Εγκαταλελειμμένη καθίζηση ορυχείου, υπόγεια κενά άνθρακα και ξαφνική κατάρρευση εδάφους¶

Σε ιστορικές περιοχές εξόρυξης άνθρακα, σιδήρου, μολύβδου, ψευδαργύρου, αλατιού, γύψου και χρυσού σε όλο τον κόσμο, εκατομμύρια σπίτια, αυτοκινητόδρομοι, σχολεία και αγροκτήματα βρίσκονται ακριβώς πάνω από εγκαταλελειμμένα υπόγεια ορυχεία που ανασκάφηκαν μεταξύ του δέκατου όγδοου και του εικοστού αιώνα πριν από την ύπαρξη των σύγχρονων νόμων για τα ορυχεία. Σε αντίθεση με τις φυσικές ασβεστολιθικές καρστικές καταβόθρες που διαλύονται αργά κατά τη διάρκεια των γεωλογικών εποχών, εγκαταλελειμμένη καθίζηση ορυχείων συμβαίνει όταν σαπίζουν ξύλινα ξύλα ορυχείων, θρυμματίζονται υπόγειοι πυλώνες άνθρακα ή βράχου ή κακώς καλυμμένοι κάθετοι άξονες ορυχείων πέφτουν κάτω από την επιφάνεια, πέφτουν κτίρια, αυλές και δρόμοι από 30 έως 0 έως 1.000 πόδια) βάθος** σε δευτερόλεπτα ή ώρες.

Ταυτόχρονα, το σπασμένο έδαφος πάνω από εγκαταλελειμμένα ορυχεία άνθρακα και σκληρών πετρωμάτων λειτουργεί ως αναπνευστική καμινάδα για θανατηφόρα υπόγεια αέρια ορυχείων, συμπεριλαμβανομένου του μειωμένου οξυγόνου "blackdamp" (\(CO_2\) και \(N_2\)), της εκρηκτικής "firedamp" (μεθάνιο [\(CH_4\)CO) και τοξικό] ραδόνιο, το οποίο αναρροφάται απευθείας στα υπόγεια των κατοικιών κάθε φορά που ένα σύστημα καιρικών φαινομένων χαμηλής πίεσης περνά από πάνω. Αυτός ο οδηγός παρέχει άμεσους δομικούς κανόνες εκκένωσης, πινακίδες έγκαιρης προειδοποίησης θεμελίωσης και πρωτόκολλα άμυνας ναρκοαερίου που επαληθεύονται από το Υπουργείο Εσωτερικών των Ηνωμένων Πολιτειών για την Ανάκτηση και Επιβολή της Επιφανειακής Εξόρυξης (OSMRE), το Γεωλογικό Ινστιτούτο των Ηνωμένων Πολιτειών (USGS), τη Διοίκηση Ασφάλειας και Υγείας των Ορυχείων (MSHA), την Υπηρεσία Έρευνας του Ηνωμένου Βασιλείου και την πολιτεία Cogeal του Ηνωμένου Βασιλείου. Για καταβόθρες διάλυσης φυσικού ασβεστόλιθου, διαβάστε μας οδηγός καταβόθρων; για κίνηση θεμελίωσης συρρίκνωσης αργίλου, διαβάστε εκτεταμένο αργιλώδες έδαφος ανύψωση και υποχώρηση ξηρασίας.

