Расчет сосредоточенных деформаций на выходах тектонических нарушений, осевых поверхностей синклинальных складок и при разработке свит наклонных и крутых пластов

 

При ведении горных работ в свите пластов, когда проектируемая и пройденная ранее выработки являются взаимовлияющими (обе выработки располагаются на одном и том же крыле нарушения, границы выработок находятся в зонах взаимного влияния) при известной высоте прямого уступа от пройденной выработки, высота прямого уступа от проектируемой выработки определяется по формуле:

. (140)

Если по данным наблюдений высота уступа от ранее пройденной выработки определена в q сериях наблюдений, то прогнозируемая величина уступа от проектируемой выработки определяется по формуле:

, (141)

где h _m - прогнозируемая величина максимального оседания поверхности от проектируемой выработки, определяемая по расчету (п. 4.2);

, ,..., - величины максимальных оседаний поверхности, полученные по данным наблюдений соответственно в первой, второй и q -той сериях наблюдений;

, , - величины уступов, полученные по данным наблюдений соответственно в первой, второй и q -той сериях наблюдений.

Величины сосредоточенной кривизны и обратных уступов при разработке свит наклонных и крутых пластов с использованием результатов наблюдений определяются по формулам:

а) в точках, где наклоны в зоне сдвижения возрастают

; (142)

б) в точках, где по данным наблюдений происходит уменьшение наклонов в зоне сдвижения

, (143)

где - ожидаемое значение наклонов от влияния выработок на горизонте n, определяемое по расчету (п. 4.2);

K _{( n -1)}; K _{( n -2)} - величины сосредоточенной кривизны (обратных уступов), полученные по результатам наблюдений при разработке пластов соответственно на горизонтах n -1 и n -2; i _{( n -1)}; i - величины средних наклонов, полученные по результатам наблюдений в точках сосредоточенной кривизны (обратных уступов) соответственно при разработке пластов на горизонтах n- 1 и n -2.

Величины уступов на выходах пластов и слабых контактов, вызванные сдвижением пород по контактам напластований,

, (144)

где - высота уступа, полученного по данным наблюдений при разработке пласта до глубины H _{( n -1)};

- то же, при разработке пласта до глубины H _{( n -2)};

H_n - проектируемая глубина разработки пласта.

 

Примеры расчета сдвижений и деформаций земной поверхности

 

Пример 1. Расчет ожидаемых сдвижений и деформаций земной поверхности на застроенной площадке (рис. 18)

 

В соответствии с календарным планом горных работ на одной из шахт ПО "Ростовуголь" в 1998-2003 гг. планируется отработка пластов и в зоне влияния на площадку АБ, застроенную зданиями и сооружениями поселка городского типа. Угол падения пластов a = 10°, вынимаемые мощности: пласта m = 0,8 м, пласта = 0,9 м.

Марки углей пластов, залегающих под площадкой, ПА и А.

Для выбора мер защиты зданий и сооружений производится расчет ожидаемых сдвижений и деформаций земной поверхности.

Здания поселка расположены, в основном, длинными сторонами вкрест простирания пластов, поэтому расчет производится на разрезе вкрест простирания (см. рис. 18).

Верхние горизонты в обоих пластах отработаны ранее, ниже лав 24 и 102 отработка пластов не планируется.

Мощность наносов составляет 20 м.

Скорость подвигания забоев - 50 м/мес.

Так как целики между лавами в пласте отсутствуют, то в соответствии с п. 4.4, расчет сдвижений и деформаций земной поверхности в этом пласте производится от одной (лава 20), двух (лавы 20 + 22) и трех (лавы 20 + 22 + 24) выработок суммарной площади.

В пласте , где размеры межлавного целика l ₁ > 0,1 Н _ц, расчет сдвижений и деформаций выполняется отдельно от каждой выработки.

Для выбора мер защиты подрабатываемых объектов принимаются наибольшие величины из полученных при последовательном суммировании соответствующих сдвижений и деформаций от отдельных выработок. Последовательность суммирования соответствует последовательности ведения очистных работ.

 

 

Рис. 18. Вертикальный разрез к примеру расчета сдвижений и деформации земной поверхности

 

Зоны влияния очистных выработок определяются граничными углами, которые в соответствии с п. 7.1.11 для пласта (первичная подработка) составят:

b₀ = 75 - 0,8a = 67°, g₀ = 75 + 0,2a = 77°.

