5.2. Расчет ожидаемых сдвижений и деформаций от отдельной очистной выработки (от выработок в свите сближенных пластов на одном горизонте)
5.2. Расчет ожидаемых сдвижений и деформаций от отдельной
очистной выработки (от выработок в свите сближенных пластов
на одном горизонте)
При расчетах сдвижений и деформаций от одной выработки или выработок в свите сближенных пластов, расположенных на одном горизонте в Кузбассе (когда расстояния по горизонтали между крайними пластами свиты меньше или равны
1. В тех случаях, когда отношение
2. В тех случаях, когда отношение
где
При расчетах сдвижений и деформаций по схеме 1 - максимум оседаний земной поверхности формируется над выходом осевой поверхности складки (зоны тектонического влияния), см. рис. 2, схема 1.
При расчетах сдвижений и деформаций по схеме 2 максимум оседаний поверхности формируется в точке земной поверхности, определяемой по углу
При выдержанном залегании пластов, при отсутствии тектонических нарушений во всех бассейнах, за исключением Кузбасса, используется схема расчета, приведенная на рис. 1, в.
При расчетах максимального оседания от свиты пластов в Кузбассе, свита пластов разделяется на группы, расстояние между верхним и нижним пластами группы принимается не более
Максимальное оседание земной поверхности при разработке свит сближенных пластов в Кузбассе (без учета зоны провалов) определяется по формуле:
где
где:
При системах разработки с обрушением кровли, когда возможно образование провалов на земной поверхности, эффективные мощности пластов определяют по формуле:
где
Коэффициент
Таблица 26
ЗНАЧЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА
┌─────────────────────────────────────────────────────────────────────────┐ │ альфа, (...°) │ ├────────────────────────────┬──────────┬───────────┬──────────┬──────────┤ │альфа <= альфа < 60° │60 │70 │80 │90 │ │ п │ │ │ │ │ ├────────────────────────────┼──────────┼───────────┼──────────┼──────────┤ │0,8 cos │0,4 │0,35 │0,3 │0,4 │ └────────────────────────────┴──────────┴───────────┴──────────┴──────────┘
Коэффициенты подработанности вкрест простирания и по простиранию пластов, соответственно
где:
Максимальное оседание земной поверхности в угольных бассейнах (за исключением Кузбасса) от каждого разрабатываемого пласта без учета зоны провалов определяется по формуле (76), в которой принимается
где
Ожидаемые сдвижения и деформации в точках главных сечений мульды определяются по формулам:
а) оседание вне зоны провалов
где S(z) - функция распределения оседаний, определяемая по таблицам 27 и 28 соответственно для схем сдвижения 1 и 2 при расчете оседаний в Кузбассе и по табл. 29 при расчетах оседаний в других бассейнах;
x - расстояние между точками максимального оседания и рассматриваемой точкой на участках
Таблица 27
ЗНАЧЕНИЯ ФУНКЦИЙ S(Z), S'(Z), F(Z) И F'(Z)
ДЛЯ УСЛОВИЙ КУЗБАССА (СХЕМА 1)
