книги / Сдвижение горных пород и земной поверхности под влиянием подземной разработки

зданиях и сооружениях, определяются предельными показателя­ ми деформаций или при перспективном планировании горных работ предельной глубиной разработки Нп. Предельная глубина разработки откладывается от охраняемого объекта по вертикали и определяется по формулам (1.45) - (1.48), в которых вместо допу­ стимых деформаций [Дд] (показателей деформаций) используют­ ся предельные деформации [Дп] (показатели деформаций). Прие­ мы и методы расчета предельной глубины разработки аналогичны приемам и методам расчета безопасной глубины разработки.

1.10.2.Определение показателей суммарных деформаций для гражданских зданий

Допустимым и предельным деформациям земной поверхно­ сти для жилых и общественных зданий соответствуют допусти­ мые и предельные величины показателя суммарных деформаций , определяемые по формулам:

показатели суммарных деформаций, определяемые в зависи­ мости от назначения гражданских зданий и их этажности;

Яр п2, п3, п4, п5 — коэффициенты, учитывающие соответ­ ственно: грунтовые условия; материал и толщину стен; износ кирпичных и шлакоблочных стен; наличие жестких перекрытий; форму здания в плане (Г-образную, П-образную и т.п.).

В формулах (1.50), (1.51) должно соблюдаться условие: п1 • п2 ■пъ' я4 • п5>0,5.

Если произведение указанных коэффициентов менее 0,5, то его принимают равным 0,5.

Расчетный показатель суммарных деформаций а ( ( м м ) , воз­ никающих в подрабатываемом гражданском здании под влияни­ ем горных разработок, определяется по следующим формулам:

1. При разработке пласта отдельной выработкой:

а) при деформациях земной поверхности без образования уступов

где £ —длина здания (отсека), мм;

те, тк - коэффициенты условий работы при учете воздей­ ствия на здание горизонтальных деформаций е и кривизны К (принимается по таблице «Правила охраны»);

8j и Щ —расчетные величины горизонтальной деформации (безразмерные) и радиуса кривизны, м;

# 3 - высота здания от подошвы фундамента до верха карниза, м. б) при деформациях земной поверхности с образованием

уступов

между подработками меньше или равны общей продолжитель­ ности процесса сдвижения:

а) при деформациях земной поверхности без образования уступов

(1.54)

где е(- и К-—расчетные величины горизонтальной деформации и кривизны от отдельной / - той выработки; п — количество выработок.

б) при деформациях земной поверхности с образованием уступов

где hyj —расчетная величина высоты уступа от отдельной i — той выработки.

2.2. При процессе сдвижения с разрывами во времени, пре­ вышающими общую продолжительность процесса сдвижения

где A^I ,A^2 и а^„ показатели деформаций от влияния первой, второй и п- ой выработок, определяются по формулам (1.52) и (1.53).

Допустимые [ед] и предельные [еп] горизонтальные дефор­ мации, используемые при определении Щ и Нп для гражданских зданий, определяются по формулам:

где № д \ — допустимая и IА^я1 предельная величины пока­ зателя суммарных деформаций;

£ —длина здания (отсека), м.

Для промышленных зданий с размещенным в них оборудова­ нием допустимые и предельные деформации определяются раз­ дельно для зданий и для оборудования. Меры охраны устанавли­ ваются по наименьшим допустимым.

Допустимые и предельные деформации определяются по формулам:

Iед]-Ы д]н ’ni ‘n6>[ея1~1£я1я ■ЛГ Я6> (1.58)

где [£д]н и [еп]н —нормативные величины допустимых и пре­ дельных горизонтальных деформаций земной поверхности;

я6 — коэффициент, учитывающий состояние здания к моменту его подработки (хорошее, удовлетворительное, неудо­ влетворительное, ветхое).

Нормативная величина допустимых (предельных) горизон­ тальных деформаций земной поверхности для промышленных зданий учитывает: конструктивную схему здания, его размеры;

тип, конструкцию фундамента; условия работы и некоторые дру­ гие конструктивные и эксплуатационные особенности.

В качестве показателей допустимости подработки инженер­ ных сооружений, технического оборудования и санитарно-тех­ нических сетей принимаются горизонтальные (сжатие, растяже­ ние) или вертикальные (наклон, кривизна) деформации в зави­ симости от чувствительности подрабатываемого объекта к деформациям.

Для решения вопроса о выемке под объектом угля между безопасной и предельной глубинами необходимо определить расчетные величины деформаций (расчетный показатель сум­ марных деформаций) и рассмотреть варианты применения мер охраны, обеспечивающих безопасную эксплуатацию объекта.

1.10.3.Меры охраны подрабатываемых сооружений

иприродных объектов.

Различают три вида мер охраны объектов, находящихся в зоне влияния подземных разработок. Горные меры — специаль­ ные системы разработки угольных пластов и способы управле­ ния горным давлением, способствующие уменьшению величин деформаций земной поверхности или их скоростей.

Конструктивные меры - специальные строительно-кон­ структивные меры, направленные на восприятие подрабатывае­ мыми зданиями, сооружениями определенных величин и видов деформаций.

Временное изменение характера эксплуатации подрабатывае­ мого объекта на период опасных деформаций: переселение жильцов, прекращение учебного, производственного процессов и т.д. После затухания процесса сдвижения и проведения ремонтных работ эксплуатация объекта по прямому назначению продолжается.

Горные меры охраны. Выбор горных мер связан с конкретны­ ми горно-геологическими условиями и технологическими воз­ можностями шахты в развитии горных работ, а также с фактора­ ми, определяющими дополнительные затраты. Горно-геологиче­ ские условия, в которых целесообразно применение различных

Выбор наиболее приемлемой меры охраны сооружении осуществляют в следующей последовательности. В соответствии с представленным вариантом полного извлечения запасов угля обычным для шахты способом определяют максимальные ожи­ даемые деформации поверхности под охраняемым объектом. Расчет производят по тем видам деформаций, по которым зада­ ны допустимые деформации.

Допустимые деформации охраняемого объекта сравнивают с расчетными и определяют коэффициент необходимого умень­ шения деформаций с помощью проектируемых горных мер (А.), равный отношению допустимых деформаций к максимальным ожидаемым. Если допустимые деформации заданы несколькими показателями, то сравнивают каждый из них, а горные меры выбирают исходя из наименьшего коэффициента X. Если допу­ стимые деформации заданы только по наиболее опасному для сооружения направлению, то защитные горные меры рассчиты­ вают по этому направлению.

В зависимости от найденного коэффициента необходимого уменьшения деформаций земной поверхности из табл. 1.4 выби­ рают возможные способы извлечения запасов угля в зоне влия­ ния на охраняемый объект. На основании анализа конкретных геологических условий, технологических возможностей шахты в развитии горных работ, а также факторов, определяющих допол­ нительные затраты, окончательно выбирают меры защиты.

Исходными данными для проектирования горных мер охраны служат:

—допустимые деформации земной поверхности в основа­ нии наиболее ответственного сооружения, а также установлен­ ного в нем технологического оборудования;

— планы горных выработок рабочих пластов, залегающих в зоне влияния на объект, с нанесенным на них наиболее вероятным вариантом полной выемки запасов обычным для шахты способом; —совмещенный план поверхности и характерные геологи­ ческие разрезы с выделенными на них слоями мощных крепких

пород;