книги / Сдвижение горных пород.-1

но превышает напряженность, необходимую для замыкания кон­ тактов геркона, то такую настройку следует считать чувстви­ тельной. В этом случае размеры зон будут наибольшими, так как достаточно даже небольшого возмущающего действия «ре­ пера» на магнит, чтобы напряженность магнитного поля на участке между магнитом и герконом уменьшилась и контакт ра­ зомкнулся. Если геркон находится в магнитном поле с большей напряженностью (ближе к магниту), то для размыкания кон­ такта требуется очень большое возмущающее действие репера, которое бывает достаточным на более близком расстоянии от дат­ чика. В этом случае размеры зон размыкания и замыкания будут меньше. Однако добиваться самой чувствительной настройки не следует, так как при этом датчик работает не всегда надежно. Иногда после удаления репера контакт в слабом магнитном поле (при весьма чувствительной настройке) обратно не замыкается. Поэтому при настройке датчика необходимо проверить надеж­ ность его работы при сравнительно чувствительной настройке путем многократного приближения и удаления какого-либо же­ лезного предмета (репера).

Если настройка датчика во времени (при прочих равных усло­ виях) не изменяется, то идентичные точки границ зон включения и отключения практически совпадают. Особенно стабильно от­ биваются границы внешней зоны —зоны замыкания.

Следовательно, при проведении серии наблюдений настройка датчика должна быть неизменной. Необходимо также стремиться, исходя из формы зон, чтобы датчик каждый раз проходил от ре­ пера на одном и том же расстоянии, так как изменение послед­ него ведет к смещению положения точек, в которых происходит размыкание и замыкание контакта. При перекосах реперов в сква­ жине размеры зон увеличиваются. Несмотря на то, что размеры зон, следовательно, и их границы меняются под влиянием мно­ гих факторов, положение средин зон сохраняется неизменным. Поэтому местоположение реперов в скважине рекомендуется определять путем вычисления средних значений из четырех отсче­ тов по мерной ленте, взятых в моменты отключения и вклю­ чения датчика при его спуске и подъеме.

Проведенные исследования позволили установить точность, с которой датчик отбивает границы зон влияния реперов. Распре­ деление среднеквадратических ошибок определения границ зон при сохранении постоянной настройки датчика и других условий показано на рис. 4. Из приведенного графика видно, что при ко­ лебаниях Ьт 0 до 0,068 мм в большинстве случаев ошибки соста­ вили 0,015—0,024 мм. Среднеквадратическая ошибка в 82,9% от всех определений границ зон не превысила 0,03 мм.

Рис. 4. График рас­ пределения погреш­ ности определения границ зон

Таким образом, результаты исследований показывают, что с по­ мощью магнито-герконового датчика положение реперов можно определить с высокой точностью.

Предложенный датчик успешно может применяться в сква­ жинах, пробуренных как с земной поверхности, так и из подзем­ ных выработок.

жением горных пород в толще массива с помощью радиоактивных изо­ топов. Алма-Ата, изд. АН Казах. ССР, 1962.

3. Н и к о л ь с к а я Н.М., М а н д р и к о в С.Г. Методическое руковод­ ство по наблюдениям за сдвижением пород с помощью радиоактивных

ские указания по новому методу измерения смещения горных пород в

7. Постоянные магниты. Справочник (под ред. АБ. Альтмана). М., «Энергия», 1971.

ТРУДЫ ВСЕСОЮЗНОГО НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКОГО ИНСТИТУТА

• ГОРНОЙ ГЕОМЕХАНИКИ И МАРКШЕЙДЕРСКОГО ДЕЛА (ВНИМИ)

Инженеры А.М. Дмитренко, В.И. Хвостиков

НЕКОТОРЫЕ ОСОБЕННОСТИ ПРОЦЕССА СДВИЖЕНИЯ ПРИ СКЛАДЧАТОМ ЗАЛЕГАНИИ ПЛАСТОВ

В ДОНБАССЕ

Характер процесса сдвижения при складчатом залегании по­ род изучен недостаточно полно.

В[1] указывается, что при особо сложных горногеологиче­ ских условиях застраиваемых участков для расчета величин ожи­ даемых деформаций земной поверхности рекомендуется привле­ кать специализированные организации, ибо существующие мето­ ды расчета к таким условиям не применимы.

К сложным условиям относится и складчатое залегание пластов.

Впоследние годы Украинским филиалом ВНИМИ было уста­ новлено, что при отработке крутопадающих пластов син­ клинального залегания (рис. 1) не всегда можно применить ме­ тодику расчета деформаций, разработанную для пластов выдер­ жанного залегания.

Существующие способы расчета можно применять только в том случае, если очистные работы находятся на значительном расстоянии от осевой плоскости складки.