Для выработок в пласте (повторная подработка) граничные углы определяются из выражений: b_0c = b₀ - Db_c, g_0c = g₀ - Dg_c.

Таким образом, для лавы 100 в соответствии с п. 7.12 углы b₀ и g₀ для марок угля ПА и А уменьшаются на 5°, как в полностью подработанной толще, и будут равны: b_0c = 62°, g_0c = 72°.

От влияния лавы 102 граничные углы будут равны:

b_0c = b₀ - 5 = 62°, g_0c = g₀ - 5 = 72°.

Поправку Db_c находим по табл. 7.2 в зависимости от отношения D l _н/ Н _н, где D l _н - расстояние в плоскости напластования между проекциями границ выработок в верхнем и нижнем пластах (D l _н = 125 м), Н _н - нижняя граница выработок в верхнем пласте (Н _н = 525 м). b_0c = b₀ - 7 = 60°.

Граничные углы в наносах j₀ = 55°.

Согласно календарному плану горных работ выделяются следующие этапы расчета ожидаемых сдвижений и деформаций от отработки:

1) лавы 20;

2) лав 20 и 22 (выработка суммарных размеров);

3) лав 20, 22 и 24 (выработка суммарных размеров);

4) лавы 100;

5) лавы 102.

Необходимые для расчетов горно-геологические параметры приведены в табл. 34.

 

Таблица 34

 

Горно-геологические параметры

 

Параметры	Пласт	Пласт
Номера лав
	20 + 22	20 + 22+ 24
m, м	0,80	0,80	0,80	0,90	0,90
a, (...°)
h, м
D 1, м
D 2, м
H ср, м
l 1, м	-	-	-
Н ц, м	-	-	-

 

Для определения наибольших деформаций полученные значения сдвижений и деформаций на каждом этапе последовательно суммируются.

Исходные параметры для расчета ожидаемых сдвижений и деформаций вычисляются в соответствии с п. 4.2.1 Прил. 1.

Определяем исходные параметры от лавы 20. Граничные углы в коренных породах b₀ = 67°, g₀ = 77°. Граничные углы в наносах j₀ = 55°.

Угол максимального оседания q согласно табл. 7.5 при наличии горных работ в пласте на вышележащих горизонтах q = 90 - 0,5 = 85° (см. табл. 7.5).

Максимальное оседание (п. 4.2.1 Прил. 1) h _m = q ₀ m cosa N ₁ N ₂.

Относительное максимальное оседание q ₀ и максимальное горизонтальное сдвижение a ₀ находятся из табл. 7.9: q ₀ = 0,75, a ₀ = 0,3.

Значения коэффициентов N ₁ и N ₂ (п. 7.1.14) находятся в зависимости от отношения расчетной длины лавы D _p к средней глубине разработки H:

D _p/ H = D / H + D D _п/ H + D D _в/ H;

D D _в/ H = f; D D _п/ H = f,

где и находят по табл. 7.7 в зависимости от отношения размеров целиков со стороны восстания и падения к средней глубине разработки;

= 0; = 0,14; f _н = 0,47; > 0,8; = -0,22.

Откуда D _p/ H = 205/450 + 0,06 - 0,1 = 0,46 + 0,06 - 0,1 = 0,42; N ₁ = 0,61; N ₂ = 1, так как D _p/ H > 1,2; h _m = 0,75×0,80×0,98×0,68×1,0 = 360 мм.

Проведя от нижней и верхней границ выработки линии соответственно под углами b₀, g₀ в коренных породах и углами j₀ в наносах, определяем длины полумульд: L ₁ = 270 м, L ₂ =260 м.

Расчет ожидаемых сдвижений и деформаций в полумульдах по падению и восстанию производится в соответствии с п. 4.2. Прил. 1.

Наклоны

;

.

Кривизна

1/м;

1/м.

При неполной подработке < 1 кривизна в точке максимального оседания определяется по средней длине полумульды L _ср = 0,5(L ₁ + L ₂).

Горизонтальные деформации

;

.

При неполной подработке горизонтальные деформации в точке максимального оседания определяются по средней длине полумульды.