Κάντε αυτό τώρα¶

1. **Εκκενώστε αμέσως το σπίτι ή το κτήριο σας εάν ακούσετε δυνατούς ήχους που σκάει, κράξιμο ή βογγητό στους τοίχους που συνοδεύονται από πόρτες και παράθυρα που κλείνουν ξαφνικά, διαγώνιες ρωγμές από σκάλες που τρέχουν σε γυψοσανίδες ή τούβλα ή το δάπεδο γέρνει. κενό, παραμορφώνοντας ολόκληρο το δομικό πλαίσιο του σπιτιού. Βγάλτε κάθε άτομο και κατοικίδιο έξω και τουλάχιστον 30 μέτρα (100 πόδια) μακριά σε επαληθευμένο στέρεο έδαφος.
2. **Κλείστε αμέσως την κύρια βαλβίδα μετρητή φυσικού αερίου ή τη βαλβίδα εξωτερικής δεξαμενής προπανίου, εάν μυρίσετε σάπια αυγά (άρωμα μερκαπτάνης), ακούσετε συριγμό σωλήνων ή δείτε το έδαφος να βυθίζεται κοντά στους τοίχους του σπιτιού σας. Μια διατμημένη γραμμή αερίου που διαρρέει κάτω από ένα μεταβαλλόμενο θεμέλιο προκαλεί καταστροφικές εκρήξεις σπιτιών. Χρησιμοποιήστε ένα ρυθμιζόμενο κλειδί για να περιστρέψετε την κύρια βαλβίδα διακοπής αερίου κατά ένα τέταρτο της στροφής, ώστε το ωτίο να κάθεται (σταυρωτά) στον σωλήνα. δείτε το δικό μας οδηγός έκτακτης ανάγκης διαρροής αερίου.
3. Ποτέ μην εισέρχεστε σε υπόγειο, χώρο ανίχνευσης, πηγάδι ή κελάρι σε μια περιοχή εξόρυξης, εάν αισθάνεστε ζάλη, δύσπνοια ή παρατηρήσετε ξαφνικό μούχλα, ξινό ρεύμα αέρα κατά τη διάρκεια πτώσης του βαρόμετρου (προσέγγιση καταιγίδας). Όταν η ατμοσφαιρική πίεση πέφτει πριν από μια καταιγίδα ή ανεμοθύελλα, διοξείδιο του άνθρακα [\(CO_2\)] και άζωτο [\(N_2\)] που περιέχει μόνο 2% έως 10% οξυγόνο) και εκρηκτικό μεθάνιο (\(CH_4\)) μέσα από τις ρωγμές θεμελίωσης στα υπόγεια. Δύο αναπνοές μαύρης υγρασίας με εξάντληση οξυγόνου προκαλούν άμεση απώλεια των αισθήσεων χωρίς καμία προειδοποιητική αίσθηση πνιγμού. δείτε ασφυξία σε περιορισμένο χώρο.
4. Αποκλείστε οποιαδήποτε κυκλική τρύπα που εμφανίστηκε πρόσφατα, βυθισμένη τάφρο ή ξαφνική απώλεια νερού λίμνης/ρυακιού τουλάχιστον 30 μέτρα (100 πόδια) πίσω από την άκρη. Ποτέ μην προσπαθήσετε να γεμίσετε μια νέα καταβόθρα ορυχείου ή κατάρρευση άξονα ρίχνοντας ακαθαρσίες, χαλίκια, πέτρες ή τσιμεντένιο τροχό με μια τρύπα. Η απόρριψη μη σχεδιασμένου γεμίσματος σε έναν ανοιχτό άξονα ορυχείου απλώς λιπαίνει το λαιμό ή προσθέτει επιπλέον βάρος που προκαλεί μια τεράστια δευτερεύουσα κατάρρευση κάτω από το τρακτέρ σας.
5. Καλέστε αμέσως τον αριθμό έκτακτης ανάγκης της περιοχής σας εάν μια κατάρρευση απειλεί σπίτι, δρόμο ή γραμμή κοινής ωφέλειας ή εάν κάποιος πέσει σε λάκκο καθίζησης. Καλέστε το 911 στις Ηνωμένες Πολιτείες και τον Καναδά, το 112 σε όλη την Ευρωπαϊκή Ένωση ή το 999 στο Ηνωμένο Βασίλειο (όπου η UK Coal Authority λειτουργεί επίσης ένα αποκλειστικό Line Coalne 24-0800 4242), ή ελέγξτε την πλήρη λίστα μας αριθμούς έκτακτης ανάγκης. Στις Ηνωμένες Πολιτείες, αναφέρετε επίσης την κατάρρευση στο Πρόγραμμα Έκτακτης Ανάγκης Abandoned Mine Land (AML) ή στο ομοσπονδιακό OSMRE της πολιτείας σας.
6. Εάν κάνετε πεζοπορία ή κάνετε ποδήλατο ATV/χώμα σε ιστορική χώρα εξόρυξης, μείνετε αυστηρά σε σημαδεμένα μονοπάτια και μην εισέρχεστε ποτέ σε παλιά ορυχεία, σήραγγες ή περιφραγμένους άξονες ("Stay Out, Stay Alive"). Εγκαταλελειμμένες σήραγγες ορυχείων περιέχουν σάπιες ξύλινες στέγες που καταρρέουν από μια κατακόρυφη οροφή. άξονες σκαμμένες κατευθείαν στη μέση ενός σκοτεινού οριζόντιου δαπέδου σήραγγας), ιδρωμένα μπαστούνια δυναμίτη (κρυσταλλωμένη νιτρογλυκερίνη που εκρήγνυται με την αφή) και θήκες με θανατηφόρο μονοξείδιο του άνθρακα και μαύρη υγρασία.

Διάγραμμα ροής απόφασης εγκαταλειμμένης καθίζησης ορυχείων και υπόγειων κενών έκτακτης ανάγκης¶

Χρησιμοποιήστε αυτό το δέντρο απόφασης για να αξιολογήσετε την κατάρρευση του εδάφους, τη δομική παραμόρφωση ή τους κινδύνους υπόγειων αερίων σε ζώνες εξόρυξης άνθρακα, μετάλλων και εξόρυξης εξατμιστών.

flowchart TD
    Start["Ύποπτο υπόγειο κενό ή καθίζηση ναρκών:<br/>Ξαφνική τρύπα εδάφους, ρωγμές θεμελίωσης,<br/>ή συναγερμός αερίου στο υπόγειο στην περιοχή εξόρυξης"] --> Type{"Τι είδους έκτακτη ανάγκη<br/>συμβαίνει αυτήν τη στιγμή;"}

    Type -->|"1. ΞΑΦΝΙΚΗ ΒΑΘΙΑ ΚΥΚΛΙΚΗ ΤΡΥΠΑ<br/>Κατάρρευση άξονα ή καταβόθρα καμινάδας<br/>σε αυλή, δρόμο ή χωράφι"| PitCollapse["ΠΡΩΤΟΚΟΛΛΟ ΚΑΤΑΣΤΡΩΣΗΣ ΚΑΜΙΝΔΑΣ / ΑΞΟΝΑ:<br/>1. Εκκενώστε όλους >= 30 μέτρα (100 πόδια) πίσω από το χείλος αμέσως<br/>2. ΠΟΤΕ μην περπατάτε στην άκρη (το προεξέχον χείλος με καμπάνα θα κουρευτεί)<br/>3. Κλείστε τον εξωτερικό μετρητή αερίου και την παροχή νερού σε περίπτωση κατάρρευσης<br/>4. Καλέστε 911 / 112 / 999 + πρακτορείο State Abandoned Mine Land (AML)"]

    Type -->|"2. ΜΕΤΑΠΟΙΗΣΗ Ή ΡΑΓΙΣΜΑΤΟΣ ΣΠΙΤΙΟΥ<br/>Μπλοκάρισμα θυρών, δυνατά σκασίματα κατασκευής,<br/>Διαγώνιες ρωγμές τοίχου, ανακλινόμενα δάπεδα"| TroughSub["ΔΟΜΙΚΗ ΚΑΤΑΒΑΘΗΣΗ ΛΕΙΦΩΝ:<br/>1. Εκκενώστε αμέσως όλους τους επιβάτες και τα κατοικίδια σε εξωτερικούς χώρους<br/>2. Κλείστε την κύρια βαλβίδα φυσικού αερίου/προπανίου στον εξωτερικό μετρητή<br/>3. ΜΗΝ απλώνετε πόρτες ή επιδιορθώνετε ρωγμές μέχρι να επιθεωρήσουν οι μηχανικοί της AML<br/>4. Παρακολουθήστε τις επιχειρήσεις κοινής ωφέλειας για κομμένες γραμμές νερού/αποχέτευσης κάτω από πλάκα"]

