Проседание заброшенной шахты, подземные угольные пустоты и внезапное обрушение грунта¶

В исторических регионах добычи угля, железа, свинца, цинка, соли, гипса и золота по всему миру миллионы домов, автомагистралей, школ и ферм расположены прямо над заброшенными подземными горными выработками, раскопанными между восемнадцатым и двадцатым веками до того, как появились современные законы о картировании шахт и рекультивации. В отличие от природных известняковых карстовых воронок, которые медленно растворяются в течение геологических эпох, проседание заброшенных шахт происходит, когда гниющие деревянные шахтные бревна, крошащиеся под землей угольные или каменные столбы или плохо закрытые вертикальные шахтные стволы проваливаются под поверхность, опуская здания, дворы и дороги в подземные пустоты глубиной от 3 до 300 метров (от 10 до 1000 футов) за секунды или часы.

В то же время трещиноватый грунт над заброшенными угольными и каменными шахтами действует как дыхательная труба для смертоносных подземных шахтных газов, включая обедненный кислородом "черный рудничный газ" (\(CO_2\) и \(N_2\)), взрывоопасный "рудничный газ" (метан [\(CH_4\)]) и токсичный окись углерода (\(CO\)) и радон, которые засасываются прямо в жилые подвалы при наступлении погодных условий низкого давления. накладные расходы. В этом руководстве представлены правила немедленной структурной эвакуации, ранние предупреждающие знаки для фундаментов и протоколы защиты от шахтного газа, проверенные Министерством внутренних дел США по рекультивации и обеспечению соблюдения требований по наземным горным разработкам (OSMRE), Геологической службой США (USGS), Управлением по безопасности и охране труда на шахтах (MSHA), Угольным управлением Соединенного Королевства и государственными геологическими изысканиями. О карстовых воронках растворения природного известняка читайте в нашей статье. руководство по провалам; о движении глиняного усадочного фундамента читайте экспансивное глинистое вздымание почвы и оседание засухи.

Сделай это сейчас¶

1. ** Немедленно покиньте свой дом или здание, если вы слышите громкие хлопки, треск или стоны в стенах, сопровождаемые внезапным заклиниванием дверей и окон, диагональными трещинами на ступеньках лестницы, бегущими по гипсокартону или кирпичной кладке, или наклоном пола. ** Внезапное заклинивание нескольких дверей и окон одновременно означает, что земля под вашим фундаментом активно опускается в подземную шахтную пустоту, деформируя весь структурный каркас дома. Выведите всех людей и домашних животных на улицу на расстоянии не менее 30 метров (100 футов) на проверенную твердую почву.
2. ** Немедленно закройте главный вентиль счетчика природного газа или вентиль наружного баллона с пропаном, если вы почувствуете запах тухлых яиц (меркаптановый запах), услышите шипение труб или увидите, как земля оседает возле стен вашего дома. ** Проседание подземной шахты растягивает и разрезает жесткую подземную сталь и пластик ** газопроводы, водопроводные и канализационные трубы ** еще до того, как сам дом треснет. Перерезанный газопровод, просачивающийся под подвижный фундамент, вызывает катастрофические взрывы домов. С помощью разводного ключа поверните главный газовый запорный клапан на четверть оборота так, чтобы выступ располагался перпендикулярно (поперек) трубе; см. наш Руководство по чрезвычайным ситуациям при утечке газа.
3. Никогда не заходите в подвал, подвал, колодец или подвал в горнодобывающем районе, если вы чувствуете головокружение, одышку или замечаете внезапный затхлый, кислый сквозняк во время падающего барометра (приближение шторма). Когда атмосферное давление воздуха падает перед ливнем или ураганом, подземные пустоты шахты выделяют черную сырость (невидимую смесь углекислого газа [\(CO_2\)] и азота [\(N_2\)] без запаха, содержащую всего 2% 10% кислорода) и взрывоопасный метан (\(CH_4\)) через трещины в фундаменте проникает в подвалы. Два вдоха лишенной кислорода черной сырости вызывают мгновенную потерю сознания без какого-либо предупреждающего ощущения удушья; увидеть удушье в замкнутом пространстве.
4. Оцепите любую вновь появившуюся круглую яму, затонувшую траншею или внезапную потерю воды в пруду/ручье на расстоянии не менее 30 метров (100 футов) от края. Никогда не пытайтесь самостоятельно засыпать только что открывшуюся воронку шахты или обрушившуюся шахту, сбрасывая в яму грязь, гравий, камни или бетон с помощью тачки или трактора. Сброс непредусмотренной насыпи в открытый ствол шахты просто смазывает горловину или увеличивает дополнительный вес, который вызывает массовое вторичное обрушение под вашим трактором.
5. Немедленно позвоните по местному номеру службы экстренной помощи, если обрушение угрожает дому, дороге или инженерной линии или если кто-то упал в провал. Наберите 911 в США и Канаде, 112 в Европейском Союзе или 999 в Соединенном Королевстве (где Управление угольной промышленности Великобритании также имеет специальную круглосуточную линию помощи при добыче угля по телефону 0800 288 4242) или ознакомьтесь с нашим полным списком аварийных ситуаций. номера экстренных служб. В Соединенных Штатах также сообщите о коллапсе в Чрезвычайную программу по заброшенным шахтным землям (AML) вашего штата или в федеральный OSMRE.
6. Если вы путешествуете пешком или ездите на квадроцикле или велосипеде по исторической горнодобывающей стране, строго придерживайтесь обозначенных троп и никогда не заходите в старые шахтные штольни, туннели или огороженные шахты («Не входите, оставайтесь в живых»). В заброшенных шахтных туннелях есть гнилые деревянные крыши, которые обрушиваются от вибрации шагов, затопленные вертикальные шахты (скрытые шахты, вырытые прямо посередине темного горизонтального пола туннеля), запотевшие динамитные шашки (кристаллизованные). нитроглицерин, который взрывается при прикосновении), а также карманы смертельного угарного газа и черной сырости.