Значение B определяется по формуле:

.

Ожидаемые величины сдвижений и деформаций земной поверхности в точках главных сечений мульды сдвижения на разрезе вкрест простирания пластов от влияния лавы 20 приведены далее, в табл. 36.

Аналогично рассчитываются ожидаемые величины сдвижений и деформаций от лав суммарной длины (лавы 20, 22 и 20, 22, 24 в пласте ).

Величины ожидаемых сдвижений и деформаций от лав 100 и 102 в пласте рассчитываются отдельно, так как размер целика между ними l ₁ > 0,1 H _н, при этом учитывается влияние повторной подработки на параметры сдвижения.

Исходные параметры для расчетов деформаций от всех намеченных к разработке лав приведены в табл. 35, а рассчитанные ожидаемые величины в табл. 36.

Для выбора мер защиты подрабатываемых зданий и сооружений необходимы наибольшие деформации, которые могут возникнуть на различных этапах отработки пластов. Эти величины определяются следующим образом.

На графики (рисунки 19, 20) наносятся рассчитанные величины оседаний, наклонов, кривизны и горизонтальных деформаций от влияния лав при различных этапах отработки пластов:

- от лавы 20 - кривые 1;

- от лавы 20 + 22 (суммарного размера) - кривые 2;

- от лавы 20 + 22 + 23 (суммарного размера) - кривые 3;

- от лавы 100 - кривые 4;

- от лавы 102 - кривые 5.

Как видно из табл. 36 и графика оседаний, наибольшие величины оседаний от отработки пласта возникают при отработке лав 20 + 22 + 24 (кривая 3 на графиках оседаний).

Исходные параметры для расчета деформаций приведены в табл. 35.

 

Таблица 35

 

Исходные параметры для расчета деформаций

 

Параметры	Лава 20	Лава 20 + 22	Лава 20 + 22 + 24	Лава 100	Лава 102
b0, (...°)
g0, (...°)
j0, (...°)
q0, (...°)
q 0	0,75	0,75	0,75	-	-
q 0п	-	-	-	0,82	0,82
a0	0,3	0,3	0,3	0,3	0,3
D р/ H	0,42	0,84	1,2	0,3	0,26
N 1	0,61	0,87		0,52	0,48
B	0,5	0,5	0,5	0,5	0,5
L 1, м
L 2, м
h m, мм
h m / L 1×10-3	1,3	1,4	1,2	1,2	0,8
h m / L 2×10-3	1,4	1,5	1,3	1,0	1,1
h m / ×10-3	0,005	0,004	0,003	0,003	0,002
h m / ×10-3	0,005	0,004	0,003	0,003	0,002
0,5 a 0 - h m / L 1	0,20	0,21	0,18	0,18	0,12
0,5 a 0 - h m / L 2	0,21	0,22	0,20	0,15	0,16

 

Для получения наибольших значений оседаний от отработки всех лав величины оседаний от лав 20+22+24 суммируются с оседаниями от лавы 100 (кривая 4) и лавы 102 (кривая 5), в результате чего получаем суммарную кривую оседаний 6 (рис. 20).

Наибольшие величины наклонов при отработке пласта возникают после отработки лав 20+22 (кривая 2). Величины наклонов от лавы 20+22+24 (кривая 3) последовательно суммируют с величинами наклонов от лавы 100 (кривая 4) и от лавы 102 (кривая 5); определяют суммарные величины наклонов от лавы 100 (кривая 4) и от лавы 102 (кривая 5), затем получают суммарные величины наклонов от отработки всех лав (кривые 6 и 7 на графиках рис. 20):

кривая 6 - от отработки лав (20 + 22 + 24) + лава 100;

кривая 7 - от отработки лав (20 + 22 + 24) + лава 100 + лава 102.

