3.4. Прогноз вероятных сдвижений и деформаций при перспективном планировании горных работ

3.4. Прогноз вероятных сдвижений и деформаций

при перспективном планировании горных работ

3.4.1. Вероятные сдвижения и деформации земной поверхности при углах падения пластов 00001938.wmz, когда границы выработок не располагаются в одной горизонтальной плоскости, определяются по формулам:

1) оседание

00001939.wmz; (8)

2) горизонтальные сдвижения вкрест простирания пластов

00001940.wmz, (9)

где:

00001941.wmz, 00001942.wmz, 00001943.wmz - вынимаемые мощности трех наиболее влияющих пластов (пластов, имеющих максимальные отношения 00001944.wmz, 00001945.wmz, 00001946.wmz, в порядке их убывания),

00001947.wmz, 00001948.wmz, 00001949.wmz - глубины залегания пластов в точке пересечения с плоскостью, проведенной под углом 00001950.wmz, через охраняемый объект (рис. 5);

00001951.wmz, 00001952.wmz - соответственно коэффициенты влияния второго и третьего пластов, зависящие от расстояний между проекциями границ выработанного пространства по напластованию в первом и втором 00001953.wmz, первом и третьем наиболее влияющих пластах 00001954.wmz, а также мощностей междупластья между ними 00001955.wmz, 00001956.wmz.

00001957.png

Рис. 5. Схема к прогнозу вероятных сдвижений

и деформаций при залегании пластов под углом 00001958.wmz

В тех случаях, когда значения 00001959.wmz могут быть заданы, величины коэффициентов 00001960.wmz и 00001961.wmz могут определяться по табл. 7 в зависимости от отношений 00001962.wmz и 00001963.wmz, где 00001964.wmz - глубина залегания наиболее влияющего пласта свиты в точке пересечения с плоскостью, проведенной под углом 00001965.wmz через охраняемый объект (см. рис. 5); 00001966.wmz - мощность междупластья между первым, наиболее влияющим, и рассматриваемым пластом.

Таблица 7

ЗНАЧЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТОВ 00001967.wmz; 00001968.wmz И 00001969.wmz; 00001970.wmz

┌───────────┬─────────────────────────────────────────────────────────────┐

│ ДЕЛЬТА │ ДЕЛЬТА h / H │

│ l / H │ 1 │

│ 1 ├───────────────────────────────┬─────────────────────────────┤

│ │ d │ C │

│ ├──────────┬─────────┬──────────┼──────────┬────────┬─────────┤

│ │ 0 │ 0,5 │ 1,0 │ 0 │ 0,5 │ 1,0 │

├───────────┼──────────┼─────────┼──────────┼──────────┼────────┼─────────┤

│0 │0,9 │0,9 │1,0 │1,0 │1,0 │1,0 │

├───────────┼──────────┼─────────┼──────────┼──────────┼────────┼─────────┤

│0,25 │0,9 │0,9 │1,0 │0,9 │0,85 │0,85 │

├───────────┼──────────┼─────────┼──────────┼──────────┼────────┼─────────┤

│0,5 │0,2 │0,6 │0,8 │0,5 │0,6 │0,7 │

├───────────┼──────────┼─────────┼──────────┼──────────┼────────┼─────────┤

│1,0 │0 │0 │0,2 │0 │0,1 │0,2 │

└───────────┴──────────┴─────────┴──────────┴──────────┴────────┴─────────┘

Примечание. Промежуточные значения коэффициентов определяются интерполяцией.

В тех случаях, когда значение 00001971.wmz неизвестно, и при 00001972.wmz следует принимать 00001973.wmz; 00001974.wmz;

3) горизонтальные сдвижения по простиранию

00001975.wmz; (10)

4) наклоны в крест простирания пласта

00001976.wmz, (11)

где:

00001977.wmz, 00001978.wmz, 00001979.wmz - глубины залегания трех наиболее влияющих пластов свиты в точках их пересечения с линией максимального влияния, проведенной на разрезе вкрест простирания из рассматриваемой точки площадки под углом 00001980.wmz к горизонту в сторону восстания пласта, см. рис. 5 (пластов, имеющих максимальные отношения 00001981.wmz, 00001982.wmz, 00001983.wmz в порядке их убывания);

00001984.wmz - коэффициент, определяемый по табл. 8.

