Материал: Сдвижение земной поверхности под влиянием горных разработок

Продолжение табл. 62

Т а б л и ц а 63

Наибольшее оседание поверхности при наклонном и крутом залегании пластов

(Карагандинский бассейн, по данным А. Н. Медянцева)

Т а б л и ц а 64

Наибольшие оседания поверхности при выемке крутопадающих пластов с обрушением кровли в Прокопьевско-Киселевском районе

(по данным Е. В. Кунаева)

при отсутствии провала до границы мульды в сторону восстания).

В таком же направлении действуют увеличение глубины разработок и уменьшение размеров выработки, вызывающие неполное развитие мульды.

Способ управления кровлей оказывает существенное влия­ ние на величину наибольшего оседания т]0.

При закладке выработанного пространства материалом, доставляемым извне, величина прогиба слоев толщи опреде­ ляется наличием незаложенных пустот и степенью уплотнения закладочного массива. В соответствии с этим уменьшается и величина оседаний поверхности. По данным Е. В. Куняева, основанным на литературных источниках и материалах наблю­ дений в Прокопьевском районе, уплотнение слоя закладки может достигать (по отношению к толщине слоя): 1) при

167

гидравлической закладке 5%; 2) присухой механической 10%; 3) при ручной 30%.

Частичная закладка породой, полученной из бутовых штре­ ков или прослойков, ведет к уменьшению оседаний лишь при наличии крепких пород в непосредственной кровле пласта.

В этом случае оседание основной кровли происходит не на всю мощность пласта, а на величину уплотнения бутовых полос.

Подтверждением этого могут служить наблюдения на шах­ те „А“ треста Ленинуголь в Кузбассе (см. табл. 61), а также

зывать заметное влияние на величину оседаний и деформаций поверхности.

М. В. Коротков в 1951 г. проанализировал 28 случаев под­ работки зданий в Донбассе с частичной закладкой и 16 слу­ чаев с обрушением кровли. В результате он пришел к выво­ ду, что применение частичной закладки при прочих равных условиях не улучшает условий подработки зданий.

Совершенно очевидно, что такой вывод нельзя считать справедливым для всех условий.

Значительное влияние на величину наибольшего оседания т]„ оказывает также степень нарушенности пород ранее про­ изведенными подработками. Величина оседания при повторных подработках увеличивается, что может быть объяснено более интенсивным разрушением и уменьшением „жесткости“ про­ гибающихся слоев толщи. Характерным является значительное увеличение оседаний при повторной подработке на месторож­ дениях, сложенных крепкими породами. Так, в Карагандинском бассейне увеличение оседаний не превышает 10—20% мощ­ ности пласта, тогда как в Кизеловском бассейне оно значительно

время отсутствуют надежные способы такого предрасчета.

168

В некоторых случаях (например, в Донбассе) величину осе­ дания задают в виде средней цифры, полученной из обработ­ ки наблюдений. Такой способ нельзя признать совершенным, так как колебания оседаний, обусловленные влиянием раз­ личных факторов, могут достигать ±60% среднего значения.

А. Н. Медянцевым в 1950 г. была предложена формула для определения величины ч]0 в зависимости от мощности пласта, глубины разработки, длины забоя лавы, а также доли участия (удельный вес) песчаников, сланцев и мезозойских пород в надугольной толще.

Однако по своей структуре эта формула не увязана с фи­ зической стороной явления и поэтому не может быть призна­

где т — мощность пласта;

Н— глубина разработок;

а— коэффициент (принимается равным от 22 до 25).

Недостатки этой формулы также вполне очевидны. Она не

всегда достигает цели. Оно требует предварительной организа­ ции наблюдений в интересующих нас условиях, что возмож­ но на действующих горных предприятиях и исключено в пе­ риод проектирования и строительства шахт.

Мы не можем рассчитывать оседания и чисто теоретическим путем, пользуясь структурными и физико-механическими кон­ стантами массива.

Наиболее реальным, при определенных условиях, является способ определения т)0, основанный на постоянстве объемов мульд оседаний (предложен автором в начале 1951 г.).

В§ 1 мы указали на возможность прогиба слоев толщи в форме тарелкообразной или чашеобразной мульды.

Впервом случае тарелкообразная форма прогиба по мере увеличения расстояния Н до кровли пласта при некотором критическом значении этого расстояния Нк (рис. 34) принимает чашеобразную форму.

169

Если исходить из постоянства объемов мульд, образующих­ ся в различных слоях толщи, то можно сделать следующие выводы:

кообразную форму) увеличение площади мульды при возрас­ тании И компенсируется пропор­ циональным сокращением ее дна, ввиду чего т]0 практически остается постоянным;

и глубины разработки (т. е. при условии развития тарелкооб­ разных мульд в обоих главных сечениях). Затем определяется затухание оседаний при увеличении глубины разработок, когда ограниченные размеры выработки не обеспечивают полного

т — вынимаемая полезная мощность пласта^;

q0— относительная величина наибольшего оседания при условии развития тарелкообразных мульд в обоих главных сечениях (при Н ^ Нк).

170