Блок-схема принятия решений в чрезвычайной ситуации в случае проседания заброшенной шахты и подземных пустот¶

Используйте это дерево решений для оценки обрушения грунта, структурных искажений или опасности подземных газов в зонах добычи угля, металла и эвапорита.

flowchart TD
    Start["Подозрение на подземные пустоты или оседание шахты:<br/>внезапная дыра в грунте, растрескивание фундамента<br/>или сигнализация о наличии газа в подвале в горнодобывающем районе"] --> Type{"Какая чрезвычайная ситуация<br/>происходит сейчас?"}

    Type -->|"1. ВНЕЗАПНО ГЛУБОКАЯ КРУГЛАЯ ДЫРА<br/>Обрушение шахты или провал в дымоходе<br/>во дворе, на улице или в поле."| PitCollapse["ПРОТОКОЛ РАЗРУШЕНИЯ ДЫМОХОДА/ШАХТЫ:<br/>1. Немедленно эвакуируйте всех на расстояние >= 30 м (100 футов) от края<br/>2. НИКОГДА не подходите к краю (нависающая кромка раструба оторвется)<br/>3. Отключите наружный газовый счетчик и водопровод, если они находятся рядом с обвалом<br/>4. Позвоните 911/112/999 + Государственное агентство по заброшенным шахтам (AML)"]

    Type -->|"2. ПЕРЕДВИЖЕНИЕ ИЛИ ВРЕМЯ ДОМА<br/>Заклинивание дверей, громкие хлопки в конструкциях<br/>диагональные трещины в стенах, наклон полов"| TroughSub["СТРУКТУРНОЕ ПРОГИБАНИЕ:<br/>1. Немедленно эвакуируйте всех пассажиров и домашних животных на улицу<br/>2. Закройте главный клапан природного газа/пропана на внешнем счетчике<br/>3. НЕ строгайте двери и не заделывайте трещины до тех пор, пока инженеры AML не проверят<br/>4. Мониторинг инженерных коммуникаций для разрезаемых водопроводных/канализационных линий под плитой"]

    Type -->|"3. ПОДВАЛЬНЫЙ ГАЗ ИЛИ ГОЛОВОКРУЖЕНИЕ<br/>Тревога по CO/метану, отключение контрольной лампы<br/>или одышка при низком давлении"| MineGas["ПРОНИКНОВЕНИЕ ШАХТНОГО ГАЗА (ЧЕРНЫЙ ЛАМПЫ / ОГНЕВОЙ ЛАМПЫ):<br/>1. Немедленно покиньте подвал и здание; НЕ щелкайте выключателями света<br/>2. Никогда не заходите в подвал, где кто-то потерял сознание (риск O2 0%)<br/>3. Позвоните в службу 911/пожарную службу для проверки атмосферы на 4 газа<br/>4. Установите подпанельную разгерметизацию и сигнализацию по нескольким газам."]