Удаление очистных работ должно быть таким, чтобы линии, проведенные от границ лав (по граничным углам на разрезах вкрест простирания), в толще пород не пересекали осевой плос­ кости складки.

Второй особенностью процесса сдвижения, осложняющей расчет, является образование уступа в месте выхода осевой плоскости складки на земную поверхность (см. рис. 1). Образо­ вание уступов зафиксировано инструментальными наблюдениями на четырех станциях.

По имеющимся результатам наблюдений процесс сдвижения

В этом случае она является плоскостью скольжения, по кото­ рой сдвигается часть массива от поверхности до глубины, где зону ослабленных пород пересекает линия, проведенная под углом |30 . Если сдвиг массива значителен, то он доходит до зем­ ной поверхности, образуя в месте выхода осевой плоскости уступ.

Породы, расположенные по другую сторону от осевой плос-

•кости, не подвержены влиянию горных работ или сдвигаются в незначительной степени.

Необходимо отметить, что причина и характер образования уступов при складчатом залегании пластов и при постоянном угле падения — различны.

Образование уступов при d = const вызвано межслоевыми перемещениями в направлении параллельном плоскости напла­ стования. Такие перемещения возникают при условии, что каса­ тельные напряжения превышают силы сцепления по контактам между слоями.

При складчатом же залегании пластов, по имеющимся ин­ струментальным данным, не наблюдается сдвижений по плоско­ стям напластования. Однако образование уступа можно объяс­ нить наличием ослабленной зоны у осевой плоскости складки, но не между слоями, а внутри слоев горных пород (резкое нару­ шение пластовой изотропии).

В этом случае движение пород при подработке направлено почти нормально к напластованию и происходит их срез внутри зоны ослабления (см. рис. 3).

Количественное описание поведения граничного утла |Ь0 при разработке синклинально залегающих пластов представляется следующим.

Применение формулы [1]

ji0=75°— 0,8 d ,

где d —для условий складчатого залегания — средний угол па­ дения, приводит к неудовлетворительной сходимости с экспери­

где р 0— граничный угол сдвижения по падению; Ыд— некоторый эквивалентный угол падения, который зависит от d Ср и угла па­ дения осевой плоскости складки о(.0.

ле (1) с наблюдаемыми приведено в таблице.

Из равентса (4) следует, что при выдержанном залегании угол падения пласта dcpHe нуждается в преобразовании и поэ­

ском районе Донбасса. Сб.: «Вопросы маркшевдерско-геологической службы горных предприятий». М., «Недра», 1968.

ТРУДЫ ВСЕСОЮЗНОГО НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКОГО ИНСТИТУТА

ГОРНОЙ ГЕОМЕХАНИКИ И МАРКШЕЙДЕРСКОГО ДЕЛА (ВНИМИ)

Кандидат техн. наук Г. Хрисчев (НИПРОруда, Болгария)

С П О С О Б У Ч Е Т А В Л И Я Н И Я Ф И З И К О - М Е Х А Н И Ч Е С К И Х С В О Й С Т В Г О Р Н Ы Х П О Р О Д

Н А В Е Л И Ч И Н Ы У Г Л О В С Д В И Ж Е Н И Я

Физико-механические свойства вмещающих пород являются одним из основных факторов, влияющих на характер сдвижения пород под влиянием подземных горных работ и на величину углов сдвижения. Это подтверждается результатами инструментальных наблюдений, проведенных в самых разных геологических и горно­ технических условиях разработки рудных и угольных месторож­ дений.

Критерием оценки физико-механических свойств пород, как правило, служит коэффициент крепости по шкале Протодьяконова. Этот коэффициент применяется в действующих наших, совет­ ских и других инструкциях и указаниях подвопросам сдвижения горных пород под влиянием подземных работ. В настоящее вре­ мя применяются и другие категоризации горного массива — по пробиваемости, взрываемости и т. д., которые можно приравнять к коэффициенту крепости по Протодьяконову [1].

Вопрос о влиянии физико-механических свойств горного мас­ сива на величину углов сдвижения пока решен только качествен­ но. Например, установлено, что при более крепких породах (при других равных условиях) получаются большие углы’. Однако ка­ чественная зависимость не всегда ясно выражена в фактических данных инструментальных наблюдений [2,3 и др.]. Это объяс­ няется тем, что одновременно на процесс сдвижения пород и величину углов сдвижения оказывают влияние и другие геологи­ ческие и горнотехнические факторы.

Для угольных месторождений проф. ДА. Казаковским раз­ работан метод аналогий [4]. По этому методу месторождения группируются (классифицируются) по коэффициенту крепости перекрывающих пород, чем подчеркивается особо важная рать физико-механической характеристики горного массива при опре­ делении углов сдвижения.