книги / Сдвижение земной поверхности под влиянием горных разработок

Затем, деля отрезки М'О и ON пополам, находят точки а и Ь, соответствующие точкам перегиба кривой нормальных прогибов. В этих точках величины прогиба аа! и bb' прини­ маются (исходя из свойств кривой оседаний поверхности) рав­ ными 0,5 наибольшего прогиба Od. Имея точки М! , a',d,b',N , по ним от руки проводят кривую нормальных прогибов M'a'db’N характеристической линии.

Рис. 50. К расчету сдвижений в толще пород

Горизонтальная и вертикальная составляющие сдвижения в любой точке характеристической линии определяются умно­ жением величины нормального прогиба на синус и косинус угла наклона характеристической линии (угла падения пласта). Так, например, в точке О горизонтальная составляющая сдви­

жения будет равна Od • sin а, а вертикальная Od • cos а. Таким образом, при определении горизонтальной и вертикальной со­ ставляющих нормальный прогиб принимается за вектор нор­ мального смещения.

Сдвижения в других точках массива, в том числе на кон­ такте коренных пород с наносами и на поверхности земли, могут быть получены построением кривых нормальных проги­ бов других линий (7—/, 2—2 и т. д.), проведенных в плоско­ стях напластования. Эти кривые строятся аналогично тому, как это делалось при построении кривой прогиба характери­ стической линии (вычислив по формуле (33) наибольшие про­ гибы в точках М и 0') или перенесением нормальных прогибов

221

характеристической линии проектирующими прямыми 7'—/", 2'—Т и т. д. Последние строятся путем деления углов между линиями АЕ, СО' и СО'} BN на равные части. Затем по най­ денным нормальным прогибам, принимая последние за векторы нормальных сдвижений, определяют горизонтальную и верти­ кальную составляющие сдвижений.

Так, для точки О' горизонтальная составляющая равна

O'd' -sin а, вертикальная O'd' ■cos а. Зная наибольшее гори­ зонтальное сдвижение в точке О', можно по формуле (50) определить максимальное растяжение. По найденным значе­ ниям составляющих сдвижения в различных точках земной поверхности проф. С. Г. Авершин рекомендует строить кри­ вые горизонтальных и вертикальных сдвижений (оседаний).

Изложенный способ проф. С. Г. Авершин рекомендует применять при углах падения пласта от 30 до 60°. Это способ имеет следующие недостатки:

1)не учитывается возможность образования тарелкообраз­ ной формы прогиба характеристической линии;

2)величина нормального прогиба вычисляется по формуле (33), которая, как уже отмечалось выше, является ненадежной;

3)прогиб слоев отождествляется с нормальной составляю­ щей сдвижений. Между тем в краевых частях мульды нор­ мальная составляющая и нормальный прогиб могут обнару­ живать резкое несовпадение;

4)не учитывается отмеченное выше (§ 1, раздел II) несо­

ответствие между сдвижениями наносов и коренных пород при негоризонтальном залегании.

Несмотря на отмеченные недостатки, этот метод заслужи­ вает внимания, так как правильно отражает одну из харак­ терных особенностей сдвижения горных пород (прогиб слоев). Метод нуждается в дальнейшей разработке с целью устране­ ния отмеченных выше недостатков и повышения точности расчетов.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Приведенный обзор фактических материалов далеко не охватывает всех вопросов сдвижения горных пород. Несмотря на это он свидетельствует об огромной работе, проделанной нашими исследовательскими и производственными организа­

222

В настоящее время трудно достаточно точно определить и с необходимой полнотой детализировать задачи предстоящих исследований. Можно указать лишь основные из них. Эти за­ дачи можно объединить в две группы:

I. Задачи, связанные с дальнейшей разработкой практиче­ ских вопросов охраны сооружений от вредного влияния гор­ ных разработок и уточнением параметров процесса сдвижений путем постановки исследований в натуре.

