Материал: Сдвижение земной поверхности под влиянием горных разработок

Внимание! Если размещение файла нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам

 

 

Т а б л и ц а 24

Углы сдвижения, полученные по точкам с оседанием в 20 мм

 

(Подмосковный бассейн)

 

Тресты и шахты

Углы

.Минимальные

сдвижения,

углы, град.

 

град.

 

Товарковуголь, № 52, 55, 63, 64 . .

Щекинуголь, № 5, 7, 8 • ................

Донскойуголь, № 12, 19, 20, 26,30,32

Болоховуголь, № 12, 16, 18, 19, 20 .

Красиоармейскуголь, № 3 2 ................

По бассейну . . . .

 

 

34

(шахта №

55,

 

 

глубина

разработ­

 

 

 

ки

13 м)

 

 

 

39

(шахта №

64,.

 

 

глубина

разработ­

 

 

 

ки 13 м)

 

 

 

50

(шахта №

64,

“ Л

30'

глубина

разработ­

 

ки 19 м)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

63-66

 

 

 

 

64

'

 

 

 

 

 

 

 

34-82

 

 

 

 

67

(65>

 

 

 

 

 

 

 

П р и м е ч а н и е . В таблице указаны: в числителе — пределы коле­ бания углов, в знаменателе — среднее, в скобках —число углов, получен­ ных в процессе наблюдений.

Т а б л и ц а 25 Сравнение углов сдвижения, полученных по точкам с оседанием в 20 и 5 мн

(Подмосковный бассейн)

 

Углы

Углы

Разность,

Тресты и шахты

по оседанию

по оседанию

20 И1Л.

5 м м »

град.

 

град.

град.

 

 

Товарковуголь, № 52, 63 ........................

6 <9>

48б2т

 

16

 

 

 

6

6 <б)

 

 

Щекинуголь, № 7, 8 ...............................

5в-7? (5)

387 >

+15

 

63

(5)

 

 

Донскойуголь, № 2 0 ...............................

65-72 (Si

 

 

+

8

 

69

(d)

 

 

 

 

 

53-73

V »

+

9

 

 

 

 

 

 

 

 

По бассей н у ........................

J36876<20)

У

62 (.7)

+ 14

 

 

 

 

 

121

 

 

 

Т а б л и ц а

26

Углы обрушения по данным наблюдений в Подмосковном бассейне

 

Тресты и шахты

Углы

 

 

обрушения,

 

 

 

град.

 

Товарковуголь № 52,

53,

63 ................

61—8173

(7)

Щекинуголь, № 5, 6,

7,

8 ...................

67—81

(8)

 

 

 

76

 

Донскойуголь, № 12,

20, 26, 30, 32, 10

62-81

(25)

 

 

 

75

 

Болоховуголь, № 18,

19

 

78—80

(2)

 

 

 

79

 

Красноармейскуголь, № 32

78—80

(3)

 

 

 

79

 

Пр име ч а ние . В табл. 25,26 указаны: в числителе—пределы колебания,

взнаменателе — среднее, в скобках — число углов.

2)в отличие от единичных значений средние углы по раз­ личным районам обнаруживают сравнительно высокую устой­ чивость;

3)разность между углами обрушения и сдвижения, най­ денными по точкам с оседанием в 20 мм, в среднем состав­ ляет около 10°;

4)средние значения углов при оседаниях в 20 и 5 мм со­ ответственно близки к 65 и 55°.

Угол сдвижения 55° принят в качестве исходного при со­ ставлении ныне действующих Правил охраны сооружений от вредного влияния горных разработок.

ВПравилах охраны сооружений угол 55° рекомендуется для расчета охранных целиков под сооружениями II категории охраны (табл. 27).

Т а б л и ц а 27 Подмосковный бассейн. Углы сдвижения, рекомендуемые

Правилами охраны сооружений

Категория

Углы

Размер

предохра­

охраны

сдвижения,

нительной

объектов

град.

