П.А. Марченко Охрана сооружений при подземной разработке месторождений полезных ископаемых. Часть 2
.pdf40
где D1, D2 – размеры лавы вкрест простирания и по простиранию, м; Нср – средняя глубина разработки пласта, м.
2.3.Определяют на разрезе длину полумульд L1, L2.
2.4.По коэффициенту подработанности N1 определяют значение S(Zу1,2) по [5, табл. 17-23] и вычисляют:
а) оседания для каждого значение Zу1,2
ηy= ηm S(Zу1,2); |
(21) |
б) наклоны в главном сечении мульды сдвижения вкрест простирания пласта:
iy |
= ± |
|
ηmax |
S ′(Z y |
), |
(22) |
|
Li |
|||||||
1,2 |
|
|
1,2 |
|
|||
|
|
1,2 |
|
|
|
||
где S′ – функция типовой кривой наклонов, определяют по [5, табл.1723] для соответствующих бассейнов в зависимости от коэффициента подработанности N1;
в) кривизну:
K y |
= |
ηmax |
S ′′(Z y ), |
(23) |
|
||||
1,2 |
|
L2i |
|
|
1,2 |
|
|||
|
1,2 |
|
|
|
где S″(Zу) – типовая кривая кривизны, определяют по коэффициенту N1;
г) горизонтальные сдвижения:
в полумульде по падению:
ξy |
= 0,5a0ηmax (S ′(Z y |
)+ 2BS |
(Z y )); |
(24) |
1 |
1 |
|
1 |
|
41
в полумульде по восстанию:
ξy 2 = −0,5a0ηmax (S′(Z y2 )− 2BS(Z y2 )), |
(25) |
||||||||
где В – коэффициент, определяемый по формуле |
|
|
|||||||
|
1 |
|
h + h |
|
|
|
|
||
B = |
|
|
tgα − |
|
m |
|
≥ 0 |
, |
(26) |
a |
|
H |
|
||||||
|
0 |
|
cp |
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
||
где а0 – относительная величина горизонтального сдвижения, определяют по [5, разд.7].
д) горизонтальные деформации:
в полумульде по падению:
εy |
= 0,5a0 |
ηmax |
(S ′′(Z y |
)+ 2BS |
′(Z y )); |
(27) |
|
L1 |
|||||||
1 |
|
1 |
|
1 |
|
||
|
|
|
|
|
|
в полумульде по восстанию:
εy2 |
= 0,5a0 |
ηmax |
(S ′′(Z y2 )− 2BS ′(Z y2 )). |
(28) |
|
||||
|
|
L2 |
|
|
Примечание.
При неполной подработке (N1<1) значения ε и К в точке максимального оседания определяют по средней длине полумульды Lср=(L1+L2)/2.
2.5. Длину каждой полумульды разбивают на десять равных частей и по вычисленным значениям (формулы (21)-(28)) в произвольном масштабе строят графики сдвижений и деформаций отдельно по каждой лаве (рис.6).
|
|
42 |
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
-3 |
0 |
|
|
|
|
e, 10 |
|
-1 |
|
|
|
|
|
|
-2 |
|
|
|
|
|
|
200 |
|
|
|
|
|
|
100 |
|
|
|
|
, мм |
|
0 |
|
|
|
|
||
|
|
|
|
x |
|
|
-100 |
|
|
|
|
|
|
-200 |
|
|
|
|
|
|
0.4 |
|
|
|
|
|
|
0.2 |
|
|
|
|
|
-3 |
0 |
|
|
|
|
К, 10 |
|
-0.2 |
|
|
|
|
|
|
-0.4 |
|
|
|
|
|
|
6 |
|
|
|
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
i, 10 |
-3 |
0 |
|
|
|
|
|
|
-2 |
|
|
|
|
|
|
-4 |
|
|
|
|
|
|
-6 |
|
|
|
|
h , мм |
|
0 |
|
|
|
|
||
100 |
|
|
|
|
|
|
200 |
|
|
|
|
|
|
300 |
|
|
|
|
|
|
400 |
|
|
|
|
|
|
L 2(1) |
|
L2(2) |
|
|
L 1(2) |
|
|
L 1(1) |
|
|
|
|
|
f 0 |
f 0 |
f 0 |
|
|
f 0 |
|
|
g0 -5o |
b0 -5o |
|
|
|
|
g |
|
|
|
|
b0 |
|
0 |
|
|
|
|
|
|
y2 |
Q |
y2 |
|
Q |
|
|
|
y1 |
|
|
|||
Л |
|
|
|
y1 |
|
|
|
ава 1 |
|
|
|
|
|
Рис. 6. Вертикальный разрез с графи- |
Ла |
ва 2 |
a |
|
||
|
|
|||||
ками сдвижений и деформаций |
|
|
|
|||
|
|
|
|
|||
43
3.Производят суммирование соответствующих деформаций на графиках (с учетом знаков).
4.Расчет ожидаемых сдвижений и деформаций земной поверхности по оси железной дороги графоаналитическим способом.
4.1.Производят построение мульды сдвижения в изолиниях оседания. Для построения используют графики оседаний по главным сечениям мульды сдвижения (рис.7).
4.2.На план мульды сдвижения наносят трассу железной дороги. Намечают на оси железной дороги пикеты через 20-30м.
4.3.Путем интерполирования по изолиниям оседаний определяют величину оседаний для каждого пикета (ηi).
