9. Примеры расчета сдвижений и деформаций земной поверхности [Постановление Госгортехнадзора России от 16.03.1998 N 13] - последняя редакция

9. Примеры расчета сдвижений и деформаций земной поверхности

Пример 1. Расчет ожидаемых сдвижений и деформаций
земной поверхности на застроенной площадке (рис. 18)

Рис. 18. Вертикальный разрез к примеру расчета сдвижений
и деформаций земной поверхности

В соответствии с календарным планом горных работ на одной из шахт ПО "Ростовуголь" в 1998 - 2003 гг. планируется отработка пластов и в зоне влияния на площадку АБ, застроенную зданиями и сооружениями поселка городского типа. Угол падения пластов , вынимаемые мощности: пласта , пласта .

Марки углей пластов, залегающих под площадкой, ПА и А.

Для выбора мер защиты зданий и сооружений производится расчет ожидаемых сдвижений и деформаций земной поверхности.

Здания поселка расположены, в основном, длинными сторонами вкрест простирания пластов, поэтому расчет производится на разрезе вкрест простирания (см. рис. 18).

Верхние горизонты в обоих пластах отработаны ранее, ниже лав 24 и 102 отработка пластов не планируется.

Мощность наносов составляет 20 м.

Скорость подвигания забоев - 50 м/мес.

Так как целики между лавами в пласте отсутствуют, то в соответствии с п. 4.4, расчет сдвижений и деформаций земной поверхности в этом пласте производится от одной (лава 20), двух (лавы 20 + 22) и трех (лавы 20 + 22 + 24) выработок суммарной площади.

В пласте , где размеры межлавного целика , расчет сдвижений и деформаций выполняется отдельно от каждой выработки.

Для выбора мер защиты подрабатываемых объектов принимаются наибольшие величины из полученных при последовательном суммировании соответствующих сдвижений и деформаций от отдельных выработок. Последовательность суммирования соответствует последовательности ведения очистных работ.

Зоны влияния очистных выработок определяются граничными углами, которые в соответствии с п. 7.1.11 для пласта (первичная подработка) составят:

, .

Для выработок в пласте (повторная подработка) граничные углы определяются из выражений: , .

Таким образом, для лавы 100 в соответствии с п. 7.1.2 углы и для марок угля ПА и А уменьшаются на 5°, как в полностью подработанной толще, и будут равны: , .

От влияния лавы 102 граничные углы будут равны:

, .

Поправку находим по табл. 7.2 в зависимости от отношения , где - расстояние в плоскости напластования между проекциями границ выработок в верхнем и нижнем пластах , - нижняя граница выработок в верхнем пласте . .

Граничные углы в наносах .

Согласно календарному плану горных работ выделяются следующие этапы расчета ожидаемых сдвижений и деформаций от отработки:

1) лавы 20;

2) лав 20 и 22 (выработка суммарных размеров);

3) лав 20, 22 и 24 (выработка суммарных размеров);

4) лавы 100;

5) лавы 102.

Необходимые для расчетов горно-геологические параметры приведены в табл. 34.

Таблица 34

ГОРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ

┌──────────────┬──────────────────────────────────────────────┬───────────┐
│  Параметры   │                          1н                  │        н  │
│              │                   Пласт k                    │ Пласт k   │
│              │                          2                   │        2  │
│              ├──────────────────────────────────────────────┴───────────┤
│              │                        Номера лав                        │
│              ├──────────┬───────────┬────────────┬──────────┬───────────┤
│              │20        │20 + 22    │20 + 22 + 24│100       │102        │
├──────────────┼──────────┼───────────┼────────────┼──────────┼───────────┤
│m, м          │0,80      │0,80       │0,80        │0,90      │0,90       │
├──────────────┼──────────┼───────────┼────────────┼──────────┼───────────┤
│альфа, (...°) │10        │10         │10          │10        │10         │
├──────────────┼──────────┼───────────┼────────────┼──────────┼───────────┤
│h, м          │20        │20         │20          │20        │20         │
├──────────────┼──────────┼───────────┼────────────┼──────────┼───────────┤
│D , м         │205       │410        │610         │200       │200        │
│ 1            │          │           │            │          │           │
├──────────────┼──────────┼───────────┼────────────┼──────────┼───────────┤
│D , м         │1000      │1000       │1000        │1000      │1000       │
│ 2            │          │           │            │          │           │
├──────────────┼──────────┼───────────┼────────────┼──────────┼───────────┤
│H  , м        │450       │460        │480         │560       │600        │
│ ср           │          │           │            │          │           │
├──────────────┼──────────┼───────────┼────────────┼──────────┼───────────┤
│l , м         │-         │-          │-           │55        │55         │
│ 1            │          │           │            │          │           │
├──────────────┼──────────┼───────────┼────────────┼──────────┼───────────┤
│H , м         │-         │-          │-           │535       │575        │
│ ц            │          │           │            │          │           │
└──────────────┴──────────┴───────────┴────────────┴──────────┴───────────┘