    Type -->|"4. ВСТРЕЧАЛИ ОТКРЫТЫЙ ШАХТНЫЙ ТУННЕЛЬ<br/>ИЛИ ШАХТУ НА ОТКРЫТОМ ВОЗМОЖНОСТИ<br/>Поход, охота или поездка по бездорожью"| StayOut["ПОЛЕВОЕ ПРАВИЛО «ОСТАВАЙСЯ, ОСТАВАЙСЯ ЖИВЫМ»:<br/>1. Немедленно остановитесь; отступите по своим входящим следам<br/>2. Никогда не наклоняйтесь через ограждение шахты и не бросайте камни в шахту<br/>3. Никогда не заходите в горизонтальные штольни (черная сырость + затопленные винзы)<br/>4. Запишите координаты GPS и сообщите о незапечатанной шахте в BLM/AML/полицию."]

Четыре инженерных механизма проседания заброшенной шахты¶

По мнению инженеров-геотехников Управления мелиорации и контроля над добычей полезных ископаемых США (OSMRE) и Британской геологической службы, подземные горные работы оставляют после себя четыре различных типа подземных полостей, каждый из которых выходит на поверхность совершенно по-разному:

1. Проседание дымохода/ямы («выбоины» над неглубокими камерно-столбовыми шахтами)¶

При традиционной камерно-колонной добыче (широко использовавшейся с 1700-х по середину 1900-х годов для добычи угля, известняка, гипса и железной руды) горняки выкапывали подземные «комнаты» шириной от 4 до 9 метров (от 13 до 30 футов), оставляя позади столбы из не добытого угля или камня, поддерживающие крышу. - Как образуется обрушение дымохода: В течение 50-150 лет кислотное выщелачивание грунтовых вод, колебания уровня грунтовых вод и окисление воздуха ослабляют балку крыши из сланца или песчаника, пролегающую между столбами, особенно там, где шахта находится на глубине менее 15-50 метров (50-165 футов) от поверхности. - Постепенное обрушение вверх. Когда часть крыши шахты обрушивается в затопленное или сухое помещение внизу, пустота мигрирует вверх через вышележащие породы и почву, как песочные часы, в которых заканчивается песок. Наконец, после того, как проливной дождь или таяние снега пропитывают верхний слой почвы, поверхностная трава или дорожное покрытие мгновенно падают, открывая круглый или конический кратер оседания ямы с крутыми стенками шириной от 2 до 12 метров (6,5-40 футов) и глубиной от 2 до 15 метров (6,5-50 футов).

2. Провисание или проваливание (раздавливание столба или продавливание столба на более глубоких уровнях)¶

Когда камерно-столбовые шахты залегают глубже под землей (от 30 до 150+ метров [от 100 до 500+ футов]) или когда угольные столбы сами по себе медленно разрушаются под тяжестью вышележащих пластов (или пробиваются вниз, в мягкий влажный глинистый пол под угольным пластом, что называется подглинистым сжатием), вся горная масса наверху оседает вниз в виде широкой тарелки. - Поверхностное воздействие: вместо вертикального отверстия образуется пологая впадина в форме блюдца (провисание) шириной от 30 до 300 метров (от 100 до 1000 футов), опускающаяся на 0,3-1,5 метра (от 1 до 5 футов) в течение нескольких дней или недель. - Почему дома на краю желоба страдают больше всего: Здания, расположенные прямо в мертвой точке дна широкого провисающего желоба, часто опускаются прямо вниз с минимальным наклоном. Однако дома, расположенные вдоль изогнутого внешнего периметра (зоны растяжения и сжатия) опускающейся чаши, раздвигаются по горизонтали из-за растягивающей деформации грунта на внешнем крае и сдавливаются внутрь из-за сжимающей деформации грунта на внутреннем склоне, разрывая бетонные фундаменты пополам и выпучивая улицы и газопроводы.

