2. Условия применения методики расчета

2. Условия применения методики расчета

2.1. Методика расчета позволяет определять сдвижения и деформации земной поверхности:

1) при перспективном планировании горных работ для принятия принципиальных решений о разработке месторождения или обоснования генеральных схем раскройки шахтного поля при перспективном проектировании горных работ под объектами;

2) при достоверных планах горных работ, когда известно положение очистных выработок и определена очередность их проходки;

3) при оперативном планировании горных работ, когда известно положение очистных выработок и имеются данные наблюдений о процессе сдвижения на аналогичных (соседних) участках.

Методика расчета позволяет определять сдвижения и деформации земной поверхности при следующих условиях:

а) кратность подработки H / m более 20 (H - средняя глубина разработки; m - вынимаемая, или эффективная мощность пласта) за пределами зоны провалов и крупных трещин;

б) угол падения пласта - от 0 до 70°, в Кузбассе - от 0 до 90°;

в) управление кровлей - полное обрушение или закладка выработанного пространства.

2.2. Настоящая методика неприменима для расчета сдвижений и деформаций в следующих сложных горно-геологических условиях:

- при подработке разрывных геологических нарушений, за исключением указанных в разд. 7 настоящего Приложения;

- при залегании пород в складках, за исключением складок, приведенных в разд. 6 настоящего Приложения;

- при камерных системах разработки;

- при наличии древнего оползня в толще пород.

В этих условиях прогноз сдвижений и деформаций может выполняться с привлечением специализированных организаций.

2.3. В зависимости от полноты исходных данных и горно-геологических условий определяются ожидаемые или вероятные величины сдвижений и деформаций.

2.4. Ожидаемые сдвижения и деформации рассчитываются при известном положении очистных выработок и последовательности их проходки по одной из методик, приведенных ниже в соответствии с рассматриваемыми горно-геологическими условиями.

Если угол падения менее предельного угла , при котором происходит сдвижение пород лежачего бока, то применяется методика, приведенная в разделах 3, 4 настоящего Приложения. В том случае, когда , расчет производится по методике, учитывающей сдвижение пород лежачего бока. Угол определяется по разд. 7 Правил. Если в Правилах не приводится значение , то применяется методика расчета сдвижений и деформаций поверхности при отсутствии сдвижений пород лежачего бока.

2.5. Вероятные сдвижения и деформации земной поверхности определяются при перспективном планировании горных работ при отсутствии достоверных положений очистных выработок или очередности их проходки, а также при известных календарных планах в условиях пологого залегания пластов для оценки максимальных деформаций в тех случаях, когда отношение вынимаемой (эффективной) мощности пласта m к глубине верхних границ выработок удовлетворяет следующим условиям:

а) при разработке одного пласта ;

б) при разработке двух пластов ;

в) при разработке трех и более пластов ,

где:

; ; - соответственно вынимаемые мощности первого, второго и третьего наиболее влияющих пластов свиты;

; ; - соответственно глубины верхних границ выработок в указанных пластах.

Вероятные сдвижения и деформации определяются по одной из методик соответствующих разделов в зависимости от горно-геологических условий. В других случаях рассчитываются ожидаемые сдвижения и деформации.

2.6. В соответствии с разработанными методиками могут рассчитываться ожидаемые и вероятные сдвижения и деформации, приведенные в табл. 2.

