книги / Сдвижение горных пород и земной поверхности при разработке месторождений полезных ископаемых

зуются

тр еу го л ьн и к и

1 ,2 ,4

и 4 ,2 , 5

или

1 ,5 ,4

и

1 ,2 ,4

т а к как

и з­

быточная

ллина

должна о с т а т ь с я внутри

фигуры,

чтобы

координаты

вершин

четы р ех у го л ьн и ко в

о твеч ал и

всем

сторонам

к в а д р а т а .

2 .

Так

к а к ,

координаты

то ч ек

2 , 4 , 5 ,

связан н ы х

с

точкой

I , и з­

вестны,

то

можно

о п р ед ел и ть итерационным

способом

/ I /

поправки

к

координатам

точки

I .

3 .

По

известны м

коорди н атам то ч ек

2 ,5

определяю тся

координаты

точек

3 ,6

и

уравниваю тся

координаты

точки

2 .

По

этом у

алгори тм у

продолжаю тся

вы числения

до

конца р я д а ,

и

уравниваю тся

координаты

п осл ед н ей

точки

в

р яд у

(

в

нашем

случае

точка

-

п

) .

4 .

Вычисляются

координаты

в с е х

то ч ек

3 - е г о

р я д а ,

т . е . по

и з ­

вестным

координатам

то ч ек

4 ,5

вы числяю тся

координаты то ч ек

7 ,8

и

уравниваю тся

координаты

точки

4 ,

затем

по

координатам

то ч ек

6 ,8

определяю тся

координаты

точки

9

и

уравниваю тся

координаты

точки

5 и т . д .

В р е з у л ь т а т е

получаем

приближенно

уравненную

свободную

с е т ь ,

которую

можно

по

известны м

координатам

опорных

то ч ек п одори ен ти -

р о в а т ь ,

или

же

п ер ед

вычислением

п редварительны х

координат коор ­

динировать точки I и 4 с учетом

координат

опорных т о ч е к .

Обычно

при

за к л а д к е

наблю дательных

станций крайние точки ( I и 4)

выно­

сят за

препелььвозм ож ны х

сдвиж ений, ч то

п о зв о л я ет

п о л у ч ать

сети

в ж есткой

си стем е

ко о р д и н ат.

При

п ослед овательн ом уравнивании координат каждой точки

р ас

-

смотренный

способом

р о зн и к ает

от

3

до

8

уравнений

п о п р аво к . Бла­

го д ар я

такому

числу

избыточных измерений р е а л и зу е т с я

трети й

этап

выявления и фильтрации грубы х

ошибок,

который вы полняется

в

сл е ­

дующем

п о р яд к е:

После

определения

п о п р аво к

к

координатам

теку ч ей

то ч к и ,

опре

-

пеляют

поправки

(

) к измеренным величинам .

2 .

Н аходится для

/’ —ой

длины

п рои зведен и е поправок

4

= 2/}

,

соторое

сравниваю т

со

средней

суммой

к в ад р ато в

поправок

к

остальном

длинам .

Если

при этом

не

вы полняется услови е

^

** 2 ,6

,т о

ан ализируем ое

изм ерение

б р а к у е т с я .

3 .

Если

вы явл яется

гр у б а я

ош ибка,

то

п осле

браковки

изм ерения

троизводится

повторный

этап

вы явления

грубой

ошибки.

При

уравнивании

площадных

станций

принято с ч и т а т ь ,

ч то

произ­

водимые, изм ерения

-

равн о то чн ы е,

с весом

А »,/

.

О днако,

при

зтрогом

уравнивании

в о зн и к а е т

необходим ость

в

определении

более

точных

значений в есо в

измеренных

величин .

Как

и зв е с тн о ,

иля

наблюиения

за сдвижением земной

п о вер х -

ности

выбираег.не

интервалы между

реперами зав и ся т от м ногих

го р н о -гео л о ги ч еск и х и

горнотехнических

у сл о ви й “подработки

и

и з­

меняю тся в широком диапазоне от 5

до 30

м етр о в .

По р е зу л ь та та м

соответствую щ его анализа' п роведенного

с

и споль­

зованием

ф актических

данных

инструментальных

наблюдений

/ 3 /

у с т а ­

новлена

(р и с. 3 )

зависим ость

весо в измеренных

длин

от длины

и н --

т е р в а л а ,

м атем атически у к азан н ая

зависим ость

может

быть

выраже­

Р и с .