Для определения наибольших деформаций полученные значения сдвижений и деформаций на каждом этапе последовательно суммируются.

Исходные параметры для расчета ожидаемых сдвижений и деформаций вычисляются в соответствии с п. 4.2.1 Прил. 1.

Определяем исходные параметры от лавы 20. Граничные углы в коренных породах , . Граничные углы в наносах .

Угол максимального оседания согласно табл. 7.5 при наличии горных работ в пласте на вышележащих горизонтах (см. табл. 7.5).

Максимальное оседание (п. 4.2.1 Прил. 1) .

Относительное максимальное оседание и максимальное горизонтальное сдвижение находятся из табл. 7.9: , .

Значения коэффициентов и (п. 7.1.14) находятся в зависимости от отношения расчетной длины лавы к средней глубине разработки H:

;

; ,

где и находят по табл. 7.7 в зависимости от отношения размеров целиков со стороны восстания и падения к средней глубине разработки;

; ; ; ; .

Откуда ; ; , так как ; .

Проведя от нижней и верхней границ выработки линии соответственно под углами , в коренных породах и углами в наносах, определяем длины полумульд: , .

Расчет ожидаемых сдвижений и деформаций в полумульдах по падению и восстанию производится в соответствии с п. 4.2 Прил. 1.

Наклоны

;

Кривизна

;

При неполной подработке кривизна в точке максимального оседания определяется по средней длине полумульды .

Горизонтальные деформации

;

При неполной подработке горизонтальные деформации в точке максимального оседания определяются по средней длине полумульды.

Значение B определяется по формуле:

Ожидаемые величины сдвижений и деформаций земной поверхности в точках главных сечений мульды сдвижения на разрезе вкрест простирания пластов от влияния лавы 20 приведены далее в табл. 36.

Аналогично рассчитываются ожидаемые величины сдвижений и деформаций от лав суммарной длины (лавы 20, 22 и 20, 22, 24 в пласте );

Величины ожидаемых сдвижений и деформаций от лав 100 и 102 в пласте рассчитываются отдельно, так как размер целика между ними , при этом учитывается влияние повторной подработки на параметры сдвижения.

Исходные параметры для расчетов деформаций от всех намеченных к разработке лав приведены в табл. 35, а рассчитанные ожидаемые величины в табл. 36.