II. Задачи теоретической разработки проблемы и создания метода предрасчета сдвижений.

Кчислу задач первой группы следует отнести:

1)определение и уточнение углов сдвижения уП) Увн, х» в различных условиях залегания пластов;

2)изучение процесса сдвижений земной поверхности (в том числе углов сдвижения) применительно к условиям, не охва­ ченным с достаточной полнотой ранее проведенными наблю­ дениями (крутое падение, большие глубины разработок, склад­ чатое залегание, выемка свиты пластов, гористый рельеф и т. п.);

3)изучение углов сдвижения, а также величин и распре­ деления деформаций земной поверхности в мульде сдвижений при повторных подработках;

4)изучение взаимосвязи деформаций грунта и сооружений; уточнение безопасных глубин и критических деформаций по­ верхности, допустимых для сооружений различных категорий; разработка и исследование эффективности различных меро­ приятий, увеличивающих устойчивость сооружения при под­ работке;

5)определение глубин безопасной подработки горных вы­ работок;

6)исследование условий безопасной подработки источников инфильтрации (особенно крупных рек и водоемов) в различных условиях залегания пластов;

7)уточнение классификации сооружений с включением в последнюю охраняемых горных выработок;

8) экспериментальное изучение сдвижений горных пород

иподработки источников инфильтрации на моделях;

9)уточнение длительности процесса сдвижений, скорости протекания сдвижений и величин деформаций с учетом факто­ ров, оказывающих влияние на эти параметры;

10)изучение сдвижений в толще пород (путем постановки наблюдений в выработках и скважинах);

11)разработку метода расчета охранных целиков и опре­ деления безопасной глубины разработок при выемке свиты пластов; уточнение способа расчета целиков для охраны глу­ боких шахтных стволов (особенно при крутом залегании пла­ стов);

12)уточнение классификации месторождений. Унификация основных требований охраны сооружений от вредного влияния

223

18. Д е д ю к и н М. Н. К вопросу охраны поверхности от влияния под­ земных разработок в Кузнецком бассейне. Исследования по вопросам горного

разработок на Черемховском каменноугольном месторождении. Труды ВНИМИ, выпуск XXI, 1959.

25. К а з а к о в с к и й Д. А. Метод аналогий в вопросах сдвижения гор­

ции рационализаторов и изобретателей Союзмаркштреаа. Углетехиздат, 1953.

ющих крутопадающие пласты. Исследования по вопросам горного и маркшей­ дерского дела, выпуск XXII, 1950.

33. К о р о т к о в М. В О дополнениях и уточнениях Правил охраны сооружений от вредного влияния горных разработок в Донбассе. Труды ВНИМИ, выпуск XVI, 1948.

жения дневной поверхности под влиянием каменноугольных разработок в Дон­ бассе. Труды ЦНИМБ, выпуск 9, 1939.

ВНИМИ, выпуск XIX, 1949.

226

39. М е д я н ц е в А. Н. Итоги наблюдений за сдвижением поверхности в Карагандинском каменноугольном бассейне. Исследования по вопросам гор­ ного и маркшейдерского дела, выпуск XXIII, 1950.

40. О м е л ь ч е н к о А. Н. Изучение сдвижения горных пород и сниже­ ние потерь угля на шахтах Подмосковного бассейна. „Уголь*, № 11, 1949.

45.П о л я к 3. И. К вопросу об исследованиях процесса сдвижения по­ верхности под влиянием горных разработок в Подмосковном бассейне. Труды ЦНИМБ, выпуск 8, 1939.

46.П о л я к 3. И. Итоги исследования сдвижений горных пород в Под­ московном бассейне. Труды ВНИМИ, выпуск XXII, 1950.

48.Правила охраны сооружений от вредного влияния горных разработок

вКузбассе. Гостоптехиздат, 1940.

49. Правила охраны сооружений от вредного влияния горных разработок

вДонецком и Подмосковном угольных бассейнах. ОНТИ, 1939.

50.Изменения и дополнения к Правилам охраны сооружений от вредного влияния горных разработок в Донецком угольном бассейне 1939 года. Угле­ техиздат, 1949.

51.Правила охраны сооружений от вредного влияния горных разработок

вКарагандинском каменноугольном бассейне, Углетехиздат, 1949.

52.Правила охраны сооружений от вредного влияния подземных выра­

боток в Челябинском буроугольном бассейне и на Буланашском угольном ме­ сторождении. Углетехиздат, 1950.

53.Правила охраны сооружений от вредного влияния горных разработок

вПодмосковном угольном бассейне. Углетехиздат, 1950.

54.Правила охраны сооружений от вредного влияния горных разработок

вКизеловском каменноугольном бассейне. Углетехиздат, 1950.

55.Указания по охране сооружений от вредного влияния горных разра­ боток на шахтах комбината Средазуголь. Углетехиздат, 1951.

56.Указания по охране сооружений от вредного влияния горных разра­ боток на угольных и сланцевых месторождениях с неизученным характером сдвижения горных пород. Углетехиздат, 1951.

57.Правила охраны сооружений от вредного влияния подземных разрабо­ ток па Черемховском угольном месторождении. Углетехиздат, 1951.

15*