Способ обнаружения возникновения провала над подземным коллектором Советский патент 1980 года по МПК E02D31/08 

1

Изобретение относится к строительству для защиты зданий и сооружений от сдвижения горных пород и может быть использовано для обнаружения возникновения провала над пройденным в слабых рбводенных 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 1.

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 нарущения 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 проявле15ния заметных оседаний земной поверхности.

Указанная цель достигается тем, что S способе обнаружения возникновения провала над подземным коллектором путем

20 образования скважины, установки в ней реперных приспособлений определения перемещения репера ji образования провала, в процессе определения перемещений репера производят измерения уровня грунтовых 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 канализациопный коллектор, и расположенный на земной поверхности 2 объект 3) подлежащий защите от воздействия провала. При нарушении крепи тоннеля на участке 4 начинается вьшос слабых обводненных пород в тоннель, что и вовлекает за собой образование провала на земной поверхности. Однако процессу выноса пород предшествует быстрое снижение 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.

Исходя из этого, для обнаружения начала возникновения провала до проявления за.метных оседаний земной поверхности над тоннелем вблизи подлежащего защите объекта 3 бурят гидрогеологическую скважину 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 врсмени. За начало возникновения провала следует принимать момент, когда обнаруживается снижение уровня грунто вых вод, превышающее максимальное известное отклонение его от среднего на данныи период времени.

Для сокращения объема наблюдений в скважине 7 и быстрого получения сигнала о снижении уровня подземных вод, свидетельствующем о начале возникновения провала, скважина может быть оборудована автоматическим сигнальным устройством, например поплавком, замыкающим в необходимый момент контакты электрической цепи и включающим звуковой или световой сипгал.

Использование предлагаемого способа обнаружения возникновения провала над тоннелем, пройденным в слабых обводненных породах, обеспечивает, по сравнению с известными способами, следующие преимущества.

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, отключейие 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.

Формула изобретения

Способ обнаружения возникновения провала над подземным коллектором путем образования скважины, установки в ней реперных приспособлений, определение перемещения репера и образования провала, отличающийся тем, что, с целью обнаружения начала возникновения провала до проявления 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 воды Со средним уровнем воды на данный период времени.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Инструкция по наблюдениям за движением горных пород и земной поверхности при подземной разработке рудных месторождений. Л., Издание ВНИМИ, 1959, §§63-65.

f. . . .o.t.Vo. .. g...о; ,, .. -g...: :ov..-q..;..-e