Условия применения методики расчета

2.1. Методика расчета позволяет определять сдвижения и деформации земной поверхности:

1) при перспективном планировании горных работ для принятия принципиальных решений о разработке месторождения или обоснования генеральных схем раскройки шахтного поля при перспективном проектировании горных работ под объектами;

2) при достоверных планах горных работ, когда известно положение очистных выработок и определена очередность их проходки;

3) при оперативном планировании горных работ, когда известно положение очистных выработок и имеются данные наблюдений о процессе сдвижения на аналогичных (соседних) участках.

Методика расчета позволяет определять сдвижения и деформации земной поверхности при следующих условиях:

а) кратность подработки H / m более 20 (Н - средняя глубина разработки; m - вынимаемая, или эффективная мощность пласта) за пределами зоны провалов и крупных трещин;

б) угол падения пласта - от 0 до 70°, в Кузбассе - от 0 до 90°;

в) управление кровлей - полное обрушение или закладка выработанного пространства.

2.2. Настоящая методика неприменима для расчета сдвижений и деформаций в следующих сложных горно-геологических условиях:

- при подработке разрывных геологических нарушений, за исключением указанных в разд. 7 настоящего Приложения;

- при залегании пород в складках, за исключением складок, приведенных в разд. 6 настоящего Приложения;

- при камерных системах разработки;

- при наличии древнего оползня в толще пород.

В этих условиях прогноз сдвижений и деформаций может выполняться с привлечением специализированных организаций.

2.3. В зависимости от полноты исходных данных и горно-геологических условий, определяются ожидаемые или вероятные величины сдвижений и деформаций.

2.4. Ожидаемые сдвижения и деформации рассчитываются при известном положении очистных выработок и последовательности их проходки по одной из методик, приведенных ниже в соответствии с рассматриваемыми горно-геологическими условиями.

Если угол падения менее предельного угла a_п, при котором происходит сдвижение пород лежачего бока, то применяется методика, приведенная в разделах 3, 4 настоящего Приложения. В том случае, когда a > a_п, то расчет производится по методике, учитывающей сдвижение пород лежачего бока. Угол a_п определяется по разд. 7 Правил. Если в Правилах не приводится значение a_п, то применяется методика расчета сдвижений и деформаций поверхности при отсутствии сдвижений пород лежачего бока.

2.5. Вероятные сдвижения и деформации земной поверхности определяются при перспективном планировании горных работ при отсутствии достоверных положений очистных выработок или очередности их проходки, а также при известных календарных планах в условиях пологого залегания пластов (a < 25°) для оценки максимальных деформаций в тех случаях, когда отношение вынимаемой (эффективной) мощности пласта m к глубине верхних границ выработок H _в удовлетворяет следующим условиям:

а) при разработке одного пласта ≤ 2,5×10^-3;

б) при разработке двух пластов + 0,8 < 3,5×10^-3;

в) при разработке трех и более пластов + 0,8 + 0,6 < 4×10^-3,

где m ₁; m ₂; m ₃ - соответственно вынимаемые мощности первого, второго и третьего наиболее влияющих пластов свиты;

; ; - соответственно глубины верхних границ выработок в указанных пластах.

Вероятные сдвижения и деформации определяются по одной из методик соответствующих разделов в зависимости от горно-геологических условий. В других случаях рассчитываются ожидаемые сдвижения и деформации.

2.6. В соответствии с разработанными методиками могут рассчитываться ожидаемые и вероятные сдвижения и деформации, приведенные в табл. 2.