Таблица 35

ИСХОДНЫЕ ПАРАМЕТРЫ ДЛЯ РАСЧЕТА ДЕФОРМАЦИЙ

┌────────────────┬───────┬────────────┬─────────────────┬────────┬────────┐
│   Параметры    │Лава 20│Лава 20 + 22│Лава 20 + 22 + 24│Лава 100│Лава 102│
├────────────────┼───────┼────────────┼─────────────────┼────────┼────────┤
│бета , (...°)   │67     │67          │67               │62      │60      │
│    0           │       │            │                 │        │        │
├────────────────┼───────┼────────────┼─────────────────┼────────┼────────┤
│гамма , (...°)  │77     │77          │77               │72      │72      │
│     0          │       │            │                 │        │        │
├────────────────┼───────┼────────────┼─────────────────┼────────┼────────┤
│фи , (...°)     │55     │55          │55               │55      │55      │
│  0             │       │            │                 │        │        │
├────────────────┼───────┼────────────┼─────────────────┼────────┼────────┤
│ТЕТА , (...°)   │85     │85          │85               │82      │82      │
│    0           │       │            │                 │        │        │
├────────────────┼───────┼────────────┼─────────────────┼────────┼────────┤
│q               │0,75   │0,75        │0,75             │-       │-       │
│ 0              │       │            │                 │        │        │
├────────────────┼───────┼────────────┼─────────────────┼────────┼────────┤
│q               │-      │-           │-                │0,82    │0,82    │
│ 0п             │       │            │                 │        │        │
├────────────────┼───────┼────────────┼─────────────────┼────────┼────────┤
│альфа           │0,3    │0,3         │0,3              │0,3     │0,3     │
│     0          │       │            │                 │        │        │
├────────────────┼───────┼────────────┼─────────────────┼────────┼────────┤
│D /H            │0,42   │0,84        │1,2              │0,3     │0,26    │
│ р              │       │            │                 │        │        │
├────────────────┼───────┼────────────┼─────────────────┼────────┼────────┤
│N               │0,61   │0,87        │1                │0,52    │0,48    │
│ 1              │       │            │                 │        │        │
├────────────────┼───────┼────────────┼─────────────────┼────────┼────────┤
│B               │0,5    │0,5         │0,5              │0,5     │0,5     │
├────────────────┼───────┼────────────┼─────────────────┼────────┼────────┤
│L , м           │270    │375         │480              │325     │425     │
│ 1              │       │            │                 │        │        │
├────────────────┼───────┼────────────┼─────────────────┼────────┼────────┤
│L , м           │260    │350         │460              │370     │325     │
│ 2              │       │            │                 │        │        │
├────────────────┼───────┼────────────┼─────────────────┼────────┼────────┤
│эта , мм        │360    │510         │580              │380     │350     │
│   m            │       │            │                 │        │        │
├────────────────┼───────┼────────────┼─────────────────┼────────┼────────┤
│            -3  │       │            │                 │        │        │
│эта /L  x 10    │1,3    │1,4         │1,2              │1,2     │0,8     │
│   m  1         │       │            │                 │        │        │
├────────────────┼───────┼────────────┼─────────────────┼────────┼────────┤
│            -3  │       │            │                 │        │        │
│эта /L  x 10    │1,4    │1,5         │1,3              │1,0     │1,1     │
│   m  2         │       │            │                 │        │        │
├────────────────┼───────┼────────────┼─────────────────┼────────┼────────┤
│      2     -3  │       │            │                 │        │        │
│эта /L  x 10    │0,005  │0,004       │0,003            │0,003   │0,002   │
│   m  1         │       │            │                 │        │        │
├────────────────┼───────┼────────────┼─────────────────┼────────┼────────┤
│      2     -3  │       │            │                 │        │        │
│эта /L  x 10    │0,005  │0,004       │0,003            │0,003   │0,002   │
│   m  2         │       │            │                 │        │        │
├────────────────┼───────┼────────────┼─────────────────┼────────┼────────┤
│0,5a  - эта /L  │0,20   │0,21        │0,18             │0,18    │0,12    │
│    0      m  1 │       │            │                 │        │        │
├────────────────┼───────┼────────────┼─────────────────┼────────┼────────┤
│0,5a  - эта /L  │0,21   │0,22        │0,20             │0,15    │0,16    │
│    0      m  2 │       │            │                 │        │        │
└────────────────┴───────┴────────────┴─────────────────┴────────┴────────┘

