Расчет линейных размеров для условий полной подработки - Разработка мероприятий по охране земной поверхности при проведении работ, связанных с подземной добычей угля

При расчете сдвижений различают условия полной и неполной подработки. При условиях большой площади очистительных выработок, особенно если ее размер близок к глубине пласта, или больше его, наступает стадия полной подработки. Полная подработка характеризуется переходом от воронкообразной к тарелкообразной мульде оседания с плоским дном, окончанием активной и наставанням стационарной стадии процессов геомеханических превращений геологической среды. В этой стадии возобновляется естественное напряженное состояние подрабатываемого массива. Деформации в зоне полной подработки отсутствуют.

Чем больше глубина, тем большая площадь очистительных выработок нужна для того, чтобы на поверхности возникли условия полной подработки. (рисунок 2.3)

линейные размеры для условий полной подработки

Рисунок 2.3 - Линейные размеры для условий полной подработки

Если в направлении, перпендикулярном к чертежу, размеры выработки достаточные для условий подработки, то в плоскости чертежа по линии АВ для полной подработки необходимы линейные размеры, которые равняются:

(2.4)

Где Н - глубина разработки, м

Ш - угол полной подработки, град

В условиях Донбасса.

(2.5)

Где С - среднее значение угла трения горных пород, град (1-5 вариант 15°, 6-10 вариант 16°, 11-15 вариант 17°, 16-20 вариант 14°, 21-25 вариант 18°)

Это значит, что при ширине выработки 769,68 м наступают условия полной подработки земной поверхности, то есть на поверхности земли образуется терелкообразная мульда оседания с плоским дном, при этом все геомеханические процессы переходят в стационарную стадию.

При некотором S1 зона полной подработки еще не достигает поверхности, а при некотором S2 на поверхности образуется плоское дно (SD).

При наклонном залегании пластов условия полной подработки поперек оседания при прочих равных условиях зависят от:

    - угла падения пласта - глубины разработок - углов полной подработки (рисунок 2.4)
углы полной подработки при наклонном залегании пластов в условиях полной подработки

Рисунок 2.4 - Углы полной подработки при наклонном залегании пластов в условиях полной подработки.

Углы ш1 и ш2 изменяются в зависимости от угла падения пласта (б).

По интенсивности проявления геомеханических превращений горного массива и земной поверхности выделяют следующие их типы:

    1) перемещение с сохранением целостности массива без образования зоны обрушения над пластом (очень легкий тип); 2) перемещение с нарушением целостности массива с образованием плавной мульды оседания на поверхности (легкий и средний тип превращения); 3) перемещение с образованием трещин разлома слоев и выходом их на земную поверхность при подрабатывании наклонными пластами (тяжелый тип превращений); 4) перемещение с образованием трещин, расслоения и выступлений, на земной поверхности при подрабатывании крутыми пластами (тяжелый тип превращений); 5) образование отдельных воронок и провалов на земной поверхности (очень тяжелый тип превращений). Таблица 2.1.

Тяжелые геомеханические превращения возникают при глубине залегания угольного пласта 45-100м и выемочной мощности пласта 1,5 - 3 м. В этом случае геомеханические превращения земной поверхности проявляются обычно в образовании провалов и глубоких мульд.

При достижении зоной трещинообразования земной поверхности образуются провалы впадин, а там, где эта зона не достигает поверхности - плавные мульды (с достаточно наклонными склонами).

Таблица 2.1 Классификация подрабатываемых территорий по уровню ее геомеханических превращений

Уровень геомеханического процесса

Схема отработки пласта

Условие подработки

Характер геомеханического процесса

Условия застройки

И эксплуатации сооружений

M, м

H1, км

Б, Градус

L, м

1

2

3

4

5

6

7

8

I класс подрабатываемой территории

Незначительный

Отработка тонких пологих пластов на большой глубине. Системы разработки с закладкой выработанного пространства

? 0,7

? 0,6

Любой

Любая

Плавное смыкание почвы и кровли за счет упругого восстановления вмещающих пород. Деформации фунта неопасны для строительства и эксплуатации сооружений

Застройка территории любыми типами зданий и сооружений без ограничений

II класс подрабатываемой территории

Очень малый

Отдельные (врезанные) лавы в угольном пласте. Камеры. Короткие полосы

? 3,5

? (N+hH)

Любой

Любая

Зависание покрывающей толщи в пределах зоны Г; упругий максимальный прогиб незначителен, около 0.1 м

III класс подрабатываемой территории

Малый

Отработка длинными очистными забоями с полным обрушением кровли

? 3,5

? (N+hH)

? (90є-с)

Образование мульды оседания без разрыва целостности наносов. Наблюдаются деформации грунта

Строительство с применение

Конструктивных мероприятий по охране зданий и сооружений от деформаций грунтов

IV класс подрабатываемой территории

Средний

Отработка свиты крутых тонких и средней мощности пластов

?3,5

? (N+h)

? (90є-с)

? (Н 1-H)

Расслоение массива, образование уступов и трещин по контакту слоев на выходах коренных пород под наносы

Строительство с применением конструктивных мероприятий. Эксплуатация подработанных зданий и сооружений сопряжена с ремонтно-восстановительными работами, их выравниванием и рихтовкой

V класс подрабатываемой территории

Большой

Отработка мощных пологих пластов с полным обрушением кровли на малой глубине

>0,8(Н 1-H)х(n-1)sec б

?1.5

? (90є-с)

? (Н 1-H)

Выход под слой наносов зоны беспорядочного обрушения пород кровли. Образование сквозных трещин с земной поверхности в выработанное пространство

Строительство на подрабатываемой территории недопустимо. Сооружения разрушаются, требуется рекультивация территории

VI класс подрабатываемой территории

Разрушительный

Отработка мощных крутых пластов с полным обрушением кровли

>(Н 1-H)х(n-1)cosec ш2

? (90є-с)

? (Н 1-H)

Обрушение массива в выработанное пространство. Образование провалов, воронок, трещин в наносах и коренных породах

Строительство и эксплуатация зданий и сооружений невозможны. Окружающая среда разрушается. Рекультивация необходима

Похожие статьи




Расчет линейных размеров для условий полной подработки - Разработка мероприятий по охране земной поверхности при проведении работ, связанных с подземной добычей угля

Предыдущая | Следующая