 

Таблица 2

 

Виды рассчитываемых сдвижений и деформаций

 

Ожидаемые	Вероятные
Максимальное оседание и оседание в точках зоны сдвижения	Максимальное оседание
Максимальные горизонтальные сдвижения, максимальные горизонтальные деформации, горизонтальные сдвижения и горизонтальные деформации в точках зоны сдвижения: а) вкрест простирания; б) по простиранию; в) в заданном направлении	Максимальные горизонтальные сдвижения и максимальные горизонтальные деформации вкрест простирания и по простиранию пластов
Максимальные наклоны и кривизна, наклоны и кривизна в точках зоны сдвижения: а) вкрест простирания; б) по простиранию; в) в заданном направлении	Максимальные наклоны и максимальная кривизна вкрест простирания и по простиранию пластов
Радиусы кривизны	Радиусы кривизны
Сосредоточенная кривизна вкрест простирания и радиусы сосредоточенной кривизны в местах выходов слабых контактов	Максимальная сосредоточенная кривизна вкрест простирания и минимальный радиус сосредоточенной кривизны
Уступы на выходах слабых контактов, сместителей нарушений, осевых поверхностей синклинальных складок	Максимальные уступы на выходах слабых контактов, сместителей нарушений, осевых поверхностей синклинальных складок
Максимальные горизонтальные сдвиги, горизонтальные сдвиги в точках зоны сдвижения	Максимальные горизонтальные сдвиги в зоне сдвижения

Примечания:

1. Ожидаемая и вероятная кривизна рассчитывается при углах падения пластов a ≤ 45°. Сосредоточенная кривизна рассчитывается при углах падения пластов a_п ≥ a > 45°.

2. В условиях, когда происходит сдвижение пород лежачего бока, ожидаемые и вероятные значения оседаний, наклонов, горизонтальных сдвижений, горизонтальных деформаций и уступов рассчитываются только в главном сечении мульды вкрест простирания.

 

2.7. Для решения задач по разработке мер защиты объектов используются расчетные величины сдвижений и деформаций поверхности, определяемые с учетом ошибок положения зоны сдвижения на местности D L и коэффициентов перегрузки, приведенных в табл. 3.

 

Таблица 3

 

Коэффициенты перегрузки

 

Сдвижения и деформации	Обозначение коэффициентов перегрузки	Значения коэффициентов перегрузки для определения расчетных сдвижений и деформаций
при расчетах ожидаемых величин	при расчетах вероятных величин
Оседание	n h	1,2	1,1
Горизонтальное сдвижение	n x	1,2	1,1
Наклон	ni	1,4	1,2
Кривизна	nk	1,8	1,4
Относительные горизонтальные деформации (растяжения-сжатия)	n e	1,4	1,2
Уступ		1,4	1,2
Горизонтальные сдвиги	Г y	1,6	1,3

 

За расчетные сдвижения и деформации земной поверхности под объектами принимаются наибольшие значения ожидаемых (вероятных) сдвижений и деформаций в точках 1-3 зоны в районе объекта (рис. 3), умноженные на коэффициенты перегрузки.

 

 

Рис. 3. Схема к определению расчетных деформаций в основании объекта абвг

 

Положение точек 1-3 находится, исходя из ошибок положения зоны сдвижения на местности D L (рис. 3), определяемых по формуле: D L = 0,10 H ₁, но не менее 10 м; где H ₁ - средняя глубина залегания наиболее влияющего пласта на объекты.

Для длинных (вытянутых) объектов расчеты ожидаемых сдвижений и деформаций выполняются аналогично для характерных точек объекта.

 

3. Классификация запасов и методы прогноза вероятных сдвижений и деформаций при перспективном планировании горных работ

 

Исходные данные для расчета

 

На стадии разведки и строительства шахты строятся геологические разрезы по простиранию и вкрест простирания пластов. На разрезах по данным ближайших скважин выделяются наносы, мезозойские отложения, не являющиеся коренными породами, коренные породы.

В характерных точках разрезов определяются вынимаемые мощности пластов и углы их падения.

На стадии генеральных схем раскройки шахтного поля на разрезы и планы наносятся ранее пройденные очистные горные выработки, участки проектирования горных работ. Определяются варианты возможного ведения горных работ, возможные длины столбов, лав, высота горизонтов, участки, где может быть предусмотрено ведение горных работ с закладкой, типы закладки и ее основные показатели.

При выборе участков ведения горных работ с закладкой следует учитывать рекомендации п. 3.2 настоящего раздела в части классификации запасов с точки зрения влияния последствий подработки на охраняемые объекты.