книги / Сдвижение и дегазация пород и угольных пластов при очистных работах

сания пород основной кровли у границ очистной выработки над движущимся забоем лавы, м; d - величина зависания пород основной кровли над не­ подвижной границей очистной выработки. (в данном случае над границей вы­ работки со стороны разрезной печи), м; Ÿ - табличная интегральная функ­ ция Гаусса.

Формула (1.9) представляет собой математическую модель динамической мульды сдвижения вдоль главного сечения для любого подрабатываемого слоя горных пород или для земной поверхности при условии полной подработки по оси у . Она позволяет определить величину оседания любой точки,нахо­

дящейся в верхней полуплоскости хО% .для любого момента времени при

Сделав замену переменных и выполняя интегрирование,получим

х

жение представляет собой математическую модель, динамической мульды сдви­ жения, образующейся на земной поверхности или на горизонте х в заданный

момент времени. Она дозволяет определить величину оседания точки о

НО3

Рис.4 . Экспериментальные (спдошнне) и расчетные (штриховые) кривые сдвижений и деформаций земной поверхности по 7-й профильной линии шахты "Першотравнева” .

Результаты изложенных теоретических исследований хорошо согласуются с данными экспериментальных наблюдений за сдвижением земной поверхности (рис .4 -6).,

При подработке сооружений не редки случаи.когда они после ухода за­ боя лавы и затухания процесса сдвижения попадают в пределы плоского два мульды сдвижения. Производя расчет деформаций поверхности под такими сооружениями па момент отработки этой лавы и затухания процесса сдвиже­ ния, можно сделать вывод,что значения ожидаемых деформаций допустимы

дая данных сооружений. Однако в процесс в подработки по мере подхода ж удаления забоя лава сооружения могут претерпевать значительные де­

С процессом сдвижения горных пород тесно связан и процесс естествен­ ной дегазации. Поэтому надежные методы расчета газообильности добычных участков могут быть получены только с учетом закономерностей процесса сдвижения горных пород. Подтверждением этого является работа Б.Г.Тарасо­ ва /5 9 /, где разработан метод определения пористости и проницаемости по­ род междуплас товой толщи по величине нормальных и касательных смещений горных пород и угля в зонах подработки и надработки. На основе этого ме­ тода получены дифференциальные уравнения, характеризующие процесс есте­ ственной дегазации междупластовой толщи и сближенного пласта.

Уравнение ( I , И ) позволяет перейти к определение величин наклонов, кривизны, горизонтальных сдвижений и деформаций для любого слоя горных

У1

Кривизна в точке с координатой X в момент времени t определяет* ся так:

•(vt-X-x)#

Для нахождения величины горизонтальных сдвижений и деформаций вос­ пользуемся зависимостями,предложенными С.Г.Авершиным:

м ~ ’

наблюдений. Это следует,например,из сравнения показанных на рис.4 экспе­ риментальных и расчетных кривых сдвижений и деформаций земной поверхнос­ ти для второй профильной линии шахты "Першотравнева" в Западном Донбассе. При расчете сдвижений оседание каждого репера вычислялось как сумма осе­ даний от подработки каждой лавой в отдельности /377 .

Изложенный выше метод расчета параметров сдвижения земной поверхно­ сти позволяет также определять моменты времени, когда здания и сооруже­ ния будут претерпевать критические деформации,что позволит своевременно принимать соответствующие меры для их охраны.

п

3 . Определение параметров сдвижения подработанной толщи горных пород

Одним из основных параметров, характеризующих физико-механические свойства горных пород, а следовательно, предопределяющих характер процесса сдвижения при ведении очистных работ,являются граничные углы /6 ,3 (7 . Длину полумульды для земной поверхности,входящую в качестве основного параметра в полученные выше математические модели динамичес­ кой мульды сдвижения и в методы расчета с применением типовых кривых

Рио.7 .Расположение реперов наблюдательных отанций при отработке пласта

С целью исследования поведения массива и спутников пласта,располо­ женных вблизи очистной выработки, с транспортного штрека 4-й восточной

Величина и характер вертикальных смещений глубинных реперов изучался по

ную кривую и аппроксимация их интегральной кривой Гаусса дает возмож­ ность судить о достаточно высокой сходимости этих кривых. Это экснериментально подтверждает правомерность применения функции влияния /267 для описания процесса сдвижения массива горных пород при движущемся забое лавы.

характер процесса сдвижения земной поверхности и массива горных пород, но и получить конкретное значение длины кривой сдвижения 1Ъ доя любого

ных оседаний в любом горизонтальном слое пород,расположенном на расстоя­

ничные углы характеризуют физико-механические свойства сдвигающейся тол­ щи горных пород.

Для движущегося забоя лавы в первом приближениивеличину зависания пород основной кровли над аабоем лавы необходимо рассматривать как функ­ цию скорости подвигания забоя и физико-механических свойств пород кров­ ли. В первом приближении ее можно принять примерно в два раза большей