бермы, м

г

50

10

п

55

5

ш

65

5

П р и м е ч а н и е .

Углы сдвижения

в наносах

и коренных породах принимаются одни и те же.

(22

В связи с тем, что среди 25

значений

углов,

использован­

ных в 1950 г. при составлении

Правил,

имелось

7 углов мень­

ше 55° (42—54°),1 для расчета

целиков под сооружениями I

категории рекомендован угол 50°, на 5° положе среднего. Для сооружений III категории принят угол 65°, близкий к мини­ мальным значениям углов обрушения.

Условность приведенного обоснования углов вполне оче­ видна и объясняется тем, что последние определялись по осе­ даниям, без учета других критериев.

Исходя из положений, принятых при составлении Правил охраны сооружений для других бассейнов, можно предложить несколько иное решение задачи.

В качестве исходных можно рекомендовать углы, найден­ ные по точкам с оседанием 20 мм, а не 5 мм, так как второй критерий нигде, кроме Подмосковного бассейна, не применялся. Кроме того, величина оседания в 20 мм более, чем в 5 мм, соответствует другим критическим деформациям, обычно при­ нимаемым при определении углов.

Как указывалось выше, характерной особенностью Под­ московного бассейна является широкий диапазон колебания единичных значений углов сдвижения и значительное откло­

нение их от среднего в сторону выполаскивания.

полученные

Если исключить углы 34 и 39°

(см. табл. 24),

при весьма малых глубинах,

минимальный

угол

будет

равен 50°, а разность между средним и минимальным

углами

15—17°.

 

 

 

Всилу изложенного, здесь, в отличие от других бассейнов, нецелесообразно пользоваться при расчете целиков средним углом 65°, так как для компенсации отклонений от среднего пришлось бы принимать предохранительную берму значитель­ ной ширины. Оставление такой бермы вызовет излишние по­ тери угля при малых глубинах.

Вдругих бассейнах (например, в Донбассе) отклонение ми­ нимальных углов от средних, используемых при расчете охран­ ных целиков, менее значительно и в основном близко к 5°.

Ориентируясь на эту разность, в условиях Подмосковного

бассейна можно рекомендовать для расчета целиков под соо­ ружениями 1 категории охраны угол 50° 4* 5° = 55° (где 50°— минимальный угол по точкам с оседанием 20 мм). Для соору­ жений менее ответственных угол сдвижения должен быть круче, однако обосновать его из-за отсутствия соответствующих дан­ ных не представляется возможным. Единственным выходом из положения является принятие одного и того же угла (55°) для сооружений всех категорий при различной ширине предохра­ нительной бермы.

1 Угол 38° (табл. 25) как явно сомнительный при составлении Правил 1950 г. не учитывался.

123

В Подмосковном бассейне, вследствие значительной кру­ тизны краев мульд оседаний и небольшой глубины разработки, охраняемые сооружения нет смысла подразделять более чем на две категории. В соответствии с этим и следует дифферен­ цировать берму.

Ширина бермы S должна компенсировать отклонение ми­ нимальных значений углов 8МИНот их значений, принимаемых: при расчете целиков 8Р.

Следовательно,

S — М (ctg Омин ctg Вр),

где Н — глубина разработок.

Различные требования надежности охраны сооружений I и II категорий могут быть обеспечены принятием различных Н при расчете бермы. Для первых Н можно принять близким к максимальным, а для вторых — к средним значениям глубин разработки.

Таким образом,

Si =

60 (ctg 50° -

ctg 55°) =

8,5

м;

Sn =

30 (ctg 50° -

ctg 55°) =

4,3

м.

В качестве окончательных значений 5

можно принять 1 0 д

(I категория) и 5 м (II категория).

Как уже указывалось, в Подмосковном бассейне углы сдви­ жения определялись по оседаниям без учета других критериев. Кроме того, в существующих Правилах углы не дифференци­ рованы по отдельным районам.