3. Катастрофическое обрушение заброшенной вертикальной шахты.¶

В течение девятнадцатого и начала двадцатого веков тысячи вертикальных шахтных стволов, вентиляционных вентиляционных шахт и неглубоких вырытых вручную «колокольных ям»** (глубиной от 30 до 300 метров [от 100 до 1000 футов]) были «закрыты» в конце добычи, просто укладывая старые шпалы, деревянные доски или металлолом поперек воротника шахты на глубине 2 метра под землей и сбрасывая бульдозерами грязь и траву сверху. - Почти столетие спустя закопанные деревянные бревна полностью сгнили. Домовладелец, стригущий газон, ребенок, играющий на заднем дворе, или припаркованная машина могут спровоцировать внезапный выход из строя гнилой деревянной пробки, открывая вертикальную, выложенную кирпичом или каменными стенами пропасть глубиной в десятки или сотни метров прямо в пригородном районе.

4. Пустоты горных шнеков Highwall¶

В угольных регионах с крутыми склонами (например, в Аппалачах на востоке США) горняки часто использовали гигантские горизонтальные спиральные буры (угольные шнеки диаметром от 0,6 до 2 метров [от 2 до 6,5 футов]), чтобы бурить параллельные горизонтальные скважины глубиной до 60 метров (200 футов) в угольный пласт у подножия обнаженного склона холма перед обратной засыпкой уступа, на котором позже были построены дома и дороги. Когда тонкие паутины угля между отверстиями шнека разрушаются, под домами, построенными вдоль уступа, открываются цепочки линейных воронок и обвалов на склонах холмов.

Сравнение: естественные карстовые воронки, оседание карьера, оседание провисающей впадины и экспансивная глинистая почва.¶

Домовладельцы и специалисты по страхованию часто путают проседание шахт с естественными воронками или сезонным усадкой глинистой почвы. Используйте эту диагностическую таблицу из инженерных руководств USGS и OSMRE, чтобы определить, что наносит ущерб вашей собственности.

Распознавание ранних признаков оседания шахты на вашем участке¶

Прежде чем провисание желоба или обрушение дымохода достигнет полного разрушения, напряжение грунта оставит четкие механические следы во дворе, улице и фундаменте:

1. Внутри вашего дома¶

• Одновременное соединение нескольких дверей и окон: Заедание одной двери во влажную летнюю погоду , это нормальное разбухание древесины. Если три или четыре внутренние и наружные двери, дверцы шкафов и раздвижные окна внезапно отказываются защелкиваться или царапать свои рамы в течение одного и того же 48-часового периода, фундамент дома выходит из строя.
• Диагональные «ступенчатые» трещины шириной более 5 миллиметров (0,2 дюйма), внезапно появляющиеся вдоль швов бетонных блоков подвала, внешней кирпичной облицовки или внутренних углов гипсокартона, идущие вверх от углов окон и дверей.
• Хлопки, щелчки или звуки пистолетных выстрелов ночью: Когда бетонная фундаментная балка нависает над проваливающимся желобом, растягивающее напряжение разрывает растворные швы, балки деревянного пола и шурупы для гипсокартона с громким слышимым звуком.
• Наклонные полы и катящиеся предметы. Поместите мрамор, мяч для гольфа или столярный уровень на пол кухни или подвальную плиту; При активном проседании дом в течение нескольких дней может наклониться на 1-3 градуса, в результате чего вода скапливается на неправильной стороне душевых поддонов и ванн.

2. На улице, во дворе и на улице.¶

• Гребты сжатия («лежачие полицейские») и деформированный бетон: В центре впадины проседания поверхность земли сжимается по горизонтали (деформация сжатия). Бетонные плиты подъездных дорог сгибаются в форме перевернутой буквы «V», асфальтовые улицы сгибаются в гребни, бордюрные камни сбиваются вместе, а сетчатые заборы провисают и провисают между столбами.
• Трещины напряжения и растянутые ограждения на ободе: Вокруг внешнего края чаши проседания земля растягивается (растяжение), открывая длинные параллельные трещины в земле шириной от 2 до 15 см (от 1 до 6 дюймов) на газонах и натягивая деревянные или проволочные ограждения до тех пор, пока они не сломаются.
• Внезапные изменения в колодезной воде или поверхностном дренаже: Частные колодцы по соседству внезапно становятся мутно-коричневыми, начинают пахнуть серой или полностью высыхают за ночь, когда водоносный горизонт просачивается через недавно растрескавшуюся породу в нижележащие горные выработки. И наоборот, дворовые территории в центре провисшего желоба внезапно становятся постоянно сырыми или затопленными, потому что поверхность земли опускается ниже уровня ливневой канализации.