3 .

График

зависимости! в е с а (

Р

) от

длины и н теовала

( . /

) :

Г

- при

измерении

вд ев

интервалов

с

и сп ользован и ем

ж естких

в е с о в ;

2 -

б е з

применения

ж естких

о тв есо в

а )

при

измерении

б е з

ж естких

о твесо в

Р{ =* 4 o e t i f - 4 № 4

* К

i

б)

при

измерении

с

жесткими,

отвесам и

/>•

=»

/ J *

-

0 .6 4 4 4 -

,

гд е

Pc , i f

- ' со о тв етств ен н о в е с и

.длина

уравниваем ого- С/ - г о )

и н тер вал а .

Разработанны й алгоритм п редварительной

обработки р е зу л ь та то в :,

инструментальных

наблюдений

на площадных

наблю дательных с та н ц и я х

на ЕС ЭРИ п р ед ставл ен

.схематично на рисунке 4 .

Изложенный опоооб п редварительной об*

*ботки р е з у л ь т а т о в

ли

-

нейных

с етей использован

при р азр аб о тк .

цр^грамм

обработки

м ате ­

ри алов

инструментальных

наблюдений за сд’ жжением

земной п оверх

-

бируемой в настоящ ее

время Казахским филь. к™ ВНИЫИ.

Л И Т Е Р А Т У Р А

1 . Нуненов П .Н .,

Ли Р .Б , Обработка р е зу л ь т а т о в и н р тр у м .'п тал ь -.

лголательных станш ш х с

использованием

ЭНЛ. -

В с б . : Соверш енство

*

Еание маркш ейдерской службы на горных

предприятиях, К ар аган д а,

КПТИ, 1982, с.*

8 4 -8 9 .

2 . Г айдаев

ÏÏ.A . !!атем атическая обработка

ге о д ези ч е ск и х сетей *

ТЛ.: Н едра, 1977,

3 . Бедяшкин

А .О ,, А бельсеитов

К .Б .К агруп ов

С .К . Методика

ис

-

следования

дискретности

проц есса

сдвиж ения.

-

Тр* ГШЛИ, с б .

104,

1976, с .

1 0 -1 6 .

'

'

УДК 6 2 2 .I j 6 2 2 .2 7 1

А.И.-Айашкин»

Ф .К .Н изам етдинов

ВЛИЯНИЕ ПАРАМЕТРОВ

. .

„

„

ПОЛОГОПАДШЩ ПЛИКАТИВНЫХ ПОВЕРХНОСТЕЙ ОСЛАБЛЕНИЙ

НА ПРЕДЕЛЬНЫЕ УГЛЫ УСТОЙЧИВЫХ ОТКОСОВ

.Влияние пликативных п оверхн остей ослабления

на

у сто й ч и во сть

карьерны х

о тк о со в и

х ар ак тер их

деформирования

вэучали оь н а .м о ­

д ел ях

из

эквивалентны х м атери алов

йо и звестн о й

м етоди ке

А /.С у щ -

нооть

э то го

м етода

заклю чается в

том ,

ч то йа ф изических

м оделях

с допущениями и при соблюдении

условий подобия

изучаю тся и н т е р е -

супцие

нас* ф изические пропеосы ,

резу л ьтаты

эти х

и сследований и с ­

пользую тся для разр або тки

теорий, и “м еханизм а”

пре

'е с о а , а такж е

практи чески х реномендвпий.

Важность, таки х

исследований

обусловлена

р азр аб о тк о й

открытым

способом, месторож дений,

сложенных олабыми

глинистыми

породам и,

имеющими сложные

геом етри чески е

формы зал еган и я

и

кон такты по -

родных

с л о е в , ч то

оказы вает сущ ественное влияние на

у сто й ч и в о сть

карьерны х о тк о со в .

В о тк о сах м оделей

заклады вались

пликативные п оверхн ости о с л аб ­

ления

с различными

парам етрам и .