Таблица 36

ВЕЛИЧИНЫ СДВИЖЕНИЙ И ДЕФОРМАЦИЙ

┌───┬─────────┬─────────┬──────────┬──────────┬──────────┬──────────┬────────────────┬────────────────┐
│   │         │         │        -3│        -3│        -3│        -3│              -3│              -3│
│ z │эта  , мм│эта  , мм│i   x 10  │i   x 10  │K   x 10  │K   x 10  │эпсилон   x 10  │эпсилон   x 10  │
│   │   y     │   y     │ y        │ y        │ y        │ y        │       y        │       y        │
│   │    1    │    2    │  1       │  2       │  1       │  2       │        1       │        2       │
├───┴─────────┴─────────┴──────────┴──────────┴──────────┴──────────┴────────────────┴────────────────┤
│                                               Лава 20                                               │
├───┬─────────┬─────────┬──────────┬──────────┬──────────┬──────────┬────────────────┬────────────────┤
│0  │360      │360      │0         │0         │-0,05     │-0,05     │-1,9            │-1,9            │
├───┼─────────┼─────────┼──────────┼──────────┼──────────┼──────────┼────────────────┼────────────────┤
│0,1│344      │344      │1,2       │-1,3      │-0,04     │-0,04     │-1,6            │-1,8            │
├───┼─────────┼─────────┼──────────┼──────────┼──────────┼──────────┼────────────────┼────────────────┤
│0,2│300      │300      │2,1       │-2,2      │-0,03     │-0,03     │-0,7            │-1,4            │
├───┼─────────┼─────────┼──────────┼──────────┼──────────┼──────────┼────────────────┼────────────────┤
│0,3│232      │232      │2,5       │-2,6      │-0,01     │-0,01     │0,02            │-0,7            │
├───┼─────────┼─────────┼──────────┼──────────┼──────────┼──────────┼────────────────┼────────────────┤
│0,4│166      │166      │2,4       │-2,5      │0,01      │0,01      │0,8             │0,1             │
├───┼─────────┼─────────┼──────────┼──────────┼──────────┼──────────┼────────────────┼────────────────┤
│0,5│104      │104      │1,9       │-2,1      │0,02      │0,02      │1,2             │0,6             │
├───┼─────────┼─────────┼──────────┼──────────┼──────────┼──────────┼────────────────┼────────────────┤
│0,6│56       │56       │1,3       │-1,5      │0,02      │0,02      │1,1             │0,9             │
├───┼─────────┼─────────┼──────────┼──────────┼──────────┼──────────┼────────────────┼────────────────┤
│0,7│28       │28       │0,8       │-0,9      │0,02      │0,02      │0,8             │0,6             │
├───┼─────────┼─────────┼──────────┼──────────┼──────────┼──────────┼────────────────┼────────────────┤
│0,8│11       │11       │0,4       │-0,4      │0,01      │0,01      │0,5             │0,4             │
├───┼─────────┼─────────┼──────────┼──────────┼──────────┼──────────┼────────────────┼────────────────┤
│0,9│4        │4        │0,1       │-0,1      │0,006     │0,006     │0,2             │0,1             │
├───┼─────────┼─────────┼──────────┼──────────┼──────────┼──────────┼────────────────┼────────────────┤
│1,0│0        │0        │0         │0         │0         │0         │0               │0               │
├───┴─────────┴─────────┴──────────┴──────────┴──────────┴──────────┴────────────────┴────────────────┤
│                                            Лава 20 + 22                                             │
├───┬─────────┬─────────┬──────────┬──────────┬──────────┬──────────┬────────────────┬────────────────┤
│0  │510      │510      │0         │0         │-0,02     │-0,02     │-1,2            │-1,2            │
├───┼─────────┼─────────┼──────────┼──────────┼──────────┼──────────┼────────────────┼────────────────┤
│0,1│500      │500      │0,8       │-0,8      │-0,02     │-0,02     │-1,2            │-1,4            │
├───┼─────────┼─────────┼──────────┼──────────┼──────────┼──────────┼────────────────┼────────────────┤
│0,2│452      │452      │1,6       │-1,7      │-0,02     │-0,02     │-1,0            │-1,5            │
├───┼─────────┼─────────┼──────────┼──────────┼──────────┼──────────┼────────────────┼────────────────┤
│0,3│394      │394      │2,2       │-2,5      │-0,02     │-0,02     │-0,7            │-1,0            │
├───┼─────────┼─────────┼──────────┼──────────┼──────────┼──────────┼────────────────┼────────────────┤
│0,4│280      │280      │2,8       │-3,0      │-0,006    │-0,006    │-0,06           │-0,8            │
├───┼─────────┼─────────┼──────────┼──────────┼──────────┼──────────┼────────────────┼────────────────┤