    Type -->|"3. ΑΕΡΙΟ Η ΖΑΛΛΗ ΤΟΥ ΥΠΟΓΕΙΟΥ<br/>Συναγερμός CO / Μεθανίου, Σβηστά φώτα πιλότου,<br/>ή δύσπνοια σε χαμηλή πίεση"| MineGas["ΕΙΣΧΥΣΗ ΑΕΡΙΟΥ ΟΡΥΚΕΙΟΥ (BLACKDAMP / FIREDAMP):<br/>1. Έξοδος από το υπόγειο & το κτίριο αμέσως. ΜΗΝ γυρίζετε τους διακόπτες φώτων<br/>2. Μην εισέρχεστε ποτέ σε υπόγειο όπου κάποιος έχει καταρρεύσει (0% κίνδυνος O2)<br/>3. Καλέστε το 911 / Πυροσβεστική Υπηρεσία για ατμοσφαιρικές δοκιμές 4 αερίων<br/>4. Εγκαταστήστε συναγερμούς αποσυμπίεσης υποπλακών και πολλαπλών αερίων"]

    Type -->|"4. ΣΥΝΑΝΤΗΣΗ ΑΝΟΙΧΤΗ ΣΥΡΑΓΓΑ ΟΡΥΚΕΙΟΥ<br/>Ή ΦΡΕΑΤΟΣ ΕΞΩΤΕΡΙΚΟΣ ΧΩΡΟΣ<br/>Πεζοπορία, κυνήγι ή εκτός δρόμου"| StayOut["ΚΑΝΟΝΑΣ ΠΕΔΙΟΥ «ΜΕΙΝΕ ΕΞΩ, ΜΕΙΝΕ ΖΩΝΤΑΝΟΣ»:<br/>1. Σταματήστε αμέσως. πίσω στα ακριβή εισερχόμενα κομμάτια σας<br/>2. Ποτέ μην σκύβετε πάνω από περίφραξη φρεατίων και μην πετάτε πέτρες κάτω από άξονες<br/>3. Ποτέ μην μπείτε μέσα σε οριζόντιες διαφημίσεις (μαύρο υγρό + πλημμυρισμένα νίκια)<br/>4. Καταγράψτε τις συντεταγμένες GPS και αναφέρετε τον μη σφραγισμένο άξονα στην BLM / AML / αστυνομία"]

Οι τέσσερις μηχανισμοί μηχανικής της εγκαταλειμμένης καθίζησης ορυχείων¶

Σύμφωνα με γεωτεχνικούς μηχανικούς στο Γραφείο Επιφανειακής Ανάκτησης και Επιβολής Εξόρυξης των ΗΠΑ (OSMRE) και του Βρετανικού Γεωλογικού Ινστιτούτου, η υπόγεια εξόρυξη αφήνει πίσω της τέσσερις διαφορετικούς τύπους υπόγειων κοιλοτήτων, καθεμία από τις οποίες αποτυγχάνει στην επιφάνεια με εντελώς διαφορετικό τρόπο:

1. Καμινάδα / Καθίζηση λάκκου ("Καταβόθρες λακκούβων" πάνω από ρηχά ορυχεία Δωματίου και Πυλώνων)¶

Στην παραδοσιακή εξόρυξη δωματίου και πυλώνων (χρησιμοποιήθηκε εκτενώς από το 1700 έως τα μέσα του 1900 για άνθρακα, ασβεστόλιθο, γύψο και σιδηρομετάλλευμα), οι ανθρακωρύχοι ανέσκαψαν υπόγεια "δωμάτια" πλάτους 4 έως 9 μέτρων (13 έως 30 πόδια), αφήνοντας πίσω τους στύλους από μη εξορυσσόμενο άνθρακα. - Πώς σχηματίζεται μια κατάρρευση καμινάδας: Πάνω από 50 έως 150 χρόνια, η όξινη έκπλυση των υπόγειων υδάτων, οι κυμαινόμενες στάθμες νερού και η οξείδωση του αέρα αποδυναμώνουν τη δοκό οροφής από σχιστόλιθο ή ψαμμίτη που εκτείνεται μεταξύ των πυλώνων, ειδικά όταν το ορυχείο είναι μικρότερο από 15 έως 50 μέτρα (50 έως 165) κάτω από την επιφάνεια. - Προοδευτική ανοδική σπηλαίωση: Όταν ένα τμήμα της οροφής του ορυχείου καταρρέει στο πλημμυρισμένο ή ξηρό δωμάτιο από κάτω, το κενό μεταναστεύει προς τα πάνω μέσα από τον υπερκείμενο βράχο και το χώμα σαν μια κλεψύδρα που τελειώνει από άμμο. Τέλος, αφού η έντονη βροχή ή το λιώσιμο του χιονιού κορεστεί το ανώτερο τόξο του επιφανειακού εδάφους, το επιφανειακό γρασίδι ή το οδόστρωμα πέφτει ακαριαία, ανοίγοντας έναν απότομο κυκλικό ή κωνικό *κρατήρα καθίζησης λάκκου πλάτους 2 έως 12 μέτρων (6,5 έως 40 πόδια) και βάθους 2 έως 15 μέτρων.