┌──────┬─────────────┬────────────┬────────────┬─────────────┬────────────┐ │ L │ z │ S(z) │ S'(z) │ F(z) │ F'(z) │ ├──────┼─────────────┼────────────┼────────────┼─────────────┼────────────┤ │L │Точка 1 │0 │0 │0 │0 │ │ 1 ├─────────────┼────────────┼────────────┼─────────────┼────────────┤ │ │1,0 │0,03 │0,10 │0,03 │0,18 │ │ ├─────────────┼────────────┼────────────┼─────────────┼────────────┤ │ │0,9 │0,05 │0,16 │0,04 │0,25 │ │ ├─────────────┼────────────┼────────────┼─────────────┼────────────┤ │ │0,8 │0,075 │0,24 │0,07 │0,35 │ │ ├─────────────┼────────────┼────────────┼─────────────┼────────────┤ │ │0,7 │0,11 │0,32 │0,11 │0,45 │ │ ├─────────────┼────────────┼────────────┼─────────────┼────────────┤ │ │0,6 │0,15 │0,48 │0,15 │0,64 │ │ ├─────────────┼────────────┼────────────┼─────────────┼────────────┤ │ │0,5 │0,21 │0,80 │0,22 │0,90 │ │ ├─────────────┼────────────┼────────────┼─────────────┼────────────┤ │ │0,4 │0,32 │1,55 │0,32 │1,35 │ │ ├─────────────┼────────────┼────────────┼─────────────┼────────────┤ │ │0,3 │0,52 │2,05 │0,49 │1,39 │ │ ├─────────────┼────────────┼────────────┼─────────────┼────────────┤ │ │0,2 │0,76 │1,95 │0,60 │1,05 │ │ ├─────────────┼────────────┼────────────┼─────────────┼────────────┤ │ │0,1 │0,96 │1,10 │0,66 │0,60 │ │ ├─────────────┼────────────┼────────────┼─────────────┼────────────┤ │ │0 │1,00 │0,00 │0,72 │0,35 │ ├──────┼─────────────┼────────────┼────────────┼─────────────┼────────────┤ │L │0,1 │0,85 │-1,55 │0,74 │0,15 │ │ 2 ├─────────────┼────────────┼────────────┼─────────────┼────────────┤ │ │0,2 │0,67 │-1,20 │0,75 │0 │ │ ├─────────────┼────────────┼────────────┼─────────────┼────────────┤ │ │0,3 │0,58 │-0,75 │0,72 │-0,20 │ │ ├─────────────┼────────────┼────────────┼─────────────┼────────────┤ │ │0,4 │0,52 │-0,60 │0,69 │-0,40 │ │ ├─────────────┼────────────┼────────────┼─────────────┼────────────┤ │ │0,5 │0,47 │-0,54 │0,64 │-0,60 │ │ ├─────────────┼────────────┼────────────┼─────────────┼────────────┤ │ │0,6 │0,42 │-0,48 │0,59 │-0,78 │ │ ├─────────────┼────────────┼────────────┼─────────────┼────────────┤ │ │0,7 │0,37 │-0,46 │0,51 │-1,00 │ │ ├─────────────┼────────────┼────────────┼─────────────┼────────────┤ │ │0,8 │0,32 │-0,42 │0,39 │-1,40 │ │ ├─────────────┼────────────┼────────────┼─────────────┼────────────┤ │ │0,9 │0,28 │-0,35 │0,23 │-2,05 │ │ ├─────────────┼────────────┼────────────┼─────────────┼────────────┤ │ │1 │0,25 │-0,25 │-0,02 │-1,40 │ ├──────┼─────────────┼────────────┼────────────┼─────────────┼────────────┤ │L' │Точка 4 │0,10 │-0,15 │-0,05 │0,30 │ │ 2 ├─────────────┼────────────┼────────────┼─────────────┼────────────┤ │ │Точка 5 │0,075 │-0,10 │-0,02 │0,15 │ │ ├─────────────┼────────────┼────────────┼─────────────┼────────────┤ │ │Точка 6 │0 │0 │0 │0 │ └──────┴─────────────┴────────────┴────────────┴─────────────┴────────────┘
При расчете оседаний в Кузбассе участок
Таблица 28
ЗНАЧЕНИЯ ФУНКЦИЙ S(Z), S'(Z), F(Z) И F'(Z)
ДЛЯ УСЛОВИЙ КУЗБАССА (СХЕМА 2)
