Материал: Сдвижение земной поверхности под влиянием горных разработок

Проведенные наблюдения позволили определить углы сдви­ жения и обрушения. В процессе наблюдений определено 12 углов обрушения. Углы колеблются в пределах от 53 до 70°. Средний угол равен 60°. Величины углов сдвижения приво­ дятся в табл. 18. Эти углы следует рассматривать как углы сдвижения в наносах. В среднем при определении по измене­ нию наклонов углы близки к 50°.

Попытки определения углов при наличии в покрывающих угольную толщу породах плывунов были предприняты в раз­ личные годы Украинским филиалом ВНИМИ.

на наблюдательных станциях № 13 и № 47—47-бис в Красно­ армейском районе (шахты *Центральная*, им. Димитрова), № 26

метного выполаживания углов (очевидно, из-за отсутствия линз

1 При определенииТугла в наносныхотложениях угол сдвижения в ко­ ренных породах принимался по Правилам.

‘96

ком к 45°, определяются более точно, чем углы 8 и *[.

Выше указывалось на необходимость различать углы сдви­ жения в наносах в обычных условиях и на откосах (при обра­

дении, подработка склонов может вызывать сдвижение наносов при угле наклона откосов в 30° и положе.

На бортах открытых разработок в зависимости от увлаж­ нения наносов последние обнаруживают склонность к сполза­ нию при углах наклона бортов 30, 20 и даже 10—15° (на­ блюдения на Богословских, Коркинских и Батуринских уголь­ ных карьерах).

В будущем следует уделять большее внимание непосред­ ственному определению углов сдвижения в наносах, особенно

на тех месторождениях, где наносы оказывают существенное влияние на характер сдвижения поверхности.

Такие наблюдения необходимо ставить при выемке угля на выходах пластов или при малой мощности коренных пород.

Полученные при этом углы следует распространять и на зону выветривания коренных пород.

§ 4. УГЛЫ СДВИЖЕНИЯ В КОРЕННЫХ ПОРОДАХ И ЗАВИСИМОСТЬ ИХ ОТ ГЕОЛОГИЧЕСКИХ И ГОРНОЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ УСЛОВИИ

Выше, в § 2, были перечислены факторы, оказывающие влияние на характер сдвижения горных пород и земной по­ верхности. Эти факторы в той или иной мере оказывают влия­ ние и на углы сдвижения.

Кроме того, величины углов сдвижения зависят от прини­ маемых при их определении критических деформаций. Это обстоятельство следует учитывать как при сравнительной оценке углов, так и при выяснении их связи с геологическими и горно­ эксплуатационными условиями.

Такая оценка может производиться лишь в отношении углов, найденных по однородным критериям или по критичес­ ким деформациям, наиболее опасным для охраняемых соору­ жений.

На угольных месторождениях при первичной подработке толщи наибольшее влияние на углы сдвижения оказывают физико-механические свойства (степень сцементированности, крепость) и угол падения пород.

Исключением из этого правила могут являться лишь сильно нарушенные участки, где в отдельных случаях углы сдвиже­ ния зависят от ориентировки дизъюнктивных трещин, попа­ дающих в зону влияния горных разработок.

Остановимся на выяснении роли отдельных факторов.

Физико-механические свойства и угол падения горных пород

Влияние физико-механических свойств горных пород легко

и их величина в основном определяется физико-механическими свойствами пород. Постоянство о при различных углах паде­ ния для одного и того же месторождения убедительно под­ тверждается приводимыми ниже данными фактических наблю­ дений;

2) в отличие от единичных значений средние значения о до некоторой степени свободны от влияния различных трудно поддающихся учету факторов (ошибки наблюдений, измен­

98

чивость геологических условий в пределах отдельно взятых месторождений и т. д.).

Существенное влияние физико-механических свойств гор­ ных пород прежде всего обнаруживается в резком различии углов сдвижения в наносах и крепких коренных породах.

На это же указывает наблюдающееся во всех случаях уве­ личение углов о по мере перехода от месторождений, сложен­ ных слабыми породами, к месторождениям, сложенным более крепкими, т. е. более сцементированными и метаморфизованными породами.

Показателями крепости горных пород в этом отношении могут быть приняты: результаты испытания физико-механи­ ческих свойств пород, буримость пород, крепость по шкале Протодьяконова, расход взрывчатых веществ на 1 м3 проходки выработок, степень углефикации, сравнительная геологическая характеристика метаморфизма и сцементированности пород.

Эти показатели в основном связаны однозначно с крепостью пород.

Следует отметить, что в данном случае нас не интересуют абсолютные значения характеристик крепости. Мы можем поль­ зоваться относительными показателями, позволяющими уста­ новить лишь сравнительную крепость пород отдельных место­ рождений. Валено лишь, чтобы эти показатели были однородны

Например, несмотря на резкое различие пород Донецкого и Подмосковного бассейнов, средние углы о для этих бассей­ нов отличаются примерно на 25°, тогда как амплитуда коле­ бания единичных значений углов в пределах одного и того же бассейна достигает 20° и более. Вторым примером, подтвер­ ждающим высказанную мысль, может служить устойчивость средних углов сдвижения при различном соотношении сланцев и песчаников в Донбассе.

Данные, относящиеся к этому вопросу, были получены ВНИМИ в связи с разработкой классификации месторождений.

1) когда в 30—40-метровой толще пород непосредственно над разрабатываемым пластом преобладают сланцы;

2) когда в этой толще преобладают песчаники.