2. Καθίζηση ή καθίζηση (Σύνθλιψη κολόνας ή διάτρηση πυλώνων σε βαθύτερα επίπεδα)¶

Όταν οι νάρκες δωματίων και κολώνων βρίσκονται πιο βαθιά κάτω από τη γη (30 έως 150+ μέτρα [100 έως 500+ πόδια]), ή όταν οι ίδιες οι κολώνες άνθρακα συνθλίβονται αργά κάτω από το βάρος των υπερκείμενων στρωμάτων (ή τρυπούν προς τα κάτω σε ένα μαλακό υγρό πηλό πάτωμα κάτω από τη ραφή άνθρακα, γνωστή ως ολόκληρη η μάζα του βράχου **underclay), φαρδύ πιάτο. - Επιφανειακή πρόσκρουση: Αντί για κατακόρυφη τρύπα, μια απαλή κοιλότητα σε σχήμα πιατιού (κρέμα ή κοιλότητα) πλάτους 30 έως 300 μέτρων (100 έως 1.000 πόδια) πέφτει κατά 0,3 έως 1,5 μέτρα (1 έως 5 πόδια) σε αρκετές ημέρες ή εβδομάδες. - Γιατί τα σπίτια στο RIM της γούρνας υφίστανται τη μεγαλύτερη ζημιά: Τα κτίρια που βρίσκονται ακριβώς στο νεκρό κάτω μέρος μιας φαρδιάς γούρνας συχνά εγκαθίστανται ευθεία με ελάχιστη κλίση. Ωστόσο, τα σπίτια που κάθονται κατά μήκος της καμπύλης εξωτερικής περιμέτρου (ζώνες τάσης και συμπίεσης) του δοχείου βυθίζονται οριζόντια από την εφελκυστική τάση του εδάφους στο εξωτερικό άκρο και συνθλίβονται προς τα μέσα από τη συμπιεστική τάση του εδάφους στην εσωτερική κλίση, θραύοντας τα θεμέλια από σκυρόδεμα στη μέση και λυγίζουν τους δρόμους και τους κεντρικούς δρόμους αερίου.

3. Καταστροφική κατάρρευση εγκαταλελειμμένου κάθετου άξονα¶

Κατά τη διάρκεια του δέκατου ένατου και στις αρχές του εικοστού αιώνα, χιλιάδες κάθετοι άξονες ορυχείων, άξονες αέρα εξαερισμού και ρηχά σκαμμένα με το χέρι «καμπαναριές» (30 έως 300 μέτρα [100 έως 1.000 πόδια]) «έκλεισαν» στο τέλος της εξόρυξης απλώς με την τοποθέτηση παλιών σιδηροτροχιών, ξύλινων ράβδων. άξονα 2 μέτρα κάτω από το έδαφος και μπουλντόζες βρωμιά και γρασίδι από πάνω. - Σχεδόν έναν αιώνα αργότερα, αυτά τα θαμμένα ξύλινα ξύλα σαπίζουν εντελώς. Ένας ιδιοκτήτης σπιτιού που κόβει το γκαζόν του, ένα παιδί που παίζει στην πίσω αυλή ή ένα σταθμευμένο αυτοκίνητο μπορεί να προκαλέσει την ξαφνική αστοχία της σάπιας ξυλείας, ανοίγοντας μια κάθετη, με τούβλα ή με βράχους άβυσσο βάθους δεκάδες ή εκατοντάδες μέτρα ακριβώς σε μια προαστιακή γειτονιά.

4. Highwall Auger Mining Voids¶

Σε απότομες περιοχές άνθρακα στην πλαγιά ενός λόφου (όπως η Appalachia στις ανατολικές Ηνωμένες Πολιτείες), οι ανθρακωρύχοι χρησιμοποιούσαν συχνά γιγάντια οριζόντια σπειροειδή τρυπάνια (τρυπανάκια άνθρακα διαμέτρου 0,6 έως 2 μέτρα [2 έως 6,5 πόδια]) για να ανοίξουν παράλληλες οριζόντιες τρύπες έως και 60 μέτρα πριν γεμίσουν μια οπίσθια λωρίδα στη βάση του λόφου. παγκάκι όπου αργότερα χτίστηκαν σπίτια και δρόμοι. Καθώς οι λεπτοί ιστοί άνθρακα μεταξύ των τρυπών του τρυπάνι συνθλίβονται, σειρές από γραμμικές καταβόθρες και κατρακυλούν στην πλαγιά του λόφου ανοίγουν κάτω από τα σπίτια που είναι χτισμένα κατά μήκος του πάγκου.

Σύγκριση: Φυσικές καταβόθρες καρστ έναντι καθίζησης ορυχείων σε λάκκο έναντι καθίζησης βυθού έναντι εκτεταμένου αργιλικού εδάφους¶

Οι ιδιοκτήτες σπιτιού και οι ρυθμιστές ασφάλισης συχνά συγχέουν την καθίζηση του ορυχείου με τις φυσικές καταβόθρες ή την εποχιακή συρρίκνωση του αργιλώδους εδάφους. Χρησιμοποιήστε αυτόν τον διαγνωστικό πίνακα από τους οδηγούς μηχανικής USGS και OSMRE για να προσδιορίσετε τι βλάπτει την περιουσία σας.

Αναγνωρίζοντας έγκαιρα προειδοποιητικά σημάδια καθίζησης στο ακίνητό σας¶

Πριν από την πλήρη αστοχία μιας κοιλότητας ή κατάρρευσης καμινάδας, η καταπόνηση του εδάφους παράγει σαφείς μηχανικές υπογραφές στην αυλή, το δρόμο και το θεμέλιο:

1. Μέσα στο σπίτι σας¶

• Ταυτόχρονο δέσιμο πολλών θυρών και παραθύρων: Μια μονόκολλη πόρτα σε υγρό καλοκαιρινό καιρό είναι κανονική διόγκωση ξύλου. Εάν τρεις ή τέσσερις εσωτερικές και εξωτερικές πόρτες, πόρτες ντουλαπιών και συρόμενα παράθυρα αρνηθούν ξαφνικά να μανδαλώσουν ή να ξύσουν τα κουφώματα τους εντός του ίδιου χρονικού διαστήματος 48 ωρών, η θεμελίωση του σπιτιού είναι τετράγωνη.
• Διαγώνιες ρωγμές "σκαλοπατιού" μεγαλύτερες από 5 χιλιοστά (0,2 ίντσες) εμφανίζονται ξαφνικά κατά μήκος των αρμών κονιάματος από τσιμεντόλιθους υπογείου, εξωτερικού καπλαμά από τούβλα ή εσωτερικών γωνιών γυψοσανίδας που εκτείνονται προς τα πάνω από τις γωνίες των παραθύρων και των θυρών.
• Θόρυβοι σκάματος, θραύσης ή βολής πιστολιού τη νύχτα: Ως πρόβολοι δοκών θεμελίωσης από σκυρόδεμα πάνω από μια γούρνα βύθισης, η τάση εφελκυσμού κουμπώνει αρμούς κονιάματος, ξύλινες δοκούς δαπέδου και βίδες γυψοσανίδας με δυνατά ηχητικά κτυπήματα.
• Κεκλιμένα δάπεδα και κυλιόμενα αντικείμενα: Τοποθετήστε ένα μάρμαρο, μπάλα του γκολφ ή αλφάδι ξυλουργού στο πάτωμα της κουζίνας ή στην πλάκα του υπογείου. σε ενεργό καθίζηση, ένα σπίτι μπορεί να γέρνει κατά 1 έως 3 μοίρες μέσα σε λίγες μέρες, προκαλώντας τη συγκέντρωση νερού στη λάθος πλευρά των ντους και των μπανιέρων.