│0,5│190      │190      │2,7       │-2,9      │0,01      │0,01      │1,8             │1,1             │
├───┼─────────┼─────────┼──────────┼──────────┼──────────┼──────────┼────────────────┼────────────────┤
│0,6│105      │105      │1,9       │-2,1      │0,02      │0,02      │1,4             │1,0             │
├───┼─────────┼─────────┼──────────┼──────────┼──────────┼──────────┼────────────────┼────────────────┤
│0,7│46       │46       │1,2       │-1,2      │0,02      │0,02      │1,0             │0,7             │
├───┼─────────┼─────────┼──────────┼──────────┼──────────┼──────────┼────────────────┼────────────────┤
│0,8│21       │21       │0,6       │-0,6      │0,015     │0,01      │0,5             │0,4             │
├───┼─────────┼─────────┼──────────┼──────────┼──────────┼──────────┼────────────────┼────────────────┤
│0,9│5        │5        │0,2       │-0,2      │0,006     │0,006     │0,2             │0,2             │
├───┼─────────┼─────────┼──────────┼──────────┼──────────┼──────────┼────────────────┼────────────────┤
│1,0│0        │0        │0         │0         │0         │0         │0               │0               │
├───┴─────────┴─────────┴──────────┴──────────┴──────────┴──────────┴────────────────┴────────────────┤
│                                          Лава 20 + 22 + 24                                          │
├───┬─────────┬─────────┬──────────┬──────────┬──────────┬──────────┬────────────────┬────────────────┤
│0  │580      │580      │0         │0         │-0        │-0        │-0              │-0              │
├───┼─────────┼─────────┼──────────┼──────────┼──────────┼──────────┼────────────────┼────────────────┤
│0,1│575      │575      │0,2       │-0,2      │-0,015    │-0,015    │-0,4            │-0,4            │
├───┼─────────┼─────────┼──────────┼──────────┼──────────┼──────────┼────────────────┼────────────────┤
│0,2│550      │550      │0,7       │-0,7      │-0,02     │-0,02     │-0,8            │-0,9            │
├───┼─────────┼─────────┼──────────┼──────────┼──────────┼──────────┼────────────────┼────────────────┤
│0,3│500      │500      │1,4       │-1,6      │-0,02     │-0,02     │-1,2            │-1,6            │
├───┼─────────┼─────────┼──────────┼──────────┼──────────┼──────────┼────────────────┼────────────────┤
│0,4│412      │412      │2,3       │-2,5      │-0,017    │-1,5      │-0,017          │-0,6            │
├───┼─────────┼─────────┼──────────┼──────────┼──────────┼──────────┼────────────────┼────────────────┤
│0,5│290      │290      │2,6       │-2,9      │0         │0         │0,4             │-0,4            │
├───┼─────────┼─────────┼──────────┼──────────┼──────────┼──────────┼────────────────┼────────────────┤
│0,6│168      │168      │2,3       │-2,5      │0,017     │0,017     │1,0             │0,8             │
├───┼─────────┼─────────┼──────────┼──────────┼──────────┼──────────┼────────────────┼────────────────┤
│0,7│84       │84       │1,4       │-1,6      │0,02      │0,02      │1,5             │1,2             │
├───┼─────────┼─────────┼──────────┼──────────┼──────────┼──────────┼────────────────┼────────────────┤
│0,8│29       │29       │0,7       │-0,7      │0,02      │0,02      │1,0             │0,9             │
├───┼─────────┼─────────┼──────────┼──────────┼──────────┼──────────┼────────────────┼────────────────┤
│0,9│6        │6        │0,2       │-0,2      │0,01      │0,01      │0,4             │0,4             │
├───┼─────────┼─────────┼──────────┼──────────┼──────────┼──────────┼────────────────┼────────────────┤
│1,0│0        │0        │0         │0         │0         │0         │0               │0               │
├───┴─────────┴─────────┴──────────┴──────────┴──────────┴──────────┴────────────────┴────────────────┤
│                                              Лава 100                                               │
├───┬─────────┬─────────┬──────────┬──────────┬──────────┬──────────┬────────────────┬────────────────┤
│0  │380      │380      │0         │0         │-0,03     │-0,03     │-1,6            │-1,6            │
├───┼─────────┼─────────┼──────────┼──────────┼──────────┼──────────┼────────────────┼────────────────┤
│0,1│365      │365      │1,1       │-1,1      │-0,02     │-0,02     │-1,3            │-1,4            │
├───┼─────────┼─────────┼──────────┼──────────┼──────────┼──────────┼────────────────┼────────────────┤