 

Таблица 36

 

Величины сдвижений и деформаций

 

z	, мм	, мм	×10-3	×10-3	×10-3	×10-3	×10-3	×10-3
Лава 20
					-0,05	-0,05	-1,9	-1,9
0,1			1,2	-1,3	-0,04	-0,04	-1,6	-1,8
0,2			2,1	-2,2	-0,03	-0,03	-0,7	-1,4
0,3			2,5	-2,6	-0,01	-0,01	0,02	-0,7
0,4			2,4	-2,5	0,01	0,01	0,8	0,1
0,5			1,9	-2,1	0,02	0,02	1,2	0,6
0,6			1,3	-1,5	0,02	0,02	1,1	0,9
0,7			0,8	-0,9	0,02	0,02	0,8	0,6
0,8			0,4	-0,4	0,01	0,01	0,5	0,4
0,9			0,1	-0,1	0,006	0,006	0,2	0,1
1,0
Лава 20 + 22
					-0,02	-0,02	-1,2	-1,2
0,1			0,8	-0,8	-0,02	-0,02	-1,2	-1,4
0,2			1,6	-1,7	-0,02	-0,02	-1,0	-1,5
0,3			2,2	-2,5	-0,02	-0,02	-0,7	-1,0
0,4			2,8	-3,0	-0,006	-0,006	-0,06	-0,8
0,5			2,7	-2,9	0,01	0,01	1,8	1,1
0,6			1,9	-2,1	0,02	0,02	1,4	1,0
0,7			1,2	-1,2	0,02	0,02	1,0	0,7
0,8			0,6	-0,6	0,015	0,01	0,5	0,4
0,9			0,2	-0,2	0,006	0,006	0,2	0,2
1,0
Лава 20 + 22 + 24
					-0	-0	-0	-0
0,1			0,2	-0,2	-0,015	-0,015	-0,4	-0,4
0,2			0,7	-0,7	-0,02	-0,02	-0,8	-0,9
0,3			1,4	-1,6	-0,02	-0,02	-1,2	-1,6
0,4			2,3	-2,5	-0,017	-1,5	-0,017	-0,6
0,5			2,6	-2,9			0,4	-0,4
0,6			2,3	-2,5	0,017	0,017	1,0	0,8
0,7			1,4	-1,6	0,02	0,02	1,5	1,2
0,8			0,7	-0,7	0,02	0,02	1,0	0,9
0,9			0,2	-0,2	0,01	0,01	0,4	0,4
1,0
Лава 100
					-0,03	-0,03	-1,6	-1,6
0,1			1,1	-1,1	-0,02	-0,02	-1,3	-1,4
0,2			1,8	-1,6	-0,02	-0,02	-0,6	-1,0
0,3			2,3	-1,9	-0,01	-0,01	0,3	-0,7
0,4			2,2	-1,8	0,01	0,01	0,7	0,1
0,5			1,8	-1,5	0,01	0,01	1,0	0,4
0,6			1,2	-1,0	0,01	0,01	1,0	0,5
0,7			0,7	-0,6	0,01	0,01	0,7	0,6
0,8			0,4	-0,3	0,01	0,01	0,4	0,3
0,9			0,1	-0,1	0,003	0,003	0,2	0,2
1,0
Лава 102
					-0,02	-0,02	-1,3	-1,3
0,1			0,7	-1,0	-0,02	-0,02	-0,9	-1,5
0,2			1,3	-1,8	-0,01	-0,01	-0,4	-1,1
0,3			1,5	-2,1	-0,004	-0,004	0,2	-0,6
0,4			1,5	-2,0	0,005	0,005	0,5	0,08
0,5			1,2	-1,6	0,01	0,01	0,8	0,5
0,6			0,8	-1,1	0,01	0,01	0,6	0,6
0,7			0,5	-0,7	0,01	0,01	0,5	0,5
0,8			0,3	-0,4	0,005	0,005	0,4	0,3
0,9			0,1	-0,1	0,002	0,002	0,2	0,1
1,0

 

Как следует из этих графиков, максимальные величины наклонов будут достигнуты после отработки всех лав и составят ±(4,0 … 4,5)×10^-3 (кривая 7).

Аналогично определяются суммарные величины кривизны и горизонтальных деформаций на каждом этапе отработки пластов и их наибольшие значения.

Величины кривизны достигнут следующих значений:

K = +0,31×10^-4 м и K = -0,5×10^-4 (после отработки лавы 20),

а горизонтальных деформаций:

e_р = +1,8×10^-3 м и e_сж = -3,4×10^-3 м.

При выборе мер охраны для отдельных зданий и сооружений на площадке АБ следует пользоваться наибольшими значениями деформаций непосредственно в основании объектов с учетом коэффициентов перегрузки.

