Расчет ожидаемых максимальных оседаний земной поверхности в условиях больших глубин разработки пластов
На основі аналізу особливостей процесу зрушення гірських порід під час проведення очисних робіт на великих глибинах встановлено міру впливу потужності раніше не підробленої міжпластовини в породному масиві на величину максимального осідання земної поверхні. Based on the analysis of rock movement aro...
Збережено в:
| Опубліковано в: : | Наукові праці УкрНДМІ НАН України |
|---|---|
| Дата: | 2014 |
| Автор: | |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Російська |
| Опубліковано: |
Український науково-дослідницький і проектно-конструкторський інститут гірничої геології, геомеханіки і маркшейдерської справи НАН України
2014
|
| Онлайн доступ: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/99544 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Цитувати: | Расчет ожидаемых максимальных оседаний земной поверхности в условиях больших глубин разработки пластов / М.Д. Рожко // Наукові праці УкрНДМІ НАН України. — 2014. — № 14. — С. 241-246. — Бібліогр.: 3 назв. — рос. |
Репозитарії
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1859625003511709696 |
|---|---|
| author | Рожко, М.Д. |
| author_facet | Рожко, М.Д. |
| citation_txt | Расчет ожидаемых максимальных оседаний земной поверхности в условиях больших глубин разработки пластов / М.Д. Рожко // Наукові праці УкрНДМІ НАН України. — 2014. — № 14. — С. 241-246. — Бібліогр.: 3 назв. — рос. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Наукові праці УкрНДМІ НАН України |
| description | На основі аналізу особливостей процесу зрушення гірських порід під час проведення очисних робіт на великих глибинах встановлено міру впливу потужності раніше не підробленої міжпластовини в породному масиві на величину максимального осідання земної поверхні.
Based on the analysis of rock movement around moving longwall at great depth, the degree of impact of non-worked interburden on maximum ground subsidence is determined.
|
| first_indexed | 2025-11-29T10:26:51Z |
| format | Article |
| fulltext |
Наукові праці УкрНДМІ НАН України, № 14, 2014
Transactions of UkrNDMI NAN Ukraine, № 14, 2014
241
УДК 622.834
РАСЧЕТ ОЖИДАЕМЫХ МАКСИМАЛЬНЫХ ОСЕДАНИЙ
ЗЕМНОЙ ПОВЕРХНОСТИ В УСЛОВИЯХ БОЛЬШИХ
ГЛУБИН РАЗРАБОТКИ ПЛАСТОВ
Рожко М. Д.
(УкрНИМИ НАНУ, г. Донецк, Украина)
На основі аналізу особливостей процесу зрушення гірських
порід під час проведення очисних робіт на великих глибинах
встановлено міру впливу потужності раніше не підробленої між-
пластовини в породному масиві на величину максимального осі-
дання земної поверхні.
Based on the analysis of rock movement around moving
longwall at great depth, the degree of impact of non-worked interbur-
den on maximum ground subsidence is determined.
Большая глубина подземной разработки пластов является
одной из характерных особенностей добычи угля в современных
условиях, вследствие которой в процесс сдвижения вовлекаются
все большие участки горного массива. При этом снижается точ-
ность прогноза сдвижений и деформаций земной поверхности по
методикам, разработанным в предыдущие периоды, что вызывает
необходимость в их корректировке. К одному из наиболее важ-
ных параметров, используемых при прогнозе сдвижения земной
поверхности, относится величина максимального оседания, по-
скольку она прямо или косвенно участвует в определении всех
других рассчитываемых величин – наклонов, кривизны, абсолют-
ных и относительных горизонтальных сдвижений и деформаций,
а также деформаций скручивания и скашивания.
При разработке угольных пластов на больших глубинах
подработка земной поверхности практически всегда является
вторичной, поскольку имеются старые горные работы в вышеле-
Наукові праці УкрНДМІ НАН України, № 14, 2014
Transactions of UkrNDMI NAN Ukraine, № 14, 2014
242
жащих ранее отработанных пластах. Ранее нами было установле-
но, что одной из причин снижения точности прогноза макси-
мального оседания является некорректный учет условий ее пер-
вичной подработки вышележащими пластами, а именно – мощ-
ности неподработанного междупластья – участка породного мас-
сива, расположенного между разрабатываемым пластом и выше-
лежащим, в котором ранее проводились очистные работы [1].
Анализ результатов инструментальных наблюдений на натурных
наблюдательных станциях позволил установить зависимость
между величиной максимального оседания и отношением нор-
мальной мощности ранее не подработанного междупластья к
размеру выработанного пространства в разрабатываемом пласте.