Смертоносные подземные шахтные газы: Blackdamp, Firedamp, Whitedamp и Stinkdamp.¶

Даже если заброшенная шахта под вашей собственностью никогда не разрушается структурно, она соединяется с поверхностной атмосферой через трещины в коренной породе, старые незакрытые водяные колодцы и инженерные траншеи. Горные инженеры классифицируют четыре смертоносные подземные газовые смеси, которые мигрируют в подвалы, подвалы и траншеи:

Почему падение атмосферного давления провоцирует аварию с подвалом газа¶

Заброшенный подземный шахтный комплекс содержит миллионы кубических метров воздуха и газа. Он действует как гигантское подземное легкое, соединенное с поверхностью через поры и трещины почвы: - Когда над вашим городом находится погодная система высокого давления, высокая атмосферная масса выталкивает свежий поверхностный воздух вниз в землю, удерживая шахтные газы глубоко внизу. - Когда приближается штормовая система низкого давления (падающий барометр), атмосферное давление на открытом воздухе быстро падает. Газ под более высоким давлением внутри подземной шахты расширяется вверх (барометрическая закачка), выталкивая тысячи кубических метров бескислородной черной сырости (\(CO_2/N_2\)) и взрывоопасного метана (\(CH_4\)) вверх через незакрытые отстойники подвала, дренажные отверстия в полу и трещины в фундаменте прямо в то время, когда ваша семья спит в помещении. - Обязательная защита подвалов в горнодобывающих районах: 1. Установите комбинированный детектор угарного газа (\(CO\)) + взрывоопасного газа (метан/\(LEL\)) И монитор низкого содержания кислорода (\(O_2\))/диоксида углерода (\(CO_2\)) в любом подвале, расположенном над известными неглубокими угольными выработками. 2. Заделайте все трещины в бетонных плитах подвала гибким полиуретановым герметиком, установите герметичную крышку с прокладкой над ямой для отстойника подвала, а в случае обнаружения шахтного газа или высокого содержания радона попросите сертифицированного подрядчика установить Активную систему разгерметизации подплиты (аналогично фановой трубе для снижения радона, которая всасывает газ из-под плиты подвала и безопасно выпускает его над линией крыши).

Пошаговое реагирование на чрезвычайные ситуации, если кто-то упал в просадочную яму или шахту¶

Никогда не прыгайте, не спускайтесь по веревке и не спускайте соседа в недавно открытую провальную яму или заброшенную шахту, чтобы спасти человека или домашнее животное. Согласно историческим данным MSHA и спасательных служб пожарных, более половины всех погибших в инцидентах в заброшенной шахте - это потенциальные спасатели, которые спускаются в невидимый сырой газ (\(<6\%\) кислорода) и теряют сознание на вершине первоначальной жертвы или вызывают вторичное обрушение нависающего земляного воротника, который погребает обоих люди живы.

1. Немедленно позвоните по номеру 911 / 112 / 999 и четко скажите: * «Человек упал в результате активного обвала грунта / заброшенной шахты; нам необходимы технические спасательные службы в замкнутом пространстве под большим углом с использованием автономного дыхательного аппарата (SCBA) и наземных опор».*
2. **Держите всех на расстоянии не менее 15-30 метров (50-100 футов) от нестабильного края кратера: ** Вибрация автомобиля или люди, стоящие возле края кратера, обрушат нависающие стены колокольной ямы на жертву внизу.
3. Если лунка неглубокая (\(< 3\text{ метров}\) [\(10\text{ футов}\)]) и вам приходится общаться или бросать леску на расстоянии:
4. Лягте ровно на живот на длинную деревянную лестницу, фанерный лист или твердый тротуар далеко от края, чтобы распределить свой вес.
5. Бросьте конец привязанной веревки или садового шланга пострадавшему, чтобы он мог обвязать его вокруг груди или удержать, если пол под ним упадет глубже, но не тяните его к нависающей грязной кромке, которая может обрушиться на его голову, если его дыхательные пути не будут активно погружаться в воду.
6. Если у вас есть вентилятор для листьев или магазинный вентилятор с длинным гибким шлангом на твердой земле, подача свежего поверхностного воздуха вниз к отверстию с безопасного расстояния может помочь вытеснить смертоносную черную влагу (\(CO_2\)), скопившуюся на дне неглубокой ямы в ожидании бригады спасателей с автономным дыхательным аппаратом пожарной части.