 

 

Рис. 19. Графики сдвижений и деформаций земной поверхности:

1 - от лавы 20; 2 - от лавы 20+22; 3 - от лав 20+22+24; 4 - от лавы 100; 5 - от лавы 102; 7 - от лавы (20+22+24) + лава 100 + лава 102

 

 

Рис. 20. Суммарные графики сдвижений и деформаций земной поверхности:

6 - от лавы (20+22+24) + лава 100; 7 - от лавы (20+22+24) + лава 100 + лава 102

 

Пример 2. Прогноз вероятных сдвижений и деформаций земной поверхности при перспективном планировании горных работ (рис. 21)

 

На одной из шахт АО "Гуковуголь" перспективным планом развития горных работ намечается отработка угольных пластов свит и . В зоне влияния отработки пластов расположено здание завода. В состав свит входят шесть угольных пластов, имеющих промышленное значение. В соответствии с рекомендациями п. 3.4 Прил. 1 для расчета вероятных деформаций, необходимых для выбора горных или конструктивных мер защиты здания завода, прогноз деформаций производится от трех наиболее влияющих пластов (пластов, имеющих максимальное отношение m ₁/ ; m ₂/ ; m ₃/ ), где , , - глубины залегания пластов в точке их пересечения с плоскостью, проведенной под углом s = 90° - 0,8a через охраняемый объект.

Положение этих пластов показано на рис. 21. Угол падения пластов 15°. Вынимаемая мощность пластов (m): - 1,0 м; k ₁ - 1,1 м; = 0,9 м.

Календарные планы отработки пластов отсутствуют.

 

 

Рис. 21. К примеру расчета вероятных сдвижений и деформаций земной поверхности

 

Так как размер здания на разрезе вкрест простирания пластов составляет 100 м, то для прогноза вероятных сдвижений и деформаций в основании здания достаточно ограничиться двумя точками I и II. Для расчета деформаций в точке I на разрезе проводится из этой точки линия под углом s = 90° - 0,8a = 78° и определяются глубины залегания = 250 м, = 315 м и = 410 м. По формулам (8)-(16) Прил. 1 вычисляются величины вероятных сдвижений и деформаций в точке I.

Значение коэффициента определяется по табл. 8 Прил. 1 и равно = 1,8.

Значение коэффициентов C ₂ = 0,9; C ₃ = 0,8, так как величину D l определить невозможно.

1. Оседания

h_в = 0,9(1,0 + 1,1 + 0,9)cos15° = 2,6 м.

2. Наклоны

а) вкрест простирания

;

б) по простиранию

.

3. Радиус кривизны

а) вкрест простирания

км;

б) по простиранию

км.

4. Горизонтальные сдвижения

а) вкрест простирания

x_в = ±(0,3 + 0,27)0,97(1,0 + 0,9×1,1 + 0,8×0,9) = ±1,5 м;

б) по простиранию

x_в = ±0,3×0,97 = ±0,5 м.

5. Горизонтальные деформации

а) вкрест простирания

;

б) по простиранию

.

Аналогично рассчитываются вероятные величины сдвижений и деформаций в точке II. Для выбора мер защиты используются наибольшие значения деформаций, полученные для обеих точек с учетом коэффициентов перегрузки.

 

 

Приложение 2

 

ГОРНЫЕ МЕРЫ ОХРАНЫ ПОДРАБАТЫВАЕМЫХ СООРУЖЕНИЙ И ПРИРОДНЫХ ОБЪЕКТОВ

 

1. Под горными мерами охраны подрабатываемых сооружений и природных объектов понимаются специальные способы и последовательность ведения горных работ и управление горным давлением в одиночных пластах и свите пластов, обеспечивающие уменьшение деформаций земной поверхности в основании подрабатываемых объектов.

2. Виды горных мер охраны сооружений и природных объектов при наличии на площадках залегания запасов угля промышленных, гражданских зданий и сооружений или охраняемых природных объектов зависят от стадии проектирования горных работ.