Проведенные дальнейшие исследования позволили усовер-
шенствовать полученную зависимость и установить вид и пара-
метры поправочного коэффициента неподработанного междуп-
ластья kнм в формуле расчета максимального оседания, который
представляет собой отношение фактического максимального осе-
дания к его значению, рассчитанному по методике [2] без учета
повторной подработки. Этот коэффициент учитывает "повтор-
ность" подработки земной поверхности и является комплексным
параметром, отражающим влияние изменения физико-
механических свойств породного массива за счет ранних подра-
боток и геометрического соотношения размеров неподработанно-
го междупластья и выработанного пространства на относитель-
ное максимальное оседание. На основе анализа эксперименталь-
ных данных установлены вид и параметры новой зависимости
коэффициента kнм от отношения мощности неподработанного
междупластья к размеру выработанного пространства разрабаты-
ваемого пласта:
𝑘нм = 𝑎0 + 𝑎1𝑡ℎ �𝑀
𝐷
+ 𝑎2�, (1)
где М – нормальная мощность ранее не подработанного
междупластья, м;
D – меньший из двух размеров выработанного пространства
в разрабатываемом пласте, измеряемых в главных сечениях
мульды сдвижения, м; при современных условиях разработки
Наукові праці УкрНДМІ НАН України, № 14, 2014
Transactions of UkrNDMI NAN Ukraine, № 14, 2014
243
угольных пластов в Донбассе в подавляющем большинстве слу-
чаев этим параметром является длина лавы;
a0, a1 и a2 – эмпирические коэффициенты, равные соответ-
ственно 0,65, -0,5 и -2,45.
На рисунке 1 точками показано распределение фактических
значений коэффициента kнм в зависимости от параметра М/D, а
сплошной кривой – график функции гиперболического тангенса,
аппроксимирующей это распределение (коэффициент детерми-
нации 0,8).
Рис. 1. Графики зависимости коэффициента kн.м. и kп от от-
ношения M/D
Здесь же пунктиром показан график значений коэффициента
kп, учитывающего условие повторной подработки земной по-
верхности в методике [2], и рассчитанного для параметров
D = 200 м, H = 800 м и H1 = 0–800 м, по формуле
𝑘п = 1 + (1 − 𝑞0
′ ) 𝐻1
𝐻
, (2)
где 𝑞0
′ – относительная величина максимального оседания
для рассматриваемых условий;
𝐻 – средняя глубина разработки, м;
𝐻1 – расстояние от земной поверхности до ранее отработан-
ного вышележащего пласта, измеряемое по вертикали, проведен-
Наукові праці УкрНДМІ НАН України, № 14, 2014
Transactions of UkrNDMI NAN Ukraine, № 14, 2014
244
ной через середину проектируемой очистной выработки в рас-
сматриваемом пласте, м.
Сравнивая эти две кривые можно видеть, что после достиже-
ния параметром M/D определенного значения погрешность прогно-
за относительного максимального оседания по действующей мето-
дике начинает интенсивно возрастать, достигая существенных зна-
чений. На рисунке 2 показан график величины ∆k, представляющей
собой разницу между значениями kп и kнм, и характеризующую
расхождение в прогнозе относительного максимального оседания
по сравниваемым методикам, в зависимости от увеличения отно-
шения M/D для рассмотренных условий (сплошная кривая). Из
графика следует, что уже при превышении M/D значения 1,47 это
расхождение возрастает более чем на 10 %, а при M/D, равном 4,
достигает 80 %.
Рис. 2. График изменения ∆k в зависимости от M/D
Следует подчеркнуть, что для проведенного выше сравне-
ния расхождений по двум методикам были приняты конкретные
условия (длина лавы и средняя глубина разработки), что позво-
лило сопоставить коэффициенты kнм и kп, поскольку при их рас-
чете используются разные параметры (так, для расчета kнм в от-
личие от kп. учитывается минимальный размер выработанного
пространства). При других параметрах разработки значение M/D,
Наукові праці УкрНДМІ НАН України, № 14, 2014
Transactions of UkrNDMI NAN Ukraine, № 14, 2014
245
при котором превышается 10-процентное расхождение в прогно-
зе относительного максимального оседания по сравниваемым ме-
тодикам, будет несколько отличаться от приведенного значения
1,47. Для условий 200-метровой лавы и глубин разработки в ин-
тервале от 500 м до 1100 м это значение находится в пределах
1,4–1,6 (пунктирные кривые на графике рис. 2).
