Расчет сдвижений и деформаций при разработке пластов с углами падения

a_п > a >30°

При расчете сдвижений и деформаций различают следующие случаи:

а) расчет сдвижений и деформаций от отдельных пластов на рассматриваемом горизонте, когда имеются данные наблюдений за сдвижением поверхности от выемки пластов первой очереди на этом же горизонте;

б) расчет сдвижений и деформаций земной поверхности от выработок на проектируемом горизонте, когда имеются данные наблюдений за сдвижением поверхности от влияния выработок на вышележащих горизонтах.

При расчете сдвижений и деформаций от влияния выемки отдельных пластов на рассматриваемом горизонте необходимо различать, являются ли ранее пройденные и проектируемые выработки на рассматриваемом горизонте взаимовлияющими или независимыми (см. п. 8.1).

Для оценки зон опасного влияния и расчета деформаций в полумульде по падению взаимовлияющими являются выработки, расположенные на одном и том же горизонте, если мощность междупластья по горизонтали между разрабатываемыми пластами удовлетворяет условию (рис. 17):

Д _г ≤ Н _г(0,3 + sina) ≤ 0,7 Н _г, (137)

где H _г - глубина горизонта.

В тех случаях, когда ранее пройденные и проектируемые выработки являются независимыми, то на основании имеющихся данных наблюдений могут быть уточнены исходные параметры процесса сдвижения (q ₀; a ₀; угловые параметры, скорости оседаний и др.) и функции распределения сдвижений и деформаций, определяемые по рекомендациям п. 8.1. Уточненные значения исходных параметров процесса сдвижения и функций распределения сдвижений и деформаций могут использоваться при расчете сдвижений и деформаций от проектируемых выработок.

В случае, если выработки являются взаимовлияющими, максимальное оседание от проектируемой выработки определяется по формуле (135), в которой принимается .

Рис. 17. Схема для определения взаимовлияющих выработок при ведении горных работ по горизонтам:

1 - график горизонтальных деформаций от выработки по пласту 1 по данным наблюдений;

2 - график прогнозируемых горизонтальных деформаций от выработки по пласту 2

Максимальные деформации от проектируемой выработки определяются по формулам (136). Для получения деформаций в точках мульды сдвижения от влияния проектируемой выработки необходимо измеренные их величины от пройденной выработки умножать на отношение максимальных оседаний от проектируемой и пройденной выработок С_с = / .

Расчеты сдвижений и деформаций поверхности от влияния выработки на проектируемом горизонте, при известных по данным наблюдений сдвижениях и деформациях от выработок на вышележащих горизонтах, выполняются следующим образом:

а) если имеются данные наблюдений о сдвижениях и деформациях поверхности при выемке пластов на одном вышележащем горизонте (от одной смежной выработки), то величина максимального оседания определяется при полной подработке поверхности по простиранию по формуле:

; (138)

б) при известных по наблюдениям сдвижениях и деформациях от влияния выработок на двух вышележащих горизонтах (двух смежных выработках) n -2 и n -1, максимальные оседания поверхности от влияния выработок на проектируемом горизонте n можно определить по формуле:

, (139)

где и - соответственно величины максимального оседания поверхности, полученные по данным наблюдений от влияния горных выработок на горизонтах n -1 и n -2 (вышележащих смежных выработок);

; ; - соответственно суммарная вынимаемая (эффективная) мощность пластов на горизонтах: n, n -1, n -2.

Если известен шаг сдвижения горных пород (количество отработанных горизонтов или суммарный размер выработки по падению, при которых происходит периодическое увеличение зоны сдвижения на поверхности), то можно на основании данных наблюдений прогнозировать длину полумульды по падению от выработок на проектируемом горизонте.

Например, если увеличение зоны сдвижения происходит после отработки пластов на каждом горизонте, то длина полумульды по падению определяется обычным способом по углу b₀, построенному от нижней границы выработки.

Если увеличение зоны сдвижения при данном диапазоне глубины происходит после отработки пластов на двух горизонтах, то размер полумульды по падению определяется в зависимости от характера сдвижения при отработке пластов на вышележащих горизонтах. Если от выработок на вышележащем горизонте произошло увеличение зоны сдвижения, то граница мульды сдвижения от выработок проектируемого горизонта будет располагаться в точке границы мульды от выработок вышележащего горизонта, в противном случае следует ожидать увеличение зоны сдвижения от выработок на проектируемом горизонте, границу которой следует определять по углу b₀, построенному от нижней границы выработок проектируемого горизонта n. Аналогично определяется положение точки максимального оседания.

Функции распределения сдвижений и деформаций от выработок на проектируемом горизонте n, если известны соответственные функции распределения сдвижений и деформаций при разработке пластов на горизонте n -1, определяются аналогично, как и в п. 8.1, по формулам (134).

Расчет сдвижений и деформаций в точках зоны сдвижения от выработок на проектируемом горизонте выполняется по рекомендациям разд. 4. При расчетах используются уточненные по данным наблюдений величины максимального оседания, длин полумульд и положение характерных точек мульды и распределение сдвижений и деформаций.