Для составления проектов горных мер охраны объектов и выбора вариантов ведения горных работ используются следующие исходные горно-геологические материалы:

1) гипсометрические планы угольных пластов с нанесенными проектируемыми и пройденными горными выработками;

2) план поверхности с существующими и проектируемыми гражданскими, промышленными сооружениями и природными объектами, положением выходов тектонических нарушений, осевых поверхностей синклинальных складок;

3) геологические разрезы вкрест и по простиранию пластов;

4) сведения о сооружениях и природных объектах на поверхности (конструктивные особенности, назначение и т.д.);

5) допустимые и предельные деформации земной поверхности (показатели деформаций) в основании объекта, а также установленного в нем технологического оборудования.

В пластах, опасных по горным ударам и внезапным выбросам угля, породы и газа, горные меры охраны объектов должны удовлетворять требованиям "Инструкции по безопасному ведению горных работ на шахтах, разрабатывающих пласты, опасные по горным ударам" и "Инструкции по безопасному ведению горных работ на пластах, склонных к внезапным выбросам угля, породы и газа".

Выбор мер охраны объектов осуществляется в зависимости от стадии проектирования горных работ. При проектировании горных мер охраны объектов целесообразно выделять следующие стадии освоения месторождения и проектирования горных работ:

1) детальная разведка месторождения, проектирование и строительство шахты;

2) перспективное планирование горных работ, генеральные схемы раскройки шахтных полей на 15-20 лет;

3) планирование горных работ на пять лет;

4) текущее планирование горных работ на один-два года.

3. На стадии разведки месторождения, проектирования и строительства шахты запасы по характеру влияния горных работ на охраняемые объекты следует разделять на четыре основные категории. Классификация запасов выполняется в соответствии с Прил. 1, п. 3.2.

Положение зон, характеристика деформаций поверхности при разработке в каждой зоне, перечень принципиальных горных мер охраны объектов приводятся в табл. 1.

 

Таблица 1

 

Классификация запасов по характеру влияния на деформации поверхности

 

Категория запасов	Глубина разработки, м	Характеристика деформаций поверхности	Рекомендуемые горные меры охраны объектов	Примерная дополнительная стоимость извлечения запасов в % от себестоимости тонны добычи угля
I	Д о Н обр	Образование провалов и больших трещин	Закладка выработанного пространства, оставление предохранительных целиков	10-15, плюс затраты на конструктивные меры защиты объектов
II	H п ≥ Н > H обр	Деформации больше, чем предельные для зданий и сооружений, частичная выемка запасов, разработка пластов группами	Закладка выработанного пространства, оставление предохранительных целиков в отдельных пластах	7-10, плюс затраты на конструктивные меры защиты объектов
III	H б ≥ Н > H п	Деформации земной поверхности в диапазоне от предельных до допустимых	Разработка пластов группами, рациональный порядок разработки групп пластов с заданным опережением фронта горных работ в группах, ограничение скоростей развития горных работ	5-7, плюс затраты на конструктивные меры защиты объектов
IV	Н > H б	Деформации земной поверхности меньше допустимых для объектов	Ведение горных работ без ограничения	Затраты на текущий ремонт и пусконаладочные работы

 

Примечание. Значения глубин разработки H _обр, H _п, H _б определяются по рекомендациям разд. 3 Прил. 1, п. 3.2.

 

Более точная экономическая оценка горных мер охраны объектов выполняется по оценке рекомендуемого способа выемки запасов по сравнению с базовым вариантом с учетом стоимости строительства закладочного комплекса, производства закладки, доставки ее в выработанное пространство, оценки влияния закладки на производительность труда. При оставлении целиков должна учитываться стоимость проходки и поддержания дополнительных выработок при прорезке целика, стоимость перемонтажа угледобывающих комплексов и другие факторы, влияющие на себестоимость добытого угля (см. Прил. 5).

При других горных мерах охраны сооружений должна учитываться стоимость прохождения дополнительных горных выработок, удорожание поддержания выработок, доставка угля, удлинение сроков ввода в эксплуатацию добычных участков и другие факторы.

4. При извлечении угля с закладкой выработанного пространства размеры планируемого к отработке с закладкой участка определяют плоскостями по граничным углам, построенным от границ охраняемой площади.

