деформации (кривая б) поверхности, тогда как при отсут ствии трещины эти оседания имели бы место над нижней гра ницей очистных работ (рис. J8).
Обычно при выемке мощных крутопадающих пластов в Прокопьевском районе на краю мульды, ограниченном углом р,
наблюдается спокойное |
и медленнее затухание деформаций |
по мере приближения к |
границе мульды. |
Наличие дизъюнктивных смещений ведет к перераспреде
лению деформаций и резкому усилению их в |
местах |
выхода |
|||||
трещин. |
углов |
сдвижения под |
влиянием |
дизъюнктив |
|||
Изменение |
|||||||
ных трещин зависит от ориентировки |
трещин |
и |
их |
располо |
|||
жения относительно зоны влияния горных |
разработок. По |
||||||
скольку последние могут быть самыми различными, |
увязка |
||||||
углов сдвижения с тектоническими условиями |
того |
или |
|||||
иного участка |
является |
задачей крайне неопределенной. |
По |
||||
этому определение углов сдвижения следует производить при отсутствии дизъюнктивных трещин, а возможное влияние по следних учитывать при расчете охранных целиков и опреде лении района влияния горных разработок. Такой путь решения задачи соответствует действующим Правилам охраны сооруже ний, где углы сдвижения задаются для ненарушенной толщи.
Влияние складок менее изучено. Специальные наблюдения для изучения этого вопроса были поставлены в крайне огра ниченных масштабах под руководством Е. В. Куняева в Про копьевском районе. Этими наблюдениями отмечено увеличе ние оседаний и деформаций в местах выхода на поверхность осевых плоскостей синклинальных складок (рис. 31). Такое явление, очевидно, объясняется ослаблением пород в зоне осевой плоскости.
Роль кливажа до настоящего времени остается недостаточ но выясненной. Имеющиеся данные по Криворожскому желе зорудному месторождению позволяют считать, что сдвижение горных пород по плоскостям кливажа и отдельности наблю дается на рудных месторождениях, сложенных весьма креп кими породами, при выемке мощных залежей с быстрой и одно временной посадкой кровли. В этом случае зона оседаний по верхности отсутствует или почти отсутствует и весь процесс ограничивается обрушением. Наоборот, на угольных и рудных месторождениях, сложенных менее крепкими породами и раз рабатываемых с постепенным и непрерывным обрушением кровли, на краях мульды всегда образуется зона оседаний, возникающих за счет „втяжения“ пород из краевых частей мульды. Подобное „втяжение* никак не может быть объяс нено движением пород по плоскостям кливажа и было бы не возможно, если бы прочность пород массива в целом оказы валась меньше силы сцепления по плоскостям кливажа.
Очевидно, в породах угольных месторождений если и имеет
№
место сдвижение по плоскостям кливажа, то оно наблюдается
взоне интенсивного прогиба пород с разрывом сплошности.
Вкраевых частях зоны сдвижений и в зоне прогиба без разрыва сплошности определяющим является не кливаж, а физико-механические свойства пород. На это, в частности, указывает различная связь углов сдвижения с углом падения пластов в породах различной механической прочности.
Способ управления кроцлей
По вопросу влияния частичной закладки (бутовые полосы) на характер сдвижения поверхности существуют противоре чивые мнения. Анализируя этот вопрос, различные авторы приходят к противоположным выводам. Одни считают, что выкладка бутовых полос вызывает более плавный характер сдвижения горных пород, не оказывая заметного влияния на величины конечных деформаций (наиболее распространенный взгляд). Другие высказываются в противоположном смысле.
Очевидно, в данном случае нельзя давать общего правила. Все будет зависеть от характера пород кровли выработки. В ряде случаев, при наличии крепких пород, последние, оседая без обрушения на бутовые полосы, мешают заполнению про странства между полосами. В этих случаях бутовые полосы вызывают уменьшение оседаний и некоторое увеличение углов сдвижения.
В тех случаях, когда этого не происходит и пространство между полосами целиком заполняется обрушившейся породой, сдвижение вышележащей толщи характеризуется теми же ве личинами, как и при работе с полным обрушением кровли. Применение полной закладки материалом, доставляемым извне, ведет к резкому уменьшению деформаций пород. Одновремен но с этим наблюдается некоторое увеличение углов сдвижения.