2. Έξω στην αυλή και στο δρόμο σας¶

• Κορυφογραμμές συμπίεσης ("χτυπήματα ταχύτητας") και λυγισμένο σκυρόδεμα: Στο κέντρο μιας κοιλότητας καθίζησης, η επιφάνεια του εδάφους συμπιέζεται οριζόντια μεταξύ τους (συμπιεστική τάση). Οι τσιμεντένιες πλάκες του δρόμου ωθούνται προς τα πάνω σε σχήμα ανεστραμμένου "V", οι ασφαλτοστρωμένοι δρόμοι λυγίζουν σε κορυφογραμμές, τα κράσπεδα συνθλίβονται μεταξύ τους και οι φράκτες με κρίκους αλυσίδας χαλαρώνουν και κρεμούν μεταξύ των στύλων.
• Τεντωμένες ρωγμές και τεντωμένοι φράχτες στο χείλος: Γύρω από την εξωτερική άκρη του μπολ καθίζησης, το έδαφος απλώνεται (** εφελκυστική τάση**), ανοίγοντας μακριές παράλληλες σχισμές εδάφους πλάτους 2 έως 15 εκατοστών (1 έως 6 ίντσες) στους χλοοτάπητες και τραβώντας τα ξύλα.
• Ξαφνικές αλλαγές στο νερό των πηγαδιών ή στην επιφανειακή αποστράγγιση: Ιδιωτικά πηγάδια νερού στη γειτονιά γίνονται ξαφνικά λασπωμένα καφέ, μυρωδιά θείου ή πέφτουν εντελώς στεγνά κατά τη διάρκεια της νύχτας καθώς ο υδροφόρος ορίζοντας αποστραγγίζεται μέσω πρόσφατα ραγισμένων πετρωμάτων στις υποκείμενες εργασίες του ορυχείου. Αντίθετα, οι αυλές στο κέντρο μιας κρεμασμένης γούρνας ξαφνικά γίνονται μόνιμα μουσκεμένες ή πλημμυρίζουν επειδή η επιφάνεια της γης έχει πέσει κάτω από το βαθμό αποχέτευσης ομβρίων.

Θανατηφόρα αέρια υπόγειων ορυχείων: Blackdamp, Firedamp, Whitedamp και Stinkdamp¶

Ακόμα κι αν ένα εγκαταλελειμμένο ορυχείο κάτω από το ακίνητό σας δεν καταρρεύσει ποτέ δομικά, συνδέεται μέσω ρωγμών βράχου, παλιών μη σφραγισμένων φρεατίων νερού και τάφρων κοινής ωφέλειας με την επιφανειακή ατμόσφαιρα. Οι μηχανικοί ορυχείων ταξινομούν τέσσερα θανατηφόρα υπόγεια μείγματα αερίων που μεταναστεύουν σε υπόγεια, χώρους ανίχνευσης και εκσκαφές:

Γιατί η πτώση της βαρομετρικής πίεσης προκαλεί έκτακτες ανάγκες αερίου στο υπόγειο¶

Ένα εγκαταλελειμμένο υπόγειο συγκρότημα ορυχείων περιέχει εκατομμύρια κυβικά μέτρα παγιδευμένου αέρα και αερίου. Λειτουργεί σαν ένας γιγάντιος υπόγειος πνεύμονας που συνδέεται με την επιφάνεια μέσω των πόρων του εδάφους και των καταγμάτων: - Όταν ένα σύστημα καιρού υψηλής πίεσης βρίσκεται πάνω από την πόλη σας, το υψηλό ατμοσφαιρικό βάρος ωθεί τον φρέσκο ​​επιφανειακό αέρα προς τα κάτω στο έδαφος, διατηρώντας τα αέρια των ορυχείων εμφιαλωμένα βαθιά κάτω. - Όταν πλησιάζει ένα σύστημα καταιγίδας χαμηλής πίεσης (πτωτικό βαρόμετρο), η εξωτερική ατμοσφαιρική πίεση πέφτει γρήγορα. Το αέριο υψηλότερης πίεσης μέσα στο υπόγειο ορυχείο διαστέλλεται προς τα πάνω (βαρομετρική άντληση), σπρώχνοντας χιλιάδες κυβικά μέτρα χωρίς οξυγόνο μαύρη υγρασία (\(CO_2/N_2\)) και εκρηκτικό μεθάνιο (\(CH_4\)) προς τα πάνω μέσα από ασφράγιστα φρεάτια στο υπόγειο, ενώ τα δάπεδα βρίσκονται σε αποχετεύσεις. - Υποχρεωτική άμυνα υπογείου σε μεταλλευτικές περιοχές: 1. Εγκαταστήστε έναν συνδυασμένο ανιχνευτή μονοξειδίου του άνθρακα (\(CO\)) + εκρηκτικών αερίων (μεθάνιο/\(LEL\)) ΚΑΙ μια οθόνη χαμηλής περιεκτικότητας σε οξυγόνο (\(O_2\)) / διοξειδίου του άνθρακα (\(CO_2\)) σε οποιοδήποτε υπόγειο βρίσκεται πάνω από γνωστές ρηχές εγκαταστάσεις άνθρακα. 2. Σφραγίστε όλες τις ρωγμές πλακών από σκυρόδεμα υπογείου με εύκαμπτο καλαφάτισμα πολυουρεθάνης, τοποθετήστε ένα αεροστεγές κάλυμμα με φλάντζα πάνω από το λάκκο της αντλίας του κάρτερ υπογείου σας και εάν εντοπιστεί αέριο ορυχείου ή υψηλό ραδόνιο, ζητήστε από έναν πιστοποιημένο εργολάβο να εγκαταστήσει Ενεργό Σύστημα Αποσυμπίεσης Υποπλακών (παρόμοιο με ένα σύστημα αποσυμπίεσης ανεμιστήρα από το ραδόνιο το αερίζει με ασφάλεια πάνω από τη γραμμή της οροφής).