100 |
|
0,9 |
|
|
|
|
10 |
|
0,7 |
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
9 |
||
200 |
|
|
|
|
|
||
|
0,5 |
|
8 |
|
|
|
|
300 |
|
7 |
|
|
|
||
|
6 0,3 |
|
|
|
|
||
400 |
|
|
|
|
|
|
|
5 |
|
0,1 |
0,3 |
0,5 |
0,7 |
0,9 |
|
500 |
0,1 |
||||||
4 |
0,1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
500 |
3 |
0,3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
400 |
2 |
0,5 |
|
|
|
|
|
0,7 |
|
|
|
|
|
||
300 |
1 |
|
|
|
|
|
|
0,9 |
|
|
|
|
|
||
200 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
100 |
|
|
|
|
|
|
|
Рис.7. Мульда сдвижения в изолиниях оседаний
44
4.4. Вычисляют: |
|
|
|
|
|
а) деформации наклонов: |
|
|
|
|
|
i = |
ηi −ηi−1 |
, |
(29) |
||
|
|
||||
|
|
ln |
|
||
где ηi, ηi-1 – оседания последующего и предыдущего реперов, мм; |
|
||||
ln - длина интервала. |
|
|
|
|
|
б) кривизну по оси железной дороги: |
|
||||
K = |
in −in−1 |
, |
(30) |
||
|
|||||
|
|
lcp |
|
||
где in, in-1 - значение наклонов последующего и предыдущего интервалов;
lср - средняя длина интервала, м.
4.5. Строят графики оседаний, наклонов и кривизны по оси железной дороги. На графиках в виде горизонтальных линий показывают допустимые деформации (согласно категории дороги) и определяют участки дороги с деформациями, превышающими допустимые.
Делают заключение о возможности подработки железной дороги при принятой схеме очистных работ и рекомендуют возможные меры охраны железной дороги.
45
СПИСОК РЕКОМЕНДУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
1.Оглоблин Д.Н. Маркшейдерское дело. - М.: Недра, 1981. – 704 с.
2.Маркшейдерское дело. Ч. II. Специальный курс / Д.А. Казаковский, А.Н. Беликов, Г.А. Кротов, В.Н. Лавров, М.П. Пятлин, Н.И. Сте-
нин. - М.: Недра, 1970. – 560 с.
3.Инструкция по наблюдениям за сдвижением горных пород земной поверхности при подземной разработке рудных месторождений /
ВНИМИ. – Л., 1959. – 147 с.
4.Инструкция по наблюдениям за сдвижением земной поверхности
иза подрабатываемыми сооружениями на угольных и сланцевых месторождениях / ВНИМИ. – Л., 1958. – 172 с.
5.Правила охраны сооружений природных объектов от вредного влияния подземных горных разработок на угольных месторождениях. –
СПб., 1998.- 291 с.
6.Справочник по маркшейдерскому делу / Под общ. ред. А.Н.Омельченко. – М.: Недра, 1979. – 576 с.
7.Муллер Р.А. Защита гражданских зданий от влияния подземных горных разработок / Р.А. Муллер, Л.Ш. Миламут. – М.: Недра, 1970. – 224 с.
8.Пискунов М.Е. Методика геодезических наблюдений за деформациями сооружений. – М.: Недра, 1980. – 243 с.
9.Основы экономической оценки, потери и учета запасов угля в недрах / Под общ. ред. А.Н. Омельченко. – М.: Недра, 1979. – 237 с.
10.Сборник руководящих материалов по охране недр. – М.: Недра, 1973. – 328 с.
11.Нехорошев Ю.П. Выемка угля под магистральными железными дорогами / Ю.П. Нехорошев, М.В. Коротков. – М.: Недра, 1968. – 95 с.
12.Инструкция по производству маркшейдерских работ. – М.: Не-
дра, 1987. – 240 с.
13. Маркшейдерское дело / А.Н. Белоликов, В.Н. Земисев, Г.А. Кротов, Г.Н. Кузнецов, В.Н. Лавров; Под ред. И.Н. Ушакова. Ч.II. –
М.: Недра, 1989. – 437 с.
46
СОДЕРЖАНИЕ
1.ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА №3. Построение предохранительного целика для охраны отдельного здания (сооружения) ……………………….…………... 1
2.ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА № 4. Построение предо-
хранительного целика для охраны МПС общего поль-
зования) ……………………….…………... 13
3.ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА №5. Расчет ожидаемых сдвижений и деформаций земной поверхности и установление оптимальной меры охраны железнодорожно-
го пути при отработке предохранительного целика…… 22
4.МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ К ВЫПОЛНЕНИЮ ПРАКТИЧЕСКОЙ РАБОТЫ №3 ………………………. 24
5.МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ К ВЫПОЛНЕНИЮ ПРАКТИЧЕСКОЙ РАБОТЫ №4 ………………………. 36
6.МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ К ВЫПОЛНЕНИЮ ПРАКТИЧЕСКОЙ РАБОТЫ №5 ………………………. 39
7.СПИСОК РЕКОМЕНДУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ .…….. 45
47
Составители Порфирий Аверьянович Марченко Юлия Николаевна Никифорова
ОХРАНА СООРУЖЕНИЙ ПРИ ПОДЗЕМНОЙ РАЗРАБОТКЕ МЕСТОРОЖДЕНИЙ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ Часть 2
Индивидуальные задания и методические указания к практическим занятиям для студентов специальности 090100
«Маркшейдерское дело»
Редактор Е.Л. Наркевич
ИД № 06536 от 16.01.02
Подписано в печать 10.06.02. Формат 60х84/16 Бумага офсетная. Отпечатано на ризографе. Уч.-изд. л. 2,9. Тираж 100 экз. Заказ .
ГУ Кузбасский государственный технический университет. 650026, Кемерово, ул. Весенняя, 28.
Типография ГУ Кузбасский государственный технический университет. 650099, Кемерово, ул. Д. Бедного, 4 А.