Готовность к обрушению и контрольный список страхования от проседания шахты¶

Если вы живете или покупаете дом в нынешнем или историческом регионе добычи угля, металла, известняка, гипса или соли, заполните этот контрольный список:

• Найдите свой точный домашний адрес в хранилище карт подземных шахт вашего штата или страны:
• В США: Выполните поиск в Национальном репозитории шахтных карт OSMRE (NMMR) и на интерактивных ГИС-порталах горных предприятий штата (таких как PASDA/MSI Mine Subsidence Map в Пенсильвании*, ODNR Mines of Ohio Viewer в Огайо, ILMINES Wiki в Иллинойсе, CGS Mine Subsidence Portal в Колорадо*, Mine Mapping в Кентукки Информационная система или WVAGP Западной Вирджинии).
• В Великобритании: Проверьте Интерактивную программу просмотра карт Управления угольной промышленности Великобритании, чтобы узнать о прошлых неглубоких угольных выработках и зарегистрированных входах в шахты (шахты/штольни) в пределах 20 метров от вашего здания.
• Приобрести специальную подписку на страхование от проседаний шахт: Стандартные полисы страхования домовладельцев почти во всех странах и штатах США прямо ИСКЛЮЧАЮТ движение земли и оседание шахт. Однако в угледобывающих штатах (таких как Пенсильвания, Огайо, Иллинойс, Индиана, Кентукки, Западная Вирджиния, Колорадо и Вайоминг) поддерживаемые государством Фонды страхования от проседаний шахт предлагают недорогие полисы. (от 30 до 150 долларов в год), покрывая от 300 000 до 500 000 долларов на структурный ремонт. Вы должны купить полис до начала проседания.
• Замените жесткие чугунные или оцинкованные стальные подземные коммуникации на гибкие полиэтиленовые (ПЭ) трубы и гибкие плетеные газовые соединители: Там, где газопровод, водопровод и канализационная труба проходят через стену подвала, установка гибких компенсационных петель или гибких муфт предотвращает разрушение трубы и взрыв газа при 5-сантиметровой (2-дюймовой) осадке грунта.
• Держите желоба на крыше и водосточные трубы на расстоянии не менее 3 метров (10 футов) от фундамента и никогда не сливайте воду из бассейна или сточные воды в одно концентрированное место во дворе; Концентрированная инфильтрация воды смывает вскрышную почву в неглубокие шахтные трещины и вызывает провалы в дымоходах.

Часто задаваемые вопросы¶

Как мог мой дом внезапно подвергнуться обрушению заброшенной шахты, когда угольная шахта под моим городом закрылась в 1910 году?¶

Заброшенные камерно-столбовые шахты представляют собой отложенную во времени геотехническую опасность. Когда шахтеры добывали уголь 80-120 лет назад, они оставили после себя угольные столбы и деревянные балки крыши, которые были предназначены только для того, чтобы удерживать крышу достаточно долго, чтобы завершить разработку этого участка. В течение следующего столетия колебания грунтовых вод, кислая шахтная вода (кислотный дренаж шахт) и медленное окисление воздуха («откалывание») постепенно разъедают внешние края подземных угольных столбов и превращают сланцевую крышу над помещениями в мягкий, слабый аргиллит. В конце концов, один сильный весенний ливень или таяние снега прибавляют достаточно гидростатического веса покрывающей почве, чтобы превысить оставшуюся прочность 100-летнего пролета крыши, что приводит к его обрушению в одночасье.

В чем разница между историческим «комнатно-столбовым» оседанием и современным горнодобывающим «длинным забоем»?¶

Историческая камерно-столбовая добыча оставляет под землей неравномерную шахматную доску из открытых помещений и угольных столбов, которая может оставаться стабильной в течение 20-150 лет, прежде чем неожиданно в случайное время выйти из строя из-за внезапных провалов или локализованных впадин. В современной добыче угля длинными забоями (проводимой на глубине от 150 до 600 метров [от 500 до 2000 футов]) используется гигантский механизированный комбайн для удаления 100 процентов угольной панели шириной от 250 до 450 метров (от 800 до 1500 футов), в то время как гидравлические щиты удерживают крышу; Когда машина продвигается вперед, скала крыши за щитами намеренно немедленно обрушивается в пустоту. Следовательно, добыча длинными забоями приводит к запланированному и предсказуемому провисанию поверхности (обычно падение поверхности на 1-1,8 метра [от 3 до 6 футов]), которое начинается через несколько дней после прохождения машины под ней и завершает 90-95 процентов оседания в течение нескольких месяцев, при этом в большинстве юрисдикций действующая горнодобывающая компания по закону обязана предварительно проверять и ремонтировать наземные дома и системы водоснабжения.