Таблица 8

ЗНАЧЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА 00001985.wmz

┌─────────────────────────────────────────────────────────────────────┬───┐

│ Бассейн, месторождение │k │

│ │ в │

│ │ i│

├─────────────────────────────────────────────────────────────────────┼───┤

│Воркутинское │2,0│

├─────────────────────────────────────────────────────────────────────┼───┤

│Восточный Донбасс, Кузбасс, Челябинский, Интинское, Буланашское, │1,8│

│месторождения Приморского края │ │

├─────────────────────────────────────────────────────────────────────┼───┤

│Подмосковный │1,6│

├─────────────────────────────────────────────────────────────────────┼───┤

│Кизеловский │1,4│

└─────────────────────────────────────────────────────────────────────┴───┘

5) наклоны по простиранию

00001986.wmz; (12)

6) горизонтальные деформации вкрест простирания пластов

00001987.wmz, (13)

где:

00001988.wmz - коэффициент, определяемый по табл. 9;

00001989.wmz и 00001990.wmz соответственно коэффициенты влияния второго и третьего пластов, зависящие от расстояния 00001991.wmz в плоскости напластования между проекциями границ выработанного пространства в первом и втором, первом и третьем наиболее влияющих пластах и мощности междупластий между ними (см. рис. 5).

Таблица 9

ЗНАЧЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТОВ 00001992.wmz

┌───────────────────────────────────────────────────────────────┬─────────┐

│ Бассейн, месторождение │k │

│ │ в │

│ │ эпсилон│

├───────────────────────────────────────────────────────────────┼─────────┤

│Буланашское, Подмосковный │1,2 │

├───────────────────────────────────────────────────────────────┼─────────┤

│Вост. Донбасс, Кузбасс, Челябинский, месторождения Приморского │0,9 │

│края │ │

├───────────────────────────────────────────────────────────────┼─────────┤

│Воркутинское, Интинское │0,7 │

├───────────────────────────────────────────────────────────────┼─────────┤

│Кизеловский │0,5 │

└───────────────────────────────────────────────────────────────┴─────────┘

В тех случаях, когда значения 00001993.wmz могут быть заданы, величины коэффициентов 00001994.wmz и 00001995.wmz можно определять по табл. 7 в зависимости от отношений 00001996.wmz и 00001997.wmz. При неизвестных значениях 00001998.wmz и при 00001999.wmz следует принимать 00002000.wmz; 00002001.wmz;

7) горизонтальные деформации по простиранию

00002002.wmz; (14)

8) радиус кривизны вкрест простирания пластов

00002003.wmz, (15)

где 00002004.wmz - коэффициент, определяемый по табл. 10.

Таблица 10

ЗНАЧЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА 00002005.wmz

┌────────────────────────────────────────────────────────────────────┬────┐

│ Бассейн, месторождение │ k │

│ │ в │

│ │ R│

├────────────────────────────────────────────────────────────────────┼────┤

│Челябинский, Буланашское │0,17│

├────────────────────────────────────────────────────────────────────┼────┤

│Восточный Донбасс, Кузбасс, Подмосковный, Воркутинское │0,2 │

├────────────────────────────────────────────────────────────────────┼────┤

│Интинское, месторождения Приморского края │0,25│

├────────────────────────────────────────────────────────────────────┼────┤

│Кизеловский │0,3 │

└────────────────────────────────────────────────────────────────────┴────┘

00002006.wmz; 00002007.wmz; 00002008.wmz - коэффициенты, определяемые по табл. 11 в зависимости от глубины разработки соответственно первого, второго и третьего наиболее влияющих пластов;

Таблица 11

ЗНАЧЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА 00002009.wmz

┌──────────┬────────────┬───────────┬────────────┬───────────┬────────────┐

│ H, м │ До 300 │ 400 │ 600 │ 800 │1000 и более│

├──────────┼────────────┼───────────┼────────────┼───────────┼────────────┤

│k │1,0 │1,5 │2,8 │3,9 │4,3 │

│ н │ │ │ │ │ │

└──────────┴────────────┴───────────┴────────────┴───────────┴────────────┘

Примечание. Промежуточные значения определяются интерполяцией.

9) радиус кривизны по простиранию

00002010.wmz. (16)

3.4.2. Вероятные сдвижения и деформации при углах падения пластов 00002011.wmz, когда нижние границы выработок располагаются в одной горизонтальной плоскости (за исключением Прокопьевско-Киселевского района Кузбасса) рассчитываются на основании следующих данных:

- из опыта работ на соседних шахтах (участках) определяется вероятная высота этажа и намечается наиболее вероятное положение горизонтов на разрезах вкрест простирания;

- из рассматриваемой точки поверхности (точка A, рис. 6) под углами 00002012.wmz и 00002013.wmz к горизонту проводят линии AA' и AA", которые определяют границы зоны влияния выработок на рассматриваемую точку A (углы 00002014.wmz и 00002015.wmz определяются по разд. 7 Правил); в пределах зоны влияния AA'A" выбирается наиболее влияющий пласт 1 (см. рис. 6); в качестве наиболее влияющего пласта принимается пласт с максимальной вынимаемой мощностью; при вынимаемых мощностях пластов, отличающихся не более чем в 1,5 - 2,0 раза, в качестве наиболее влияющего пласта может использоваться пласт, расположенный в середине свиты (группы) пластов;

- расчет вероятных сдвижений и деформаций земной поверхности выполняется от влияния каждого намеченного горизонта в пределах зоны влияния AA'A".