В о -первы х, изм енялся

генера71ь -

внй у го л р ад ен и я

п о вер х н о стей

ослаблен и я

/

от

0 до 2 5 °.Д е

-

тельные

и ссл ед о ван и я

п роводилиоь при

S * 1 5 ° ,

поэтом у

приво­

дятся

р е зу л ь т а т ы м оделирования

д л я э т о г о

у гл а

падения

п о вер х н о с - '

тей о с л аб л е н и я , В о -вторы х,

и зм ен ялся

коэффициент

кривизны , ^

п оверхн остей

о с л а б л е н и я ,

определяемы й

и з

соотнош ения

,г д е

. /

и

Ct

г о о о твето твен н о »

ам плитуда

и ширина

складок,А мпли­

туда

ск л ад о к И зм енялась

о т

0 ,0 5

до

0 ,2 0

, а

ширина

их -

от

..

Н

до

- f Н

, вы оота

же

р тк о о о в

#

о р та в а л а с ь

неизменной.

“Нч

При

атом

м одели ровали сь

две

схемы

положения пликативны х п оверх ­

н остей

о с л аб л е н и я ; п е р в а я ,

к о г д а -у основания

о тк о со в

готовы х

к

отраб отк е

м оделей

н а л е г а е т

ан ти к л и н ал ь,

затем

синклиналь

и д ал ее

идет

их

ч е р е д о в а н и е ;

в т о р а я

*- к о гд а

у

рснований о тк о со в

з а л е г а е т

синклиналь .

А нализируя приведенны е

в

таблице

данные м оделирования (в числи ­

тел е

указан ы

параметры

м оделей

ро первой

схеме залож ения

ко н так ­

т а , В зн ам ен ател е

**

по

вто р о й )

ви д н о,

ч то расхож дения

в п р ед ел ь ­

ных у г л а х

о тк о со в при

обеи х

схем ах

залож ения

п о верхн остей о сл аб ­

ления

при

разны х

зн ач ен и ях

коэффициентов

Кривизны

- н езн ачи тельн ы .

Таблипа

Р езу л ьтаты

м оделирования откооов

I

П арам етры .

о тк о со в

м оделей

Номер

>r,H flfm i!FeH ep, !Ширина

Амплиту-1 коэффиц,

К -во

П редельн .

модели

мйпйпигУгол

.оклад-*

д а

ск л ад

к р и в и э -!р а б о т ,

у го л о т ­

|ы о д е л и |ц 0дв й . | KIJ

{ки

-

- -

I ск л ад .

ко са

i

ны

4

tÇMj

л

.г р а д .

I

1 .

2

t .

3

i

4

1

„ ,Ц....

7

!

8

6

5 6 ,0

15

П л о с к а я

3 8 ,5

29

56 f0

15

20

'■

h O

0 ,0 6

3 t 0

4 1 ,0

30

5 6 ,5

У

3 ,0

4 2 ,0

33

56 TQ

15

20-

2 ,0

0 ? IQ

3 ,0

4 4 ,5

34

57*0

3 ,0

4 6 ,0

31

■

5 5 ,0

15

20

3 ,0

0 ,1 5

2 ,0

4 8 ,0

,

‘ 32

5 5 ,0

2 ,0

4 9 ,5 .

27

5 6 ,0

15

20

4 ,0

0 ,2 0

5 0 ,6

28

5 5 ,0

2 ,0

.5 1 ,5

48

-5 6 ,0

15

15

1 ,6

0 ,1 0

3 ,0

4 7 ,5

49

5 7 ,0

15

30

3 ,0

0 ,1 0

2 ,0

4 3 ,5

I

!

2

!

3

Î

4

!

5

Î

6

!

11

7

!

!

8

1

L 1 1

-1 \

,п ' 1 1

!1 ,1

1

50

5 5 ,0

15

40

4 ,0

0 ,1 0

'

1 ,5

4 2 ,5

51

5 6 ,0

1 5

50

5 ,0

0 ,1 0

1 ,0

4 1 ,5

52

5 6 ,0

' 15

30

3 ,0

0 ,1 0

1*5

4 4 ,0

63

5 6 ,0

о т к 0 0

• 5 3 ,5

и 3 о т р о п н ы й

Эти

расхож дения составляю т

1 - 1 ,5

а

в

процентном

отношении о т -

носительно

средних у гл о в

обрушения

они

равны

2 ,5 - 3 ,5 $ .

Это п о зв о ­

л я е т :

первое

-

.сделать вы вод,

что

схема

звложеиия к о н так та

не

о к а ­

зы вает

сущ ественного

влияния

на устой ч и вость

карьерны х о тк о о о в :

второе

-

построить

усредненный

График

зависим ости

предельны х у г ­

лов

откооов

<х

от

изменения коэффициентов

кривизны

п о вер х ­

ностей

ослабления

при генеральном

у гл е

их

падения"'

f

= 1 5 ° ( ос =

F ( Я Л

) (р и о .