Почему в моем подвале прямо перед грозой погасли спички и запальники печи?¶

Если открытое пламя, спички или стоячие газовые зажигалки погаснут сами по себе в подвале, построенном на заминированном грунте, расцените это как чрезвычайную ситуацию, угрожающую жизни, и покиньте здание. Для горения углеводородного пламени требуется не менее 16 процентов кислорода в воздухе (обычный воздух содержит 20,9 процента кислорода). Когда перед грозой атмосферное давление быстро падает, из подземных шахтных пустот выдыхается обедненная кислородом «черная жидкость» (плотная смесь углекислого газа и азота) через трещины в фундаменте и незакрытые отстойники в подвал. Если уровень кислорода в вашем подвале упал достаточно низко, чтобы погасить контрольную лампу ($< 16\%$ $O_2$), the air near the floor can quickly drop below 10 percent oxygen, causing sudden unconsciousness and asphyxiation.

Как инженеры-геотехники навсегда отремонтируют дом или двор после обрушения заброшенной шахты?¶

Никогда не сбрасывайте рыхлую грязь или мусор в просадочную яму шахты; грунтовые воды просто смывают рыхлую почву в горизонтальные шахтные туннели внизу, делая кратер на поверхности шире. Вместо этого государственные инженеры по заброшенным шахтным землям (AML) используют два постоянных метода: в случае открытых вертикальных стволов или локальных обрушений дымоходов они выкапывают землю до устойчивой коренной породы и устанавливают железобетонную крышку шахты или градуированную каменную пробку (перевернутый фильтр из больших валунов, покрытых постепенно более мелким щебнем и геотекстильной тканью). Чтобы защитить фундамент дома от открытых пустот между комнатами и колоннами, инженеры пробуривают сеть вертикальных скважин со двора в шахтные помещения (глубиной от 30 до 100 метров) и закачивают под землю тысячи кубических метров жидкой золы-уноса и цементного раствора, чтобы построить прочные колонны из искусственного камня, которые будут постоянно поддерживать крышу шахты.

Источники проверены¶

• Министерство внутренних дел США, Управление по рекультивации и правоприменению наземных горных разработок (OSMRE): Руководство по программе чрезвычайной помощи на заброшенных шахтных землях (AML), Руководство по проектированию оседания шахт и Национальное хранилище минных карт.
• Геологическая служба США (USGS): Проседание земель в Соединенных Штатах (Циркуляр 1182): Проседание подземных горных работ в сравнении с карстовыми воронками.
• Управление по безопасности и гигиене труда на шахтах (MSHA, Министерство труда США): Кампания по опасностям на заброшенных шахтах «Держись подальше, оставайся в живых» и токсикология подземного шахтного газа (рудничного газа, рудничного газа, белого рудного газа, вонючего рудного газа).
• Управление угольной промышленности Соединенного Королевства и Британская геологическая служба (BGS): Руководство по устранению повреждений в результате проседания угольной промышленности, реагирование на обрушение неглубоких горных выработок и входов в шахты (шахты/колокольные ямы), а также меры по смягчению последствий шахтного газа в зданиях.
• Департамент охраны окружающей среды Пенсильвании (PA DEP) и Геологическая служба штата Иллинойс (ISGS): Руководство домовладельца по просадке шахт, механике желоба и карьера и стандартам страхования от проседания шахты.

Связанные руководства¶

• Воронки: предупреждающие знаки, эвакуация и выживание
• Экспансивное пучение глинистой почвы, проседание засухи и растрескивание фундамента.
• Подземные торфяные пожары, тлеющие корневые полости и обвал зольника
• Удушье в замкнутом пространстве: люки, силосы и резервуары.
• Утечка газа: как распознать и избежать утечки природного газа или пропана