00002016.png

Рис. 6. Схема к прогнозу вероятных сдвижений

и деформаций при залегании пластов под углом 00002017.wmz

Для выбора мер защиты объектов используются максимальные значения сдвижений и деформаций, полученные от влияния горных выработок на каждом из рассматриваемых горизонтов.

Расчеты выполняются по формулам:

а) оседание:

00002018.wmz, (17)

где 00002019.wmz - вынимаемые мощности пластов, расположенных в зоне влияния AA'A" на рассматриваемую точку поверхности (см. рис. 6);

б) горизонтальные сдвижения вкрест простирания при мощности наносов 00002020.wmz (00002021.wmz - средняя глубина разработки):

00002022.wmz. (18)

При мощности наносов 00002023.wmz для выполнения прогноза горизонтальных сдвижений вкрест простирания необходимо привлечение специализированных организаций;

в) горизонтальные сдвижения по простиранию:

00002024.wmz, (19)

где 00002025.wmz, 00002026.wmz, 00002027.wmz - мощности трех наиболее влияющих пластов свиты в зоне AA'A" (см. рис. 6);

г) наклоны вкрест простирания:

00002028.wmz, (20)

где:

00002029.wmz - вынимаемая мощность первого наиболее влияющего пласта;

00002030.wmz, 00002031.wmz... 00002032.wmz - вынимаемые мощности пластов в пределах зон AA'A" (см. рис. 6);

00002033.wmz - глубина рассматриваемого горизонта;

00002034.wmz, 00002035.wmz, 00002036.wmz - расстояния по горизонтали, соответственно между первым и рассматриваемым пластом; в тех случаях, когда 00002037.wmz, принимается 00002038.wmz;

00002039.wmz - коэффициент, определяемый по табл. 5 (при 00002040.wmz);

д) наклон по простиранию пластов:

00002041.wmz; (21)

е) радиус кривизны вкрест простирания пластов при углах падения 25 - 45°

00002042.wmz. (22)

Примечание. При углах падения пластов менее 25° расчет сдвижений и деформаций выполняется по методике разд. 3.4.1 Прил. 1, где 00002043.wmz определяется по табл. 12.

Таблица 12

ЗНАЧЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА 00002044.wmz

┌─────────────────────────────────────────────────────────────┬──────┬────┐

│ Бассейн, месторождение │альфа,│ k │

│ │(...°)│ к │

├─────────────────────────────────────────────────────────────┼──────┼────┤

│Восточный Донбасс, Буланашское, │35 │3,75│

│Интинское, Партизанский │45 │2,5 │

├─────────────────────────────────────────────────────────────┼──────┼────┤

│Кузбасс, Челябинский, Воркутинское, │35 │4,5 │

│Артемовское, Тавричанское, Шкотовское, Липовецкое │45 │3,0 │

├─────────────────────────────────────────────────────────────┼──────┼────┤

│Кизеловский, Подгородненское │35 │2,5 │

│ │45 │2,0 │

└─────────────────────────────────────────────────────────────┴──────┴────┘

Примечание. Промежуточные значения 00002045.wmz определяются интерполяцией.

Коэффициент 00002046.wmz определяется по табл. 11 в зависимости от глубины 00002047.wmz рассматриваемого горизонта;

ж) радиус кривизны по простиранию

00002048.wmz; (23)

з) горизонтальные деформации вкрест простирания при мощности наносов 00002049.wmz

00002050.wmz, (24)

где k - коэффициент, определяемый по табл. 4, при 00002051.wmz принимается 00002052.wmz.

При мощности наносов 00002053.wmz прогноз горизонтальных деформаций вкрест простирания выполняется специализированными организациями;

и) горизонтальные деформации по простиранию пласта

00002054.wmz. (25)

В тех случаях, когда к моменту проектирования мер защиты объектов пласты отработаны до определенного горизонта, расчеты сдвижений и деформаций выполняются следующим образом:

1. В соответствии с изложенными рекомендациями определяются суммарные сдвижения и деформации в рассматриваемой точке поверхности от влияния наиболее неблагоприятного положения горизонта 00002055.wmz и при отработке пластов до проектной глубины 00002056.wmz.

2. Определяются суммарные сдвижения и деформации от влияния ранее отработанных (до проектирования мер защиты) горизонтов 00002057.wmz.

3. Находятся разности сдвижений и деформаций 00002058.wmz и 00002059.wmz, наибольшие из которых используются для проектирования мер защиты объектов.

В тех случаях, когда угольные пласты к моменту проектирования мер защиты отработаны до различных горизонтов, расчеты вероятных сдвижений и деформаций выполняются с привлечением специализированных организаций.

Прогноз вероятных уступов выполняется там, где они установлены по результатам наблюдений, исходя из значений вероятных наклонов.

Прогноз вероятных сдвижений и деформаций в Кузбассе при разработке свит крутопадающих пластов, залегающих в шарнирных складках с углами падения 00002060.wmz, выполняется по рекомендациям п. 5.2 Прил. 1.