│0,2│318      │318      │1,8       │-1,6      │-0,02     │-0,02     │-0,6            │-1,0            │
├───┼─────────┼─────────┼──────────┼──────────┼──────────┼──────────┼────────────────┼────────────────┤
│0,3│247      │247      │2,3       │-1,9      │-0,01     │-0,01     │0,3             │-0,7            │
├───┼─────────┼─────────┼──────────┼──────────┼──────────┼──────────┼────────────────┼────────────────┤
│0,4│175      │175      │2,2       │-1,8      │0,01      │0,01      │0,7             │0,1             │
├───┼─────────┼─────────┼──────────┼──────────┼──────────┼──────────┼────────────────┼────────────────┤
│0,5│110      │110      │1,8       │-1,5      │0,01      │0,01      │1,0             │0,4             │
├───┼─────────┼─────────┼──────────┼──────────┼──────────┼──────────┼────────────────┼────────────────┤
│0,6│62       │62       │1,2       │-1,0      │0,01      │0,01      │1,0             │0,5             │
├───┼─────────┼─────────┼──────────┼──────────┼──────────┼──────────┼────────────────┼────────────────┤
│0,7│31       │31       │0,7       │-0,6      │0,01      │0,01      │0,7             │0,6             │
├───┼─────────┼─────────┼──────────┼──────────┼──────────┼──────────┼────────────────┼────────────────┤
│0,8│16       │16       │0,4       │-0,3      │0,01      │0,01      │0,4             │0,3             │
├───┼─────────┼─────────┼──────────┼──────────┼──────────┼──────────┼────────────────┼────────────────┤
│0,9│4        │4        │0,1       │-0,1      │0,003     │0,003     │0,2             │0,2             │
├───┼─────────┼─────────┼──────────┼──────────┼──────────┼──────────┼────────────────┼────────────────┤
│1,0│0        │0        │0         │0         │0         │0         │0               │0               │
├───┴─────────┴─────────┴──────────┴──────────┴──────────┴──────────┴────────────────┴────────────────┤
│                                              Лава 102                                               │
├───┬─────────┬─────────┬──────────┬──────────┬──────────┬──────────┬────────────────┬────────────────┤
│0  │350      │350      │0         │0         │-0,02     │-0,02     │-1,3            │-1,3            │
├───┼─────────┼─────────┼──────────┼──────────┼──────────┼──────────┼────────────────┼────────────────┤
│0,1│335      │335      │0,7       │-1,0      │-0,02     │-0,02     │-0,9            │-1,5            │
├───┼─────────┼─────────┼──────────┼──────────┼──────────┼──────────┼────────────────┼────────────────┤
│0,2│292      │292      │1,3       │-1,8      │-0,01     │-0,01     │-0,4            │-1,1            │
├───┼─────────┼─────────┼──────────┼──────────┼──────────┼──────────┼────────────────┼────────────────┤
│0,3│228      │228      │1,5       │-2,1      │-0,004    │-0,004    │0,2             │-0,6            │
├───┼─────────┼─────────┼──────────┼──────────┼──────────┼──────────┼────────────────┼────────────────┤
│0,4│162      │162      │1,5       │-2,0      │0,005     │0,005     │0,5             │0,08            │
├───┼─────────┼─────────┼──────────┼──────────┼──────────┼──────────┼────────────────┼────────────────┤
│0,5│103      │103      │1,2       │-1,6      │0,01      │0,01      │0,8             │0,5             │
├───┼─────────┼─────────┼──────────┼──────────┼──────────┼──────────┼────────────────┼────────────────┤
│0,6│54       │54       │0,8       │-1,1      │0,01      │0,01      │0,6             │0,6             │
├───┼─────────┼─────────┼──────────┼──────────┼──────────┼──────────┼────────────────┼────────────────┤
│0,7│27       │27       │0,5       │-0,7      │0,01      │0,01      │0,5             │0,5             │
├───┼─────────┼─────────┼──────────┼──────────┼──────────┼──────────┼────────────────┼────────────────┤
│0,8│10       │10       │0,3       │-0,4      │0,005     │0,005     │0,4             │0,3             │
├───┼─────────┼─────────┼──────────┼──────────┼──────────┼──────────┼────────────────┼────────────────┤
│0,9│4        │4        │0,1       │-0,1      │0,002     │0,002     │0,2             │0,1             │
├───┼─────────┼─────────┼──────────┼──────────┼──────────┼──────────┼────────────────┼────────────────┤
│1,0│0        │0        │0         │0         │0         │0         │0               │0               │
└───┴─────────┴─────────┴──────────┴──────────┴──────────┴──────────┴────────────────┴────────────────┘