Βήμα-βήμα απόκριση έκτακτης ανάγκης εάν κάποιος πέσει σε μια τρύπα καθίζησης ή σε φρεάτιο ορυχείου¶

Ποτέ μην πηδάτε, σκαρφαλώνετε κάτω από ένα σκοινί ή χαμηλώνετε έναν γείτονα σε μια πρόσφατα ανοιγμένη τρύπα καθίζησης ή εγκαταλελειμμένο φρεάτιο ορυχείου για να σώσετε ένα άτομο ή κατοικίδιο. Στα ιστορικά αρχεία διάσωσης του MSHA και της πυροσβεστικής, περισσότεροι από τους μισούς θανάτους σε περιστατικά εγκαταλελειμμένου φρεατίου ορυχείου είναι **μπορεί να είναι ορατές οι διασώστες με αέριο 6\%$ οξυγόνο) και λιποθυμήστε πάνω από το αρχικό θύμα ή πυροδοτήστε μια δευτερεύουσα κατάρρευση του προεξέχοντος κολάρου χώματος που θάβει και τους δύο ανθρώπους ζωντανούς.

1. Καλέστε αμέσως το 911 / 112 / 999 και δηλώστε ξεκάθαρα: "Ένα άτομο έπεσε σε ενεργή κατάρρευση εδάφους / εγκαταλελειμμένο φρεάτιο ορυχείου. χρειαζόμαστε Τεχνική Διάσωσης Περιορισμένου Χώρου Υψηλής Γωνίας με Αυτοδύναμη Αναπνευστική Συσκευή (SCBA) και ασφάλιση εδάφους."
2. Κρατήστε όλους τουλάχιστον 15 έως 30 μέτρα (50 έως 100 πόδια) πίσω από την ασταθή άκρη του κρατήρα: Οι κραδασμοί του οχήματος ή τα άτομα που στέκονται κοντά στο χείλος θα καταρρεύσουν τα προεξέχοντα τοιχώματα της καμπάνας πάνω στο θύμα από κάτω.
3. Εάν η τρύπα είναι ρηχή (\(< 3\text{ μέτρα}\) [\(10\text{ feet}\)]) και πρέπει να επικοινωνήσετε ή να ρίξετε μια γραμμή από απόσταση:
4. Ξαπλώστε εντελώς επίπεδη στο στομάχι σας σε μια μακριά ξύλινη σκάλα, φύλλο κόντρα πλακέ ή συμπαγές πεζοδρόμιο καλά πίσω από το χείλος για να απλώσετε το βάρος σας.
5. Πετάξτε το άκρο ενός δεμένου σχοινιού ή λάστιχου κήπου κάτω στο θύμα, ώστε να μπορεί να το δέσει γύρω από το στήθος του ή να κρατηθεί σε περίπτωση που το πάτωμα από κάτω πέσει πιο βαθιά, αλλά μην το τραβήξετε πάνω σε ένα προεξέχον χείλος βρωμιάς που θα μπορούσε να υποχωρήσει στο κεφάλι του εκτός εάν ο αεραγωγός του βυθίζεται ενεργά στο νερό.
6. Εάν έχετε ανεμιστήρα φύλλων ή ανεμιστήρα καταστήματος με μακρύ εύκαμπτο σωλήνα αγωγού σε συμπαγές έδαφος, η φυσώντας φρέσκο ​​επιφανειακό αέρα προς τα κάτω προς το άνοιγμα από ασφαλή απόσταση μπορεί να βοηθήσει στην εκτόπιση της θανατηφόρου μαύρης υγρασίας (\(CO_2\)) που συγκεντρώνεται στο κάτω μέρος ενός ρηχού λάκκου, ενώ περιμένει την ομάδα τριπόδου διάσωσης SCBA της πυροσβεστικής.

Λίστα ελέγχου ετοιμότητας πριν από την κατάρρευση και ασφάλισης καθίζησης ναρκών¶

Εάν ζείτε ή αγοράζετε ένα σπίτι σε μια τρέχουσα ή ιστορική περιοχή εξόρυξης άνθρακα, μετάλλου, ασβεστόλιθου, γύψου ή αλατιού, συμπληρώστε αυτήν τη λίστα ελέγχου:

• Αναζητήστε την ακριβή διεύθυνση κατοικίας σας στο πολιτειακό ή εθνικό αποθετήριο χαρτών υπόγειων ορυχείων:
• Στις Ηνωμένες Πολιτείες: Αναζητήστε το OSMRE National Mine Map Repository (NMMR) και δηλώστε τις διαδραστικές πύλες ορυχείων GIS (όπως ο χάρτης PASDA / MSI Mine Subsidence Insurance της Pennsylvania, το ODNR Mines of Ohio Viewer του Οχάιο*, το Illinois's Subsidence*, Illinois's ILMINESES πύλη, το Σύστημα πληροφοριών χαρτογράφησης ορυχείων του Κεντάκυ ή WVAGP της Δυτικής Βιρτζίνια).
• Στο Ηνωμένο Βασίλειο: Ελέγξτε το UK Coal Authority Interactive Map Viewer για προηγούμενες ρηχές εργασίες άνθρακα και καταγεγραμμένες καταχωρήσεις ορυχείων (άξονες/προσαρμογές) εντός 20 μέτρων από το κτήριο σας.
• Αγοράστε μια ειδική έγκριση ασφάλισης καθίζησης ορυχείων: Τυπικά ασφαλιστήρια συμβόλαια ιδιοκτητών σπιτιού σχεδόν σε κάθε χώρα και πολιτεία των ΗΠΑ ΕΞΑΙΡΕΙ ρητά την κίνηση της γης και την καθίζηση των ορυχείων. Ωστόσο, σε πολιτείες εξόρυξης άνθρακα (όπως Πενσυλβάνια, Οχάιο, Ιλινόις, πολιτεία Ιντιάνα-μπακ και Βιρτζίνια, Βιρτζίνια, Κεντού) Τα Ταμεία Ασφάλισης Mine Subsidence** προσφέρουν πολιτικές χαμηλού κόστους ($30 έως $150 ετησίως) που καλύπτουν έως και $300.000 έως $500.000 σε δομικές επισκευές. Πρέπει να αγοράσετε το συμβόλαιο πριν ξεκινήσει η καθίζηση.
• Αντικαταστήστε τις υπόγειες συνδέσεις κοινής χρήσης από άκαμπτο χυτοσίδηρο ή γαλβανισμένο χάλυβα με εύκαμπτες σωληνώσεις πολυαιθυλενίου (PE) και εύκαμπτους πλεκτούς συνδέσμους αερίου: Όταν η γραμμή φυσικού αερίου, η γραμμή παροχής νερού και ο σωλήνας αποχέτευσης διέρχονται από τον τοίχο του υπογείου σας, η εγκατάσταση **ευέλικτων βρόχων διαστολής ή εύκαμπτων συνδέσμων αποτρέπει την καθίζηση του σωλήνα (5 εκατοστά) από τη γείωση και προκαλώντας έκρηξη αερίου.
• Διατηρείτε τις υδρορροές και τα στόμια της οροφής σε απόσταση τουλάχιστον 3 μέτρων (10 πόδια) από το θεμέλιο σας και μην απορρίπτετε ποτέ νερό της πισίνας ή σηπτικά λύματα σε ένα συγκεντρωμένο σημείο στην αυλή. Η διείσδυση συμπυκνωμένου νερού ξεπλένει το χώμα του υπερκείμενου σε ρηχές ρωγμές ορυχείων και προκαλεί καταβόθρες στην καμινάδα.

Συχνές ερωτήσεις¶

Πώς μπορεί το σπίτι μου να υποστεί ξαφνικά εγκαταλειμμένη καθίζηση όταν το ανθρακωρυχείο κάτω από την πόλη μου έκλεισε το 1910;¶

Τα εγκαταλειμμένα ορυχεία δωματίου και κολόνας αποτελούν γεωτεχνικούς κινδύνους με χρονική καθυστέρηση. Όταν οι ανθρακωρύχοι εξήγαγαν άνθρακα πριν από 80 έως 120 χρόνια, άφησαν πίσω τους στύλους από άνθρακα και ξύλινα ξύλα στέγης που είχαν σχεδιαστεί μόνο για να κρατούν την οροφή αρκετά ψηλά για να ολοκληρώσουν την εξόρυξη αυτού του τμήματος. Κατά τη διάρκεια του επόμενου αιώνα, οι διακυμάνσεις των υπόγειων υδάτων, το όξινο νερό των ορυχείων (όξινη αποστράγγιση ορυχείου) και η αργή οξείδωση του αέρα ("ξεφλούδισμα") εξαφανίζουν σταδιακά τις εξωτερικές άκρες των υπόγειων πυλώνων άνθρακα και μετατρέπουν τη σχιστολιθική οροφή πάνω από τα δωμάτια σε μαλακή, αδύναμη λασπόπετρα. Τελικά, μια μόνο δυνατή ανοιξιάτικη βροχόπτωση ή λιώσιμο χιονιού προσθέτει αρκετό υδροστατικό βάρος στο χώμα του υπερκείμενου για να υπερβεί την υπολειπόμενη αντοχή ενός ανοίγματος στέγης 100 ετών, με αποτέλεσμα να υποχωρήσει κατά τη διάρκεια της νύχτας.

Ποια είναι η διαφορά μεταξύ της ιστορικής καθίζησης "Room-and-Pillar" και της σύγχρονης καθίζησης εξόρυξης "Longwall";¶

Η ιστορική εξόρυξη δωματίων και κολώνων αφήνει ένα ακανόνιστο σκακιέρα από ανοιχτά δωμάτια και πυλώνες άνθρακα κάτω από το έδαφος που μπορεί να παραμείνει σταθερό για 20 έως 150 χρόνια πριν αποτύχει απρόβλεπτα σε τυχαίες στιγμές μέσω ξαφνικών καταβόθρων ή τοπικών κοιλοτήτων. Η σύγχρονη εξόρυξη άνθρακα με μακρύ τοίχωμα (που διεξάγεται σε βάθη από 150 έως 600 μέτρα [500 έως 2.000 πόδια]) χρησιμοποιεί ένα γιγάντιο μηχανοποιημένο μηχανισμό κοπής για να αφαιρέσει το 100 τοις εκατό ενός πάνελ άνθρακα πλάτους 250 έως 450 μέτρων (800 έως 1.500 πόδια) ενώ συγκρατεί την υδραυλική ασπίδα. καθώς το μηχάνημα προχωρά προς τα εμπρός, ο βράχος της οροφής πίσω από τις ασπίδες αφήνεται σκόπιμα να καταρρεύσει αμέσως στο κενό. Κατά συνέπεια, η εξόρυξη με longwall παράγει μια προγραμματισμένη, προβλέψιμη επιφανειακή κλίση (συνήθως ρίχνοντας την επιφάνεια κατά 1 έως 1,8 μέτρα [3 έως 6 πόδια]) που ξεκινά εντός ημερών από τη διέλευση του μηχανήματος από κάτω και ολοκληρώνει το 90 έως 95 τοις εκατό της καθίζησής του μέσα σε λίγους μήνες, με την ενεργή εταιρεία εξόρυξης να απαιτεί νομικά επισκευή και επισκευή νερού.

