геологические процессы, является оценка и прогноз развития провалов – нарушений сплошности земной поверхности вследствие обрушения толщи пород над сформировавшимися полостями. Образование данных полостей обычно связано с действием подземных вод, приводящих к растворению и фильтрационному выносу пород. Особую роль в создании крупных пустот в породных массивах принадлежит человеку, осуществляющую хозяйственную деятельность при освоении подземного пространства, в том числе, при выполнении горных работ. Разработка угольных месторождений подземным способом также сопровождается образованием большого количества пустот, над которыми при определенных условиях формируются провалы, нарушающие поверхность земли и создающие угрозу для жизнедеятельности. Опыт добычи угля прошлого столетия в России и за рубежом свидетельствует о возможном развитии процессов провалообразования при разработке пологих и наклонных пластов (менее 35°) при глубине отработки меньше 20∙m (где m – мощность пласта). Данный критерий для угольной отрасли России принят нормативным документом – «Правилами охраны…» 1998 года, действующим в настоящее время. Однако наметившиеся в последние несколько десятилетий существенные изменения в механизации и технологии очистных горных работ, связанные с применением высокопроизводительных добычных комплексов, привели к образованию на земной поверхности шахт провалов при кратности отработки, значительно превышающей обоснованный ранее критерий. Так, в Центральном Кузбассе провалы были отмечены в 2004 году на участке «Красноярский» одноименной шахты при извлечении угля из пласта «Байкаимский» при кратности отработки (80÷90)⸱m. В дальнейшем, при отработке свиты из трех пластов на данном участке отмечена интенсификация нарушений сплошности земли, которая стала носить угрожающий характер <...>