Для выбора мер защиты подрабатываемых зданий и сооружений необходимы наибольшие деформации, которые могут возникнуть на различных этапах отработки пластов. Эти величины определяются следующим образом.

На графики (рисунки 19, 20) наносятся рассчитанные величины оседаний, наклонов, кривизны и горизонтальных деформаций от влияния лав при различных этапах отработки пластов:

- от лавы 20 - кривые 1;

- от лавы 20 + 22 (суммарного размера) - кривые 2;

- от лавы 20 + 22 + 23 (суммарного размера) - кривые 3;

- от лавы 100 - кривые 4;

- от лавы 102 - кривые 5.

Рис. 19. Графики сдвижений и деформаций земной поверхности:
1 - от лавы 20; 2 - от лавы 20 + 22; 3 - от лав
20 + 22 + 24; 4 - от лавы 100; 5 - от лавы 102;
7 - от лавы (20 + 22 + 24) + лава 100 + лава 102

Рис. 20. Суммарные графики
сдвижений и деформаций земной поверхности:
6 - от лавы (20 + 22 + 24) + лава 100;
7 - от лавы (20 + 22 + 24) + лава 100 + лава 102

Как видно из табл. 36 и графика оседаний, наибольшие величины оседаний от отработки пласта возникают при отработке лав 20 + 22 + 24 (кривая 3 на графиках оседаний).

Исходные параметры для расчета деформаций приведены в табл. 35.

Для получения наибольших значений оседаний от отработки всех лав величины оседаний от лав 20 + 22 + 24 суммируются с оседаниями от лавы 100 (кривая 4) и лавы 102 (кривая 5), в результате чего получаем суммарную кривую оседаний 6 (рис. 20).

Наибольшие величины наклонов при отработке пласта возникают после отработки лав 20 + 22 (кривая 2). Величины наклонов от лавы 20 + 22 + 24 (кривая 3) последовательно суммируют с величинами наклонов от лавы 100 (кривая 4) и от лавы 102 (кривая 5); определяют суммарные величины наклонов от лавы 100 (кривая 4) и от лавы 102 (кривая 5), затем получают суммарные величины наклонов от отработки всех лав (кривые 6 и 7 на графиках рис. 20):

кривая 6 - от отработки лав (20 + 22 + 24) + лава 100;

кривая 7 - от отработки лав (20 + 22 + 24) + лава 100 + лава 102.

Как следует из этих графиков, максимальные величины наклонов будут достигнуты после отработки всех лав и составят (кривая 7).

Аналогично определяются суммарные величины кривизны и горизонтальных деформаций на каждом этапе отработки пластов и их наибольшие значения.

Величины кривизны достигнут следующих значений:

и (после отработки лавы 20),

а горизонтальных деформаций:

и .

При выборе мер охраны для отдельных зданий и сооружений на площадке АБ следует пользоваться наибольшими значениями деформаций непосредственно в основании объектов с учетом коэффициентов перегрузки.

Пример 2. Прогноз вероятных сдвижений и деформаций
земной поверхности при перспективном планировании
горных работ (рис. 21)

Рис. 21. К примеру расчета вероятных сдвижений
и деформаций земной поверхности

На одной из шахт АО "Гуковуголь" перспективным планом развития горных работ намечается отработка угольных пластов свит и . В зоне влияния отработки пластов расположено здание завода. В состав свит входят шесть угольных пластов, имеющих промышленное значение. В соответствии с рекомендациями п. 3.4 Прил. 1 для расчета вероятных деформаций, необходимых для выбора горных или конструктивных мер защиты здания завода, прогноз деформаций производится от трех наиболее влияющих пластов (пластов, имеющих максимальное отношение ; ; ), где , , - глубины залегания пластов в точке их пересечения с плоскостью, проведенной под углом через охраняемый объект.

Положение этих пластов показано на рис. 21. Угол падения пластов 15°. Вынимаемая мощность пластов (m): - 1,0 м; - 1,1 м; .

Календарные планы отработки пластов отсутствуют.

Так как размер здания на разрезе вкрест простирания пластов составляет 100 м, то для прогноза вероятных сдвижений и деформаций в основании здания достаточно ограничиться двумя точками I и II. Для расчета деформаций в точке I на разрезе проводится из этой точки линия под углом и определяются глубины залегания , и . По формулам (8) - (16) Прил. 1 вычисляются величины вероятных сдвижений и деформаций в точке I.

Значение коэффициента определяется по табл. 8 Прил. 1 и равно .

Значение коэффициентов ; , так как величину определить невозможно.

1. Оседания

2. Наклоны

а) вкрест простирания

;

б) по простиранию

3. Радиус кривизны

а) вкрест простирания

;

б) по простиранию

4. Горизонтальные сдвижения

а) вкрест простирания

;

б) по простиранию

5. Горизонтальные деформации

а) вкрест простирания

;

б) по простиранию

Аналогично рассчитываются вероятные величины сдвижений и деформаций в точке II. Для выбора мер защиты используются наибольшие значения деформаций, полученные для обеих точек с учетом коэффициентов перегрузки.