Γιατί τα σπίρτα και τα πιλοτικά φώτα του φούρνου έσβησαν στο υπόγειό μου ακριβώς πριν από μια καταιγίδα;¶

Εάν ανοιχτές φλόγες, σπίρτα ή όρθιοι πιλοτικοί φανοί αερίου σβήσουν από μόνα τους σε υπόγειο χτισμένο σε ναρκοθετημένο έδαφος, αντιμετωπίστε το ως άμεση απειλή για τη ζωή και εκκενώστε το κτίριο. Μια φλόγα υδρογονανθράκων απαιτεί τουλάχιστον 16 τοις εκατό οξυγόνο στον αέρα για να παραμείνει αναμμένη (ο κανονικός αέρας είναι 20,9 τοις εκατό οξυγόνο). Όταν η βαρομετρική πίεση πέφτει γρήγορα πριν από μια καταιγίδα, τα υπόγεια κενά ορυχείων εκπνέουν «μαύρο υγρό» που έχει εξαντληθεί σε οξυγόνο (ένα πυκνό μείγμα διοξειδίου του άνθρακα και αζώτου) μέσα από ρωγμές θεμελίωσης και ασφράγιστα φρεάτια στο υπόγειο. Εάν το επίπεδο οξυγόνου στο υπόγειό σας έχει πέσει αρκετά χαμηλά για να σβήσει ένα πιλοτικό φως ($< 16\%$ $O_2$), the air near the floor can quickly drop below 10 percent oxygen, causing sudden unconsciousness and asphyxiation.

Πώς οι γεωτεχνικοί μηχανικοί διορθώνουν μόνιμα ένα σπίτι ή μια αυλή μετά από κατάρρευση εγκαταλελειμμένου ορυχείου;¶

Μην πετάτε ποτέ χαλαρή βρωμιά ή σκουπίδια σε μια τρύπα καθίζησης ορυχείου. Τα υπόγεια ύδατα απλώς ξεπλένουν το χαλαρό έδαφος στις οριζόντιες σήραγγες ορυχείων από κάτω, καθιστώντας τον επιφανειακό κρατήρα ευρύτερο. Αντίθετα, οι κρατικοί μηχανικοί του Abandoned Mine Land (AML) χρησιμοποιούν δύο μόνιμες μεθόδους: για ανοιχτούς κατακόρυφους άξονες ή εντοπισμένες καταρρεύσεις καμινάδας, ανασκάπτουν σε σταθερό βράχο και εγκαθιστούν ένα κάλυμμα άξονα από οπλισμένο σκυρόδεμα ή βύσμα διαβαθμισμένου βράχου (ανεστραμμένο φίλτρο μεγάλων ογκόλιθων που ολοκληρώνονται με προοδευτικά λεπτότερο θρυμματισμένο ύφασμα και geotext). Για να προστατεύσουν τα θεμέλια ενός σπιτιού από ανοιχτά κενά δωματίου και κολώνων, οι μηχανικοί ανοίγουν ένα πλέγμα από κάθετες γεωτρήσεις από την αυλή μέχρι τα δωμάτια του ορυχείου (βάθους 30 έως 100 μέτρα) και αντλούν χιλιάδες κυβικά μέτρα ιλύος ιπτάμενης τέφρας/τσιμεντοκονίας υψηλής καθίζησης κάτω από το έδαφος για να χτίσουν στερεές στήλες από τεχνητή πέτρα που στηρίζουν μόνιμα το ορυχείο.

Οι πηγές ελέγχθηκαν¶

• Υπουργείο Εσωτερικών Ηνωμένων Πολιτειών, Γραφείο Ανάκτησης και Επιβολής Επιφανειών Εξόρυξης Επιφανείας (OSMRE): Οδηγίες Προγράμματος Έκτακτης Ανάγκης για Εγκαταλελειμμένη Γη ορυχείων (AML), Εγχειρίδιο Μηχανικής Καθίζησης Ναρκών και Εθνικό Αποθετήριο Χαρτών Ναρκών.
• Γεωλογικό Ινστιτούτο Ηνωμένων Πολιτειών (USGS): Καταβύθιση γης στις Ηνωμένες Πολιτείες (Εγκύκλιος 1182): Υπόγεια Καθίζηση Εξόρυξης εναντίον Καταβόθρων Καρστ.
• Διοίκηση Ασφάλειας και Υγείας ορυχείων (MSHA, Υπουργείο Εργασίας Ηνωμένων Πολιτειών): Καμπάνια Εγκαταλελειμμένων Κινδύνων Ορυχείων και Τοξικολογία υπόγειων ορυχείων (Blackdamp, Firedamp, Whitedamp, Stinkdamp).
• Υπηρεσία Άνθρακα του Ηνωμένου Βασιλείου και Βρετανική Γεωλογική Υπηρεσία (BGS): Οδηγός καταβύθισης καταβύθισης εξόρυξης άνθρακα, Απόκριση κατάρρευσης ρηχών εργασιών ορυχείων και εισόδου ορυχείων (άξονας/κουδουνιού) και μετριασμός αερίων ορυχείων σε κτίρια.
• ** Τμήμα Περιβαλλοντικής Προστασίας της Πενσυλβάνια (PA DEP) και Πολιτειακό Γεωλογικό Ινστιτούτο του Ιλινόις (ISGS):** Οδηγός ιδιοκτητών κατοικίας για καθίζηση ορυχείων, Πρότυπα ασφάλισης καταβύθισης ορυχείων και Μηχανικών λάκκων εναντίον λάκκων.

Σχετικοί οδηγοί¶

• Καταβόθρες: προειδοποιητικά σημάδια, εκκένωση και επιβίωση
• Επεκτατικό αργιλώδες έδαφος, καθίζηση ξηρασίας και ρωγμές θεμελίωσης
• Υπόγειες πυρκαγιές τύρφης, σιγασμένες κοιλότητες ριζών και κατάρρευση τέφρας
• Ασφυξία σε περιορισμένο χώρο: φρεάτια, σιλό και δεξαμενές
• Διαρροή αερίου: πώς να αναγνωρίσετε και να αποφύγετε μια διαρροή φυσικού αερίου ή προπανίου