┌─────────┬────────────┬────────────┬────────────┬────────────┬────────────┐ │ L │ z │ S(z) │ S'(z) │ F(z) │ F'(z) │ ├─────────┼────────────┼────────────┼────────────┼────────────┼────────────┤ │L │Точка 1 │0 │0 │0 │0 │ │ 1 ├────────────┼────────────┼────────────┼────────────┼────────────┤ │ │1,0 │0,08 │0,38 │0,08 │0,62 │ │ ├────────────┼────────────┼────────────┼────────────┼────────────┤ │ │0,9 │0,14 │0,60 │0,16 │1,05 │ │ ├────────────┼────────────┼────────────┼────────────┼────────────┤ │ │0,8 │0,20 │0,65 │0,29 │1,30 │ │ ├────────────┼────────────┼────────────┼────────────┼────────────┤ │ │0,7 │0,27 │0,70 │0,42 │1,50 │ │ ├────────────┼────────────┼────────────┼────────────┼────────────┤ │ │0,6 │0,34 │0,80 │0,60 │1,70 │ │ ├────────────┼────────────┼────────────┼────────────┼────────────┤ │ │0,5 │0,43 │0,90 │0,76 │1,70 │ │ ├────────────┼────────────┼────────────┼────────────┼────────────┤ │ │0,4 │0,52 │1,00 │0,94 │1,60 │ │ ├────────────┼────────────┼────────────┼────────────┼────────────┤ │ │0,3 │0,62 │1,25 │1,08 │1,30 │ │ ├────────────┼────────────┼────────────┼────────────┼────────────┤ │ │0,2 │0,75 │1,60 │1,10 │0,90 │ │ ├────────────┼────────────┼────────────┼────────────┼────────────┤ │ │0,1 │0,94 │1,25 │1,26 │0 │ │ ├────────────┼────────────┼────────────┼────────────┼────────────┤ │ │0 │1,00 │0 │1,20 │-0,65 │ ├─────────┼────────────┼────────────┼────────────┼────────────┼────────────┤ │L │0,1 │0,94 │-0,85 │1,13 │-0,85 │ │ 2 ├────────────┼────────────┼────────────┼────────────┼────────────┤ │ │0,2 │0,83 │-0,95 │1,03 │-0,95 │ │ ├────────────┼────────────┼────────────┼────────────┼────────────┤ │ │0,3 │0,75 │-0,80 │0,94 │-1,00 │ │ ├────────────┼────────────┼────────────┼────────────┼────────────┤ │ │0,4 │0,67 │-0,75 │0,83 │-1,00 │ │ ├────────────┼────────────┼────────────┼────────────┼────────────┤ │ │0,5 │0,60 │-0,70 │0,74 │-1,00 │ │ ├────────────┼────────────┼────────────┼────────────┼────────────┤ │ │0,6 │0,53 │-0,70 │0,64 │-0,98 │ │ ├────────────┼────────────┼────────────┼────────────┼────────────┤ │ │0,7 │0,46 │-0,70 │0,54 │-0,90 │ │ ├────────────┼────────────┼────────────┼────────────┼────────────┤ │ │0,8 │0,39 │-0,70 │0,46 │-0,80 │ │ ├────────────┼────────────┼────────────┼────────────┼────────────┤ │ │0,9 │0,32 │-0,70 │0,39 │-0,50 │ │ ├────────────┼────────────┼────────────┼────────────┼────────────┤ │ │1 │0,25 │-0,70 │0,30 │-0,25 │ ├─────────┼────────────┼────────────┼────────────┼────────────┼────────────┤ │L' │Точка 4 │0,12 │-0,40 │0,05 │0,24 │ │ 2 ├────────────┼────────────┼────────────┼────────────┼────────────┤ │ │Точка 5 │0,05 │-0,30 │-0,12 │0,19 │ │ ├────────────┼────────────┼────────────┼────────────┼────────────┤ │ │Точка 6 │0 │0 │0 │0 │ └─────────┴────────────┴────────────┴────────────┴────────────┴────────────┘
При расчете оседаний в других бассейнах полумульды
б) наклоны
где S'(z) функция средних наклонов определяется по таблицам 27, 28 для Кузбасса и табл. 29 - для других бассейнов; в Кузбассе знаки наклонов принимаются в полумульдах в соответствии со знаками функций S'(z) (см. таблицы 27, 28); в других бассейнах в полумульде по падению наклоны принимаются со знаком "+", в полумульде по восстанию со знаком "-" (см. табл. 29);
Таблица 29
ЗНАЧЕНИЯ ФУНКЦИЙ S(Z), S'(Z), F(Z) И F'(Z)
(КРОМЕ КУЗНЕЦКОГО БАССЕЙНА)
