Критерии безопасной подработки водозащитной толщи

Критерии безопасной подработки водозащитной толщи (ВЗТ) определяются необходимостью сохранения ее целостности для предотвращения прорыва воды в горные выработки. Ниже приведены основные положения, которые можно переписать в тетрадь. Водозащитная толща — это слой водонепроницаемых горных пород, расположенный между водоносным горизонтом (или водным объектом) и полезным ископаемым. Основные критерии безопасности: 1. Геометрический критерий (мощность толщи) Безопасность обеспечивается, если фактическая мощность водозащитной толщи \( H_{взт} \) больше или равна минимально допустимой (безопасной) величине \( H_{без} \): \[ H_{взт} \ge H_{без} \] 2. Структурный критерий Толща должна состоять из пластичных, слабопроницаемых пород, таких как глины, аргиллиты или алевролиты. Важно отсутствие сквозных тектонических нарушений (разломов, трещин), которые могут служить каналами для фильтрации воды. 3. Деформационный критерий При подработке над выработкой образуются зоны деформаций. Безопасность соблюдается, если зона водопроводящих трещин \( H_{вз} \) не достигает водоносного горизонта. Условие отсутствия прорыва: \[ H_{взт} > H_{вз} + H_{пл} \] где \( H_{пл} \) — мощность предохранительного слоя (слой породы, гарантирующий герметичность). 4. Расчет безопасной глубины Для определения безопасной глубины ведения работ \( H_{без} \) часто используется формула, учитывающая вынимаемую мощность пласта \( m \) и коэффициент безопасности \( K \), зависящий от типа пород: \[ H_{bez} = K \cdot m \] 5. Гидродинамический критерий Давление воды на водозащитную толщу не должно превышать критического значения, при котором возможен "прорыв" или "выпор" почвы/кровли. Вывод: Безопасная подработка возможна только при строгом соблюдении проектных параметров, исключающих соединение техногенных трещин с водными объектами. В отечественной горной науке (согласно российским нормативным документам и ПБ) расчеты ВЗТ являются обязательным этапом проектирования шахт и рудников для защиты жизни горняков и сохранения экологии региона.