Точность прогноза максимальных оседаний с использовани-
ем зависимости (1) проверена на практике (рис. 3).
Рис. 3. Оседания земной поверхности в условиях шахты
им. А. А. Скочинского
Наукові праці УкрНДМІ НАН України, № 14, 2014
Transactions of UkrNDMI NAN Ukraine, № 14, 2014
246
На вертикальном разрезе вкрест простирания пластов шахты
им. А. А. Скочинского показана линия грунтовых реперов Rp 5 –
Rp 20 наблюдательной станции [3], а также графики фактических
(показаны точками) и прогнозируемых оседаний земной поверх-
ности в пределах этой наблюдательной станции.
Из сопоставления этих графиков видно, что значения ожи-
даемых оседаний, рассчитанные с использованием полученной
зависимости (пунктирная кривая), значительно ближе к фактиче-
ским, чем рассчитанные по методике [2] (сплошная кривая). Та-
ким образом, в результате проведенных исследований установле-
на зависимость, позволяющая повысить точность прогнозирова-
ния максимального оседания земной поверхности в условиях
больших глубин разработки угольных пластов.
СПИСОК ССЫЛОК
1. Кулибаба С. Б. Прогноз оседаний земной поверхности при ра-
зработке угольных пластов на больших глубинах /
С. Б. Кулибаба, М. Д. Рожко // Уголь Украины. –– 2007. ––
№ 12. –– С. 10––12.
2. Правила підробки будівель, споруд і природних об'єктів при
видобуванні вугілля підземним способом: ГСТУ
101.00159226.001-2003 : Затв. Мiнпаливенерго України
28.11.2003. –– Київ, 2004. –– 128 с.
3. Рожко М. Д. Экспериментальные исследования сдвижения
земной поверхности при больших глубинах разработки уго-
льных пластов // Наукові праці УкрНДМІ НАН України : зб.
наук. пр. –– Донецьк, 2010. –– № 6. –– С. 50––56.
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-99544 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 1996-885X |
| language | Russian |
| last_indexed | 2025-11-29T10:26:51Z |
| publishDate | 2014 |
| publisher | Український науково-дослідницький і проектно-конструкторський інститут гірничої геології, геомеханіки і маркшейдерської справи НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Рожко, М.Д. 2016-04-30T09:04:00Z 2016-04-30T09:04:00Z 2014 Расчет ожидаемых максимальных оседаний земной поверхности в условиях больших глубин разработки пластов / М.Д. Рожко // Наукові праці УкрНДМІ НАН України. — 2014. — № 14. — С. 241-246. — Бібліогр.: 3 назв. — рос. 1996-885X https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/99544 622.834 На основі аналізу особливостей процесу зрушення гірських порід під час проведення очисних робіт на великих глибинах встановлено міру впливу потужності раніше не підробленої міжпластовини в породному масиві на величину максимального осідання земної поверхні. Based on the analysis of rock movement around moving longwall at great depth, the degree of impact of non-worked interburden on maximum ground subsidence is determined. ru Український науково-дослідницький і проектно-конструкторський інститут гірничої геології, геомеханіки і маркшейдерської справи НАН України Наукові праці УкрНДМІ НАН України Расчет ожидаемых максимальных оседаний земной поверхности в условиях больших глубин разработки пластов Analysis of Predicted Maximum Ground Subsidence in Highwall Mining Article published earlier |
| spellingShingle | Расчет ожидаемых максимальных оседаний земной поверхности в условиях больших глубин разработки пластов Рожко, М.Д. |
| title | Расчет ожидаемых максимальных оседаний земной поверхности в условиях больших глубин разработки пластов |
| title_alt | Analysis of Predicted Maximum Ground Subsidence in Highwall Mining |
| title_full | Расчет ожидаемых максимальных оседаний земной поверхности в условиях больших глубин разработки пластов |
| title_fullStr | Расчет ожидаемых максимальных оседаний земной поверхности в условиях больших глубин разработки пластов |
| title_full_unstemmed | Расчет ожидаемых максимальных оседаний земной поверхности в условиях больших глубин разработки пластов |
| title_short | Расчет ожидаемых максимальных оседаний земной поверхности в условиях больших глубин разработки пластов |
| title_sort | расчет ожидаемых максимальных оседаний земной поверхности в условиях больших глубин разработки пластов |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/99544 |
| work_keys_str_mv | AT rožkomd rasčetožidaemyhmaksimalʹnyhosedaniizemnoipoverhnostivusloviâhbolʹšihglubinrazrabotkiplastov AT rožkomd analysisofpredictedmaximumgroundsubsidenceinhighwallmining |