Выбор закладочного материала и технологии закладочных работ осуществляют с учетом необходимого коэффициента уменьшения деформаций земной поверхности

, (1)

где [e_д] - допустимые горизонтальные деформации (показатели деформаций) земной поверхности для наиболее ответственных объектов, определяемые по разд. 4;

e _m - максимальные вероятные деформации земной поверхности, определяемые по Прил. 1;

- суммарная вынимаемая мощность трех наиболее влияющих пластов (пластов с максимальным отношением вынимаемой мощности к средней глубине разработки);

- эффективная мощность трех наиболее влияющих пластов.

Эффективная мощность пласта определяется по рекомендациям разд. 4.1 Прил. 1 в зависимости от типа закладки и технологии закладочных работ - формулы (26)-(28).

5. Проектирование частичной выемки запасов по площади короткими очистными забоями с оставлением постоянных межлавных целиков может осуществляться при разработке пластов мощностью до 2,5 м с углами падения до 30°.

При этом длины лав и размеры межлавных целиков определяются в зависимости от типа месторождения и глубины горных работ (см. табл. 2, рис. 1, а).

При использовании длин лав, приведенных в табл. 2, и размеров межлавных целиков l = 0,15 Н _ср ≤ 60 м (H _ср - средняя глубина разработки) деформации земной поверхности уменьшаются в 3-5 раз, если участок с частичной выемкой запасов отделен от участка выемки пласта с обрушением кровли целиками, размерами не менее 0,3 H _ср.

В тех случаях, когда участок с частичной выемкой отделен от участка с обрушением кровли целиками меньших размеров, то коэффициент уменьшения деформаций может определяться по формуле:

l = l₁ + l _а, (2)

где l₁ - коэффициент уменьшения деформаций, равный l₁ = 0,2...0,35;

l _а - коэффициент, учитывающий активизацию процесса сдвижения; l _а = 0,1...0,2.

 

Таблица 2

 

Длины лав D (м) при частичной выемке запасов по площади

 

Бассейн, месторождение	Глубина разработки, м
до 300	300-500
Кизеловский, Восточный Донбасс, Партизанский, Подгородненское	50-60	60-90
Кузбасс, Воркутинское, Интинское, Буланашское	40-50	50-80
Челябинский, Артемовское, Тавричанское, Шкотовское, Липовецкое	30-40	40-50

 

 

Рис. 1. Горные меры охраны:

а - частичная выемка запасов в пологих пластах; б - частичная выемка запасов в крутых пластах

 

Частичная выемка крутых пластов (a > a_пр) при расположении объектов в лежачем боку (см. рис. 1, б) может осуществляться при вынимаемой мощности пластов до 3,0 м очистными забоями длиной D ₁ = 30-70 м с оставлением межлавных целиков шириной l = 0,1 H _ц (H _ц - глубина расположения целика). При этом величина уменьшения деформаций определяется по формуле (2).

При проектировании частичной выемки запасов с закладкой выработанного пространства коэффициент уменьшения деформаций составляет

, (3)

где l₁ - коэффициент уменьшения деформаций при частичной выемке без закладки;

m _э - эффективная мощность пласта при использовании закладки;

m - вынимаемая мощность пласта.

6. На стадии перспективного планирования горных работ и генеральных схем раскройки шахтных полей, наряду с закладкой выработанного пространства или частичной выемкой пластов, могут проектироваться следующие горные меры охраны объектов:

а) ведение горных работ в группах пластов с заданным опережением фронта очистных работ между группами;

б) ограничение суммарной вынимаемой мощности одновременно разрабатываемых наклонных и крутых пластов при ведении горных работ по горизонтам;

в) ограничение скорости подвигания очистных забоев в группе пластов.

Группы совместно разрабатываемых пологих пластов определяются на основании сравнения допустимых горизонтальных деформаций (показатели деформаций

[e_д]) или допустимых скоростей горизонтальных деформаций [w_д] с их ожидаемыми значениями по формулам (4) и (5) Прил. 1.

7. При ведении горных работ по горизонтам суммарная вынимаемая мощность одновременно разрабатываемых пластов определяется исходя из допустимых горизонтальных деформаций или допустимых наклонов поверхности по формулам (6) Прил. 1.

Независимые группы пластов определяются также по условиям защиты горных выработок от динамических проявлений горного давления. Порядок разработки пластов внутри каждой независимой группы определяется условиями защиты от динамических