I ) . ______________________ .

d & aâ .

-

—

-

•

mi• ям

График приведенной

зависим ости

п о к а зы в а е т ,

50

ч то в

целом

за

с ч е т

й л и -

кати вн о го х а р а к т е р а

по -

45

верхн оотей

о сл аб л ен и я

зн ачи тельн о

повы ш ается

40

у сто й ч и во сть

о т к о с о в .

Увеличиваю тся

зн ачен и я

35

л

предельны х

у гл о в о тк о со в

о

пликётивными

п о в ер х -

О

405

Щ

Лк

ностям й‘ о сл аб лен и я

отн о ­

Р и с .

I .

Зависим ость изменения

п редель­

си тельн о плоокой и умень­

ных

угл о в

откосов

оС

от

коэффипиен-

тов

кривизны

Kk

плвкативны х

поверх

-

шаются

о тн о си тел ьн о

и зо ­

ео стей

тропного

м асси ва* Придам

увеличиваю тся • зн ач и тел ь н ей < чем

уменьш аются; При

/

= 1 5 °

и

Д а = 0 ,0 5 - 0 ,2 0

повышение

значений

предельны х

у гл о в

о тк о о о в

о

пликетивными

поверхностям и оолабления- о тн оси тельн о

п л ооки х

с о с ­

т а в л я е т , со о тв ет с тв е н н о ,

7 ,8 - 3 3 $ ,

а

снижение их

(отн оси тельн о:

у гл о в

изотропных о тк о о о в,

при

Kfi

= 0 ,0 0 - 0 ,2 0 ,

с о о т в е т с т в е н н о ,

2 8 * 4 - 4 ,7 $ .

Исходя

и з

граф ика зависим ости

с 1 ~ Г ( К л )

и

выш еприведенных

данных,

получаем ,

ч то

при

р а с ч е т а х

устойчивости

карьерн ы х

о т к о -

сов о

пликатввными

поверхностям и ослабления

их

о б язател ьн о следу­

ет

учиты вать, при зн ачен и ях

Коэффициентов

кривизны

в

Интервале

0 ,0 5

*£ f a

<

0 ,2 5 . При коэф фициентах

Кривизны

К*. « 0*05

п ли -:

кативную п о вер х н о сть

можно

принимать

за

плоскую ,

а

при

/f* >

0 ,2 5

откос о пли кати вн ой поверхностью ослабления

сл ед у ет

очи тать

и з о ­

тропным. В первом и во втором

С лучаях

вое

расчеты

олецует

произ­

водить по

общ еизвестным

м етодикам

/ 2 , 3 / ,

На

у о то й ч и во о ть

карьерны х

о тк о со в

оказы вает

влияние

не

только

кр и ви зн а,

но

И

ширина

окладок

пликативны х

п оверхностей

ослабления.

Для

коли ч ествен н о й

опенки

э т о г о выполнено

м оделирование

откосов

с

различной

шириной

окладок

п о вер х н о стей

ослаблен и я

при

коэффициен­

те

кривизны

/ ^ = 0 , 1 0

и

ген еральн ом

у гл е

Их паления

f

= 1 5 °.

На

основе

р е зу л ь т а т о в , м оделирования

получен граф ик

зависимости

предельны х

у гл о в устойчивы х

о тк о со в о пологопадающими

плинативны -

йи

П оверхностями о сл аб лен и я

от шириныскладок {

cL = F

( &j: )

(р и с .

2 ) ,

Судя

Но

граф ику

зависим ости

,

чем

больше

ши­

рина

с к л а д о к ;

тем

меньше

зн ачен и я

предельны х у гл о в

о ткосов и ,н а

-

о б о р о т,

о уменьшением

ширины

окладок

у вел и ч и вается

значение

пре­

дельных

у гл о в

о тк о с о в . При

ширине

оклалоя

û t* M

значения

пре

-

.дельны х

у гл о в

О ткосов

о пйикаТввными

поверхностям и

оолабления

■весьм а близки

к

углам

обруше­

i s

ния

откосов

по

плоским поверх­

ностям , о л ед о в атея ьн о ,

в

эти х

Об

слу чаях

пликатйвнне

поверхнос­

00

1

ти

сл ед у ет

принимать

за

л л о о -

кйе* и во е

р аочетн

по

опреде­

06

лению парам етров

устойчивы х

об

Jo

éû

зо

. 00

30 Clé*.

о тк о со в

необходимо

вести

от

-

0

&

и

16

т

норительно

п лоских поверхнос­

1

тей

о сл аб л ен и я .