┌──────────────┬──────────────┬──────────────┬──────────────┬─────────────┐ │ z │ S(z) │ S'(z) │ F(z) │ F'(z) │ ├──────────────┼──────────────┼──────────────┼──────────────┼─────────────┤ │0 │1,00 │0,00 │1,00 │0,00 │ ├──────────────┼──────────────┼──────────────┼──────────────┼─────────────┤ │0,1 │0,98 │+/- 0,50 │0,97 │0,20 │ ├──────────────┼──────────────┼──────────────┼──────────────┼─────────────┤ │0,2 │0,90 │+/- 1,00 │0,93 │0,40 │ ├──────────────┼──────────────┼──────────────┼──────────────┼─────────────┤ │0,3 │0,77 │+/- 1,70 │0,88 │0,60 │ ├──────────────┼──────────────┼──────────────┼──────────────┼─────────────┤ │0,4 │0,58 │+/- 2,00 │0,81 │0,80 │ ├──────────────┼──────────────┼──────────────┼──────────────┼─────────────┤ │0,5 │0,39 │+/- 1,90 │0,71 │1,00 │ ├──────────────┼──────────────┼──────────────┼──────────────┼─────────────┤ │0,6 │0,22 │+/- 1,40 │0,60 │1,20 │ ├──────────────┼──────────────┼──────────────┼──────────────┼─────────────┤ │0,7 │0,10 │+/- 0,90 │0,47 │1,40 │ ├──────────────┼──────────────┼──────────────┼──────────────┼─────────────┤ │0,8 │0,04 │+/- 0,40 │0,32 │1,60 │ ├──────────────┼──────────────┼──────────────┼──────────────┼─────────────┤ │0,9 │0,01 │+/- 0,20 │0,17 │1,70 │ ├──────────────┼──────────────┼──────────────┼──────────────┼─────────────┤ │1 │0,00 │0,00 │0,00 │1,80 │ └──────────────┴──────────────┴──────────────┴──────────────┴─────────────┘
в) горизонтальные сдвижения
1) в Кузбассе
2) в других бассейнах
на участке
на участке
на участке
на участке
где:
F(z) - функция распределения горизонтальных сдвижений, определяемая для Кузбасса по таблицам 27, 28, а для других бассейнов - по табл. 29;
Таблица 30
ЗНАЧЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА
┌───────────────────┬─────────────────────────────────────────────────────┐ │ H /D │ альфа, (...°) │ │ в 1 ├─────────────────┬─────────────────┬─────────────────┤ │ │ До 70 │ 80 │ 90 │ ├───────────────────┼─────────────────┼─────────────────┼─────────────────┤ │До 0,1 │1,4 │1,2 │1,0 │ ├───────────────────┼─────────────────┼─────────────────┼─────────────────┤ │0,3 и более │0,7 │0,4 │0,4 │ └───────────────────┴─────────────────┴─────────────────┴─────────────────┘
Примечание. Промежуточные значения
г) горизонтальные деформации
1) в Кузбассе
2) в других бассейнах
на участке
на участках
на участке
где значение функции F'(z) для Кузбасса определяется по табл. 27 (схема сдвижения 1) и табл. 28 (схема сдвижения 2); для других бассейнов функции S'(z) и F'(z) определяются по табл. 29;
Таблица 31
ЗНАЧЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА
┌─────────────────────────────────────────────────────────────────────────┐ │ альфа, (...°) │ ├────────────────────────┬────────────────────────┬───────────────────────┤ │До 70 │80 │90 │ ├────────────────────────┼────────────────────────┼───────────────────────┤ │0,15 │0,7 │1,0 │ └────────────────────────┴────────────────────────┴───────────────────────┘
Примечание. Промежуточные значения коэффициента
При различной прочности пород висячего и лежачего боков месторождения в тех случаях, когда мощность монолитных песчаников и известняков в висячем (лежачем) боку более чем в два раза отличается от мощности песчаников и известняков в лежачем (висячем) боку угольных пластов, расчеты сдвижений и деформаций поверхности выполняются с привлечением специализированных организаций.