Несмотря на это, задачу уточнения величин углов сдвиже­ ния путем постановки дальнейших наблюдений нельзя признать

актуальной. От этого уточнения при наличии

резких колебаний

углов и небольших

глубин

разработки вряд

ли

можно ожи­

дать существенного экономического эффекта.

 

 

 

 

 

 

Челябинский бассейн

 

 

 

 

 

Углы сдвижения и обрушения по

фактическим данным

за

все время

наблюдений

приводятся в

табл.

28 и 29. Разность

между углами обрушения

и

сдвижения (р

и

о)

колеблется

в пределах от 2 до

16°, а в

среднем,

как

и в

Подмосковном

бассейне,

составляет

около

10°.

 

зоны

влияния гор­

Правилами I960 г. для оконтуривания

ных разработок и расчета охранных целиков

под сооружени­

ями всех

категорий

рекомендуются

углы,

 

приведенные

в

табл. 30. Указанные Правила были составлены Уральским фи­ лиалом ВНИМИ в 1947 г. на основе наблюдений 1936, 1944— 1946 гг. В процессе подготовки Правил к изданию частично учтены результаты наблюдений 1947—1948 гг.

124

t й сл

Т а б л и ц а 28

Челябинский бассейн. Углы сдвижения в коренных породах

№ шахт № профилен

15/16.

41.

34—38,

40,

436.

205

41.51, 52, 74

4/6

1 -5

22

27, 31-33

16б

28

 

19а

 

45

20,

 

62

19а,

 

19н,

20, 21, 50,62

44,

 

45

 

 

 

19а, 44

50,

75

24,

 

27

54,

 

56

Углы сдвижения, полученные по различным критериям, град.

Углы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

»ч

 

 

 

падения

 

 

 

р

 

 

 

 

 

7

 

 

 

 

 

о

 

 

 

пластов

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

от,

1

 

 

<1

 

2

 

i

 

м

 

е

 

/

 

A t

 

г

 

град.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10—14

54—66

(5)

54-65

(5)

50-65

(5)

45 -87

( 1 6 )

40-95

( 1 8 )

39-88

( 1 4 )

72 (1)

72(1)

69(1)

 

60

 

 

63

 

57

 

63

 

59

 

52

 

64—76

 

 

 

 

 

18-22

54 -60

(2)

53—54

(2)

51—56

(2)

 

 

 

 

 

 

(3)

59—68

(3)

5 7 -70

(3)

57

 

54

53

 

 

 

 

45-57

 

68

64

63

23—27

47-58

(4)

48-55

(4)

45-47

(4)

52-63

(5)

44—60

(5)

(о)

61-65

( 2)

58—61

(2)

58—59

(2)

 

51

 

50

46

57

53

50

63

60

59

32

1:6—57 (2)

 

(2)

38-55

( )

57(1)

52(1)

55(1)

 

 

 

 

 

 

 

56

 

 

56

К)

47

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

39-40

47-65

(3)

45-56

(3)

45—55

(3)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

56

 

50

49

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

43—45

38-60

(4)

38-50

(4)

37—50

(4)

49(1)

50(1)

45(1)

 

 

 

 

 

 

 

46

 

 

 

 

 

 

 

• 52

 

 

 

46

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

50

35(1)

32-45

(2)

31(1)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

38

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

65-70 40-40

(2)

40—42

(2)

38—38

(2)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

40

 

 

41

 

38

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

П р и м е ч а н и е . /, Д/,

е указывают, по каким

критическим

деформациям определялись углы сдвижения

(/— на­

клоны кривой оседаний 4

мм/м; Д /— изменение

наклонов 2 мм\м; е — растяжение

2 мм/м). Дробью обозначено:

в числителе — пределы колебаний углов, в знаменателе — среднее,

в скобках — число

углов, полученных в

процессе

наблюдений.