В

т е х

случаях*

г

корда

ширина

окладок

а < £ й

значения

предельны х

у гл о в

от­

ъ

ко со в

весьм а

бланки

к

и зо

-

тройным. В

эти х

С лучаях п я и -

i^uan,

катвввую

структуру

можно

не

Р н с .

2 .

Зависим ости изм енения

принимать во

внимание*

а

от­

предельны х

у гл о в

о тк о со в

й

чиола

работающих

складок

*•

косы о ч и тать

изотропными.

плвкатиЕны х

п о вер х н о стей

о сл аб ­

Однако сл ед у ет

о тм ети ть,

ления

от их

ширины

о.

что

зн ачен и я

предельны х у гл о в

о тк о со в

с

пяикативными поверхнос

-

т я ш

оолабления

еави оят

не только от кривизны и ширины

ск ц а д о к ,

но

и от

числа ск л ад о к ,

по которым с д в и гается

обруш аемая

п р и зм а.

Число работающих окладов пликативных поверхн остей оолабления

в

свою

очередь

аавиоит

от

ее влем ентов;

ширины

с к л а д о к , коэффициен­

тов

кривизны

0

величины генеральны х

у гл о в

п ад ен и я,

В данной р аб о те на

основе р е зу л ь та то в

м оделирования

иоследова-г

* лиоь

зависимости

числа

работающих

складок

i

от

их

ширины

и

коэффициентов

кривизны ,

при генеральны х

у гл а х

падения

А * &<*

) f

i

*

F ( £ & )

* Завиойм асть

п р ед ставл ен а

на

рисунке 2 . Из

ан али за

графика вы текает

следующее*

0

увеличением

ширины складок плвкативной наруш енвости

горн о го

м аосива

уменьша­

етс я

число

и зги б о в,

вовлекающихся

в процесс

сдвиж ения,

Если

в

стрем ится

к

Н

, то

7

прйближаетоя

к

единице, т , е ,

прй

В откоое

имеет м есто

п лоская поверхн ость

оолабления*

В Т аких

слу ­

чаях раочеты устойчивости откосов должны

вер ти сь

По п лоской

по

*-

верхнооти

ослабления. Если, ширина

складок

ум еньш ается,

то

увели

*■

чи ваетоя число их участвующих в сдвижении, При Оптимальном

вар и ан те

ширины

складок

f

N

i и зм ен яется

от

тр е х

до

двух*

Анализируя

графики

аавиоимооТй’

1 * / ( % к)

для

обеих

охем

заложения

поверхностей

(рис* 3}

приходим

К вы воду,

ч то

они

п р ак ­

тически

не

отличаю тся,

Исключение

с о с та в л я е т -

- 0 ,2 0 ,

При

к о то ­

ром др

первой

схеме в

р аб оте участвую т 1 ,5

ск л ад к и ,

а по

обратн ой

одеме

w. 2 ,

Это

еще

р а з

о в и -

•

3

детельртвуети о

том ,

что

сх е ­

мы

залож ения

пликативны х

п оверхностей оолабления

не

/

s

оказывают

сущ ественного вли ­

яния

па у сто й ч и во сть

к а р ь е р ­

ных

р тк о о о в .

Из

граф и ков

№ ф 5

О

ф

Щ

№

%

видно, что о

ростом

к р и ви з­

ны число

работающих

ск л ад о к

Рио. 3* Изменение числа складок

ум еньш ается,

т а к

прй

Л*- »

скольжения

I

пликативных

по­

0 ,0 5 - 0 ,1 0

У

= 3 ,

а при

верхностей ослабления от их ко ­

А.ч = 0 ,1 5 - »,20

Ï = 2 - 1 ,5 .

эффициентов

кпивизны

Кц

Чем больше

число

с к л а д о к ,

участвующих в сдвижении при обрушений оТ кооов,

тем

больше

углы

устойчивых

о тк о со в .

У стойчивость

о тк о со в в

эти х

сл у ч ая х повыш ает­

ся sa сч ет

увеличения

числа

блоков в

оползаемой

призме от

вли я -