Таблица 2

ВИДЫ РАССЧИТЫВАЕМЫХ СДВИЖЕНИЙ И ДЕФОРМАЦИЙ

┌────────────────────────────────────────┬────────────────────────────────┐
│               Ожидаемые                │           Вероятные            │
├────────────────────────────────────────┼────────────────────────────────┤
│Максимальное оседание и оседание в      │Максимальное оседание           │
│точках зоны сдвижения                   │                                │
├────────────────────────────────────────┼────────────────────────────────┤
│Максимальные горизонтальные сдвижения,  │Максимальные горизонтальные     │
│максимальные горизонтальные  деформации,│сдвижения и максимальные        │
│горизонтальные сдвижения и горизонталь- │горизонтальные деформации вкрест│
│ные деформации в точках зоны сдвижения: │простирания и по простиранию    │
│а) вкрест простирания;                  │пластов                         │
│б) по простиранию;                      │                                │
│в) в заданном направлении               │                                │
├────────────────────────────────────────┼────────────────────────────────┤
│Максимальные наклоны и кривизна, наклоны│Максимальные наклоны и          │
│и кривизна в точках зоны сдвижения:     │максимальная кривизна вкрест    │
│а) вкрест простирания;                  │простирания и по простиранию    │
│б) по простиранию;                      │пластов                         │
│в) в заданном направлении               │                                │
├────────────────────────────────────────┼────────────────────────────────┤
│Радиусы кривизны                        │Радиусы кривизны                │
├────────────────────────────────────────┼────────────────────────────────┤
│Сосредоточенная кривизна вкрест         │Максимальная сосредоточенная    │
│простирания и радиусы сосредоточенной   │кривизна вкрест простирания и   │
│кривизны в местах выходов слабых        │минимальный радиус              │
│контактов                               │сосредоточенной кривизны        │
├────────────────────────────────────────┼────────────────────────────────┤
│Уступы на выходах слабых контактов,     │Максимальные уступы на выходах  │
│сместителей нарушений, осевых           │слабых контактов, сместителей   │
│поверхностей синклинальных складок      │нарушений, осевых поверхностей  │
│                                        │синклинальных складок           │
├────────────────────────────────────────┼────────────────────────────────┤
│Максимальные горизонтальные сдвиги,     │Максимальные горизонтальные     │
│горизонтальные сдвиги в точках зоны     │сдвиги в зоне сдвижения         │
│сдвижения                               │                                │
└────────────────────────────────────────┴────────────────────────────────┘

Примечания:

1. Ожидаемая и вероятная кривизна рассчитывается при углах падения пластов . Сосредоточенная кривизна рассчитывается при углах падения пластов .

2. В условиях, когда происходит сдвижение пород лежачего бока, ожидаемые и вероятные значения оседаний, наклонов, горизонтальных сдвижений, горизонтальных деформаций и уступов рассчитываются только в главном сечении мульды вкрест простирания.

2.7. Для решения задач по разработке мер защиты объектов используются расчетные величины сдвижений и деформаций поверхности, определяемые с учетом ошибок положения зоны сдвижения на местности и коэффициентов перегрузки, приведенных в табл. 3.

Таблица 3

КОЭФФИЦИЕНТЫ ПЕРЕГРУЗКИ

┌──────────────────────────────┬─────────────┬────────────────────────────┐
│    Сдвижения и деформации    │ Обозначение │   Значения коэффициентов   │
│                              │коэффициентов│ перегрузки для определения │
│                              │ перегрузки  │    расчетных сдвижений     │
│                              │             │        и деформаций        │
│                              │             ├──────────────┬─────────────┤
│                              │             │ при расчетах │при расчетах │
│                              │             │  ожидаемых   │  вероятных  │
│                              │             │   величин    │   величин   │
├──────────────────────────────┼─────────────┼──────────────┼─────────────┤
│Оседание                      │n            │1,2           │1,1          │
│                              │ ню          │              │             │
├──────────────────────────────┼─────────────┼──────────────┼─────────────┤
│Горизонтальное сдвижение      │n            │1,2           │1,1          │
│                              │ кси         │              │             │
├──────────────────────────────┼─────────────┼──────────────┼─────────────┤
│Наклон                        │n            │1,4           │1,2          │
│                              │ i           │              │             │
├──────────────────────────────┼─────────────┼──────────────┼─────────────┤
│Кривизна                      │n            │1,8           │1,4          │
│                              │ k           │              │             │
├──────────────────────────────┼─────────────┼──────────────┼─────────────┤
│Относительные горизонтальные  │n            │1,4           │1,2          │
│деформации (растяжения-сжатия)│ эпсилон     │              │             │
├──────────────────────────────┼─────────────┼──────────────┼─────────────┤
│Уступ                         │n            │1,4           │1,2          │
│                              │ h           │              │             │
│                              │  y          │              │             │
├──────────────────────────────┼─────────────┼──────────────┼─────────────┤
│Горизонтальные сдвиги         │Г            │1,6           │1,3          │
│                              │ Y           │              │             │
└──────────────────────────────┴─────────────┴──────────────┴─────────────┘

За расчетные сдвижения и деформации земной поверхности под объектами принимаются наибольшие значения ожидаемых (вероятных) сдвижений и деформаций в точках 1 - 3 зоны в районе объекта (рис. 3), умноженные на коэффициенты перегрузки.

Рис. 3. Схема к определению расчетных деформаций
в основании объекта абвг

Положение точек 1 - 3 находится исходя из ошибок положения зоны сдвижения на местности (рис. 3), определяемых по формуле: , но не менее 10 м, где - средняя глубина залегания наиболее влияющего пласта на объекты.

Для длинных (вытянутых) объектов расчеты ожидаемых сдвижений и деформаций выполняются аналогично для характерных точек объекта.