Материал: Сдвижение земной поверхности под влиянием горных разработок

Продолжение табл. 12

Основываясь на этих данных, А. Н. Медянцев рекомендует следующие соотношения:

где а—угол падения пласта, град.

Н. К. Леонтьев на основе обработки наблюдений в Дон­ бассе нашел:

бассе (Прокопьевский район) в случае выемки крутопадаю­ щего пласта с образованием провала на поверхности земли.

Здесь горизонтальные деформации на обоих краях мульды получают развитие в форме растяжений. Образование провала с перепуском наносов в выработанное пространство вызывает быстрое затухание сдвижений и деформаций к границе мульды, ограниченной углом р. Угол обрушения пород со стороны висячего бока в среднем составляет 40°. Особенно значитель­ ные деформации локализируются в сравнительно узкой по­

под наносы тектонических трещин или слабых пород резко усиливаются.

Особенно много провалов образуется в ПрокопьевскоКиселевском районе Кузбасса в связи с выемкой мощных крутопадающих пластов.

По данным Е. В. Куняева, размеры и условия образования провалов следующие. Зона провалов со стороны висячего

нения границы провала со стороны висячего бока. Со стороны лежачего бока зона провалов ограничивается линией, прове­ денной в наносах под углом наклона 45° от выхода лежачего бока пласта. При угле падения пласта более 75° ширина про­ вала вкрест простирания равна приблизительно 5-кратной мощ­ ности пласта, но не менее 20 м. По простиранию зона про­ валов ограничивается отвесной линией, проведенной от границы очистных работ до наносов и по наносам линией, проведенной под углом 45°.

Выше мы привели схемы распределения векторов сдвижений и деформаций при наклонном и крутом залегании пласта, под­

ховым в процессе наблюдений за сдвижением толщи наносов и коренных пород на контакте с наносами.

Наблюдения проводились в Челябинском бассейне в под­ рабатываемых шурфах на двух шахтах (№ 45 и 42 „Капиталь­ ная*) с углами падения пластов 40 и 14°, при мощности нано­ сов около 10—15 ж (рис. 20).

Наблюдения зафиксировали различное направление сдви­ жений точек, расположенных на земной поверхности и на контакте коренных пород с наносами.

Рис. 20. Векторы сдвижения точек земной поверхности и контакта коренных пород с наносами в случае значительной мощности наносов

Векторы сдвижения коренных пород в центральной части мульды направлены по нормали к пласту, а в наносах к цент­ ру мульды, т. е. так же, как и при горизонтальном залегании

Рис. 21. Срез шурфа на контакте коренных пород с наносами (Челябинский бассейн, шахта № 45)

пласта. Такое явление объясняется отрывом коренных пород от наносов на контакте и тенденцией наносов сдвигаться вниз, не повторяя горизонтальных сдвижений толщи коренных пород.

Вследствие этого шурф, испытывающий в различных точках различно направленные горизонтальные сдвижения, сре­ зается, что и наблюдалось на указанной шахте (рис. 21).

84

Различный характер сдвижения нанссов и коренных пород ведет к резкому изменению зависимости между вертикальными и горизонтальными сдвижениями земной поверхности. Горизон­ тальная составляющая сдвижений не подчиняется соотно­ шению (1). Она уменьшается, что ведет к появлению более благоприятных условий для подработки сооружений.

Величина сдвижений и деформаций существенно зависит также от степени естественной нарушенное™ пород ранее произведенными горными работами (при повторных подра­ ботках).

В этом случае пониженная жесткость прогибающихся слоев толщи горных пород вызывает расширение границ мульды, увеличение высоты зоны наибольших сдвижений АВС (рис. 2), величины и скорости оседаний, изменение распределения де­ формаций в мульде.

В настоящее время этот вопрос пока изучен слабо, вслед­ ствие чего не представляется возможным дать достаточно обоснованную характеристику распределения деформаций при повторных подработках.

§ 2. УГЛЫ СДВИЖЕНИЯ. ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫЕ СВЕДЕНИЯ

Углы сдвижения относятся к числу основных параметров, характеризующих процесс сдвижения горных пород и земнойповерхности.

Без знания этих углов невозможны оконтурнвание зоны' влияния горных разработок и расчет охранных целиков.

В литературе углы сдвижения иногда отождествляют с уг­ лами наклона поверхностей или плоскостей сдвижения. В свете современных данных такое определение, приписывающее физи­ ческий смысл указанным поверхностям, ц'ак поверхностям сдвижения, нельзя признать удачным. Под углами сдвижения следует понимать углы наклона некоторый условных линий,1 которые на вертикальных разрезах соединяют границы очист­ ной выработки, вызвавшей сдвижение пород, с соответствую­ щими точками мульды сдвижений.

Этими точками могут быть:

1)точки с нулевыми сдвижениями и деформациями. Полу­ чаемые в этом случае углы называются граничными углами сдвижения. Они определяют истинный контур мульды сдви­ жений;

2)точки с некоторыми критическими или предельно допу­ стимыми (для охраняемых сооружений) сдвижениями или

деформациями. Найденные по этим точкам углы позволяют

1 Геометрическим местом этих линий является некоторая условная поверх­ ность.

85