Сдвижение горных пород является сложным процессом, проявляющимся в совокупности различных форм (рис 1, 2) опускания пород под действием собственного веса и форме прогиба слоев, оседания толщи пород вследствие сжатия от опорного давления, сдвига пород по плоскостям напластования слоев, отрыва и обрушения пород непосредственной кровли пласта и др.[1].
Сочетание форм сдвижения и изменения состояния толщи в результате ее подработки называется характером сдвижения. В зависимости от интенсивности сдвижения различают: сдвижение без разрыва сплошности пород, сдвижение с образованием трещин и разломов, обрушение.
Рис. 1. Зоны сдвижения горных пород вокруг очистной выработки при разработке горизонтального пласта:
1 – зона обрушения; 1’ – граница влияния очистной выработки; 2 – зона опорного давления; 3 – граница зоны разгрузки (зоны изгиба); 4 – граница защищенной зоны; 5 – граница зоны равномерных (полных) сдвижений; 6 – мульда сдвижения на земной поверхности; ψ3 – угол полных сдвижений; rк – размер зоны опорного давления в покрывающих rк – породах; rп – размер зоны опорного давления в подстилающих породах; Н – глубина ведения работ
Процесс сдвижения горных пород начинается с прогиба слоев пород, расположенных непосредственно над выработкой, и обычно сопровождается вывалами из кровли. Развитие сдвижения подработанной толщи происходит в виде последовательного отделения нижележащих слоев от вышележащих и прогиба их по нормали к напластованию подобно балкам или плитам, защемленным по контуру.
По мере увеличения выработанного пространства в движение приходят все новые и новые участки подрабатываемой толщи и при больших размерах его процесс сдвижения толщи пород распространяется до земной поверхности [2].
Часть массива горных пород, в пределах которых происходят деформации, сдвижения и обрушения пород, вызванные перераспределением напряжений в результате ведения очистных работ, называется областью влияния очистной выработки (рис. 1). В пределах области влияния в массиве пород выделяют следующие зоны, которые различаются степенью и характером воздействия на них очистной выработки: беспорядочного обрушения; изгиба, в котором выделяется зона разгрузки; опорного давления и полных (равномерных) сдвижений (рис. 2).
Часть массива в области влияния очистной выработки, расположенная над пластом, называется подработанной, а под пластом – надработанной.
Методика расчета параметров сдвижения земной поверхности и массива горных пород при очистной выемке производится согласно ƒПравилам охраны сооружений и природных объектов от вредного влияния подземных горных разработок на угольных месторождениях§ [5].
Порядок выполнения работы выглядит следующим образом.
1. Определение высоты зоны обрушения.
2. Определение параметров зоны полных сдвижений.
3. Определение параметров мульды сдвижения.
4. Определение параметров зоны разгрузки.
5. Определение параметров зоны опорного давления.
Рис. 2. Зоны сдвижения горных пород
вокруг очистной выработки при разработке пологого пласта: Нв , Нп , Н – глубина ведения работ по падению,
восстанию и простиранию соответственно; hобр – высота зоны обрушения; 2х0 –
размер выработанного пространства; 3х0 – размер зоны разгрузки в
кровлю; rкв и rкп – размеры зон опорного давления в покрывающих породах; rпв и rпп размеры зон опорного давления в
подстилающих породах;
п и в – углы полных_сдвижений; lп и lв протяженность зон опорного давления по падению и по восстанию соответственно; ап , ав – расстояние до максимальных напряжений в зоне опорного давления по падению и восстанию пласта соответственно: maxn , maxв - максимальные напряжения в зоне опорного давления по падению и восстанию пласта соответственно; н.м – напряжение нетронутого массива; max – максимальное оседание земной поверхности; - угол наклона оси эллипса разгрузки; 0 – угол максимальных оседаний; α – угол падения пласта; n, в – углы полных сдвижений по падению и восстанию пласта соответственно; 0, 0 – граничные углы по падению и восстанию пласта соответственно падению и восстанию пласта
соответственно
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.