В 1951 г. Е. В. Куняевым было произведено сравнение фак
тических углов сдвижения (3 |
с углами, рекомендуемыми |
но |
||||
вым проектом Правил охраны сооружений для |
Кузбасса |
(для |
||||
сооружений I категории охраны (3 = |
75° — 0,8 а, |
но не |
менее |
|||
30°; для II категории (3 = |
80° — 0,8 а, |
но не менее 34°; для |
III |
|||
категории (3= 85° — 0,8 а, |
но |
не менее 37°). |
|
|
|
|
Для сравнения были использованы данные 22 наблюдатель ных станций Прокопьевско-Киселевского района (табл. 22). При
этом в I группу |
вошли 3 |
станции, заложенные |
над участ |
|||||
ками с полной закладкой, и 5 станций, заложенных |
над |
уча |
||||||
стками, где оставалось значительное число целиков |
(у |
нару |
||||||
шений и т. д.), обусловивших неполное |
развитие |
сдвижений. |
||||||
Полученные |
отклонения |
показывают, |
что при |
выемке пла |
||||
стов с закладкой и оставлением |
большого |
числа целиков |
||||||
углы сдвижения обнаруживают тенденцию к увеличению. |
||||||||
На этом основании в новый проект |
Правил |
для |
Кузбасса |
|||||
внесена рекомендация увеличивать |
углы сдвижения |
(3 при при- |
||||||
114
|
|
|
|
|
|
|
Та б л и ц а |
22 |
|||
Отклонение фактических углов сдвижения р f |
|
|
|
||||||||
рассчитанных по формулам Правил 1951 г., град. |
|
|
|
||||||||
|
|
|
Категория охраны сооружении |
|
|||||||
Критерии, по которым |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
определялись углы |
|
I |
|
|
II |
|
|
|
III |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
I. Р а б о т ы с з а к л а д к о й и о с т а в л е н и е м ц е л и к о в |
|
||||||||||
Вертикальные смещения . . |
-1 ,5 + 1 5 |
|
(5) |
-2 ,5 + 1 2 |
(5) |
— 2 + 9 |
|||||
+ |
5,3 |
|
+ 4,3 |
|
+ |
4,9 |
(6) |
||||
|
|
|
|
||||||||
Горизонтальные деформации |
• 5 + 1 0 |
|
(5) |
+4,5+8,5 |
(4) |
+ 4 + 1 1 |
|||||
+ |
6,9 |
|
+ 7 |
|
+ 8,1 |
(3) |
|||||
|
|
|
|
||||||||
Н аклоны ............................... |
+ 11 + 18 |
|
+7,7+18,5 |
+5,9 + 37 |
|||||||
+ |
15,5 |
|
(5) |
+ 14 |
|
(4) |
+ 20,8 |
(3) |
|||
|
|
|
|
||||||||
Изменение наклонов |
. . . |
+ 6+ 32 |
|
|
+2.9+14,6 |
+ 1,8+ 15,4 |
|||||
.+ |
Н.5 |
|
15) |
+ 10 |
|
(5) |
+ 8,2 |
(5) |
|||
|
|
|
|
||||||||
II. Р а б о т ы |
с о б р у ш е н и е м |
к р о в л и |
|
|
|
|
|||||
Вертикальные смещения |
|
— 2 + 6 |
(14) |
-4 + 6 |
(14) |
— 5 + 5 |
(И ) |
||||
|
+ 1,8 |
+ 0,4 |
|
0,8 |
|||||||
|
|
— |
|||||||||
Горизонтальные деформации (не опре |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
делялись) . . : ............................... |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Наклоны |
|
. . — 1 + 16 |
|
|
— 4 + 14 |
|
|
+ 1 + 2 5 |
|
||
|
|
+ |
6,4 |
|
|
+ 5,0 |
|
|
+ |
9,7 |
|
Изменение наклонов |
|
0 + 9 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
+4,3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
П р и м е ч а н и е . В таблице указаны: в числителе пределы колебания отклонений; в знаменателе — среднее; в скобках— число сравнений.
менении гидравлической закладки. Ввиду малого объема на блюдений рекомендуется увеличивать углы на 5° только для сооружений II и III категорий охраны.
Нарушенность пород ранее произведенными очистными
работами
Проведение горных работ под нарушенной толщей пород (при повторных подработках) по вполне понятным причинам должно сопровождаться уменьшением углов сдвижения. На это, в частности, указывает отмеченное выше по данным наблюдений в Донбассе выполаживание углов 7 при наличии старых работ по восстанию пласта.
8* |
115 |