Способ обнаружения возникновения провала над подземным коллектором

(53) УДК 624.131, .6(088,8) по делам изооретений и открытий(72) Авторы изобретения А. Г. Акимов и Б. Я. Гвирцман Всесоюзный научно-исследовательский институт горной геомеханики и маркшейдерского дела(54) С П ОСО Б О БНАРУЖ ЕНИ Я В ОЗНИ КНО ВЕНИ ЯПРОВАЛА НАД ПОДЗЕМНЫМ КОЛЛЕКТОРОМ 1Изобретение относится к строительству для защиты зданий и сооружений от сдвиження горных пород и может быть использовано для обнаружения возникновения провала над пройденным в слабых обводенных породах тоннелем, доступ в который невозможен, например, над тоннельным канализационным коллектором, тоннелем, служащим для пропуска агрессивных вод и т. п.Наиболее близким к предлагаемому техническим решением является способ возникновения провала над подземным коллектором путем образования скважины, установки в ней реперных приспособлений, определения перемещения репера и образования провала в процессе движения горных пород 11. Данный способ дает хорошие результаты в достаточно крепких слоистых породах, в которых сдвижение происходит путем последовательного прогиба и обрушения отдельных слоев, причем от момента обрушения нижнего слоя и до тех пор, пока сдвижение достигает земной поверхности, проходит достаточно длительный отрезок времени. При выносе же в, горную выработку (тоннель) слабых обводненных пород разрыв во времени между перемещением пород, залегающих непосредственно над местом нарушения крепи тоннеля и оседанием земной поверхности, практически отсутствует и, следовательно, оседание глубинного репера, заложенного в непосредственной кровле тоннеля, не будет в каждый момент времени опережать оседание земной поверхности. Таким образом, 10 в слабых обводненных породах способ, основанный на применении глубинных реперов, не дает возможности заранее обнаружить начало возникновения провала.Цель изобретения - обнаружение начала возникновения провала до проявлен нни я заметных оседании земнои поверхности.Указанная цель достигается тем, чтов способе обнаружения возникновения провала над подземным коллектором путем2 О образования скважины, установки в нейреперных приспособлений определения перемещения репера и образования провала, в процессе определения перемешений репера производят измерения уровня грун767291 формула изобретения 3товых вод и определяют момент начала возникновения провала путем сравнения полученной величины уровня воды со средним уровнем воды на данный период времени.На чертеже в вертикальном разрезе схематически показаны пройденный в слабых обводненных породах тоннель 1, доступ в который невозможен, например тоннельный канализационный коллектор, и расположенный на земной поверхности 2 объект 3, подлежащий защите от воздействия провала, При нарушении крепи тоннеля на участке 4 начинается вынос слабых обводненных пород в тоннель, что и вовлекает за собой образование провала на земной поверхности, Однако процессу выноса пород предшествует быстрое сниже з ние уровня грунтовых вод и формирование депрессионной воронки вокруг места нарушения крепи 4, в результате чего уровень грунтовых вод вместо своего естественного положения 5 будет занимать новое положение 6.зюИсходя из этого, для обнаружения начала возникновения провала до проявле.ния заметных оседаний земной поверхности над тоннелем вблизи подлежащего защите объекта 3 бурят гидрогеологическую скважи-и ну 7, в которой производят измерения уровня грунтовых вод и определяют момент начала образования провала путем сравнения полученных величин со средним естественным уровнем воды на данный период времени. За начало возникновения провала следует принимать момент, когда обнаруживается снижение уровня грунто "вых вод, превышающее максимальное известное отклонение его от среднего на дан- , ный период времени.ззДля " сокращения объема наблюденийв скважине 7 и быстрого получения сигнала о снижении уровня подземных вод, свидетельствующем о начале возникновения провала, скважина может быть оборудована автоматическим сигнальным уст ф ройством, например поплавком, замыкающим в необходимый момент контакты электрической цепи и включающим звуковой или световой сигнал. 4Использование предлагаемого способа обнаружения возникновения провала над тоннелем, пройденным в слабых обводненных породах, обеспечивает, по сравнению с известными способами, следующие преи муцеств а.Способ позволяет обнаруживать возникновения провала в наиболее ранний период, до проявления заметных оседаний земной поверхности, благодаря чему обеспечивается возможность своевременного принятия мер по прекращению процесса образования провала (например, отключение тоннельного канализационного коллектора), а также необходимых мер защиты объектов, находящихся в зоне провала. Тем самым создаются лучшие условия для безопасной эксплуатации этих объектов. Кроме того, способ позволяет осуществить автоматическую сигнализацию о начале возникновения провала над"тоннелем, благодаря чему обеспечивается оперативное принятие мер безопасности и сокращение затрат труда на проведение наблюдений. Способ обнаружения возникновения провала над подземным коллектором путемобразования скважины, установки в нейреперных приспособлений, определение перемещения репера и образования провала,отличающийся тем, что, с целью обнаружения начала возникновения провала допроявления заметных. оседаний земной поверхности, в процессе определения перемещений репера производят измерение уровня грунтовых вод и определяют момент начала возникновения провала путем сравнения полученной величины уровня водысо средним уровнем воды на данный периодвремени,Истогники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Инструкция по наблюдениям за движением горных пород и земной поверхности при подземной разработке рудныхместорождений. Л., Издание ВНИМИ,1959, Я 63 - 65.767291 Составитель В: ЛатушкинТех ред К. Шуфрич Корректор Г. Назарова Тираж 713 Поди исн ое Редактор С. ТимохинаЗаказ 6984/1 2 ВНИИПИ Государствено делам изобре113035, Москва, Ж - 35 илиал ППП Патент, г. ого комитета СССРний и открытийРаушская наб д. 4/5жгород, ул. Проектная, 4