Новая методика мониторинга за сдвижением и деформациями земной поверхности и подрабатываемых объектов
Запропонована нова методика спостережень за зрушенням і деформаціями земної поверхні і об’єктів, які підробляються, дана методика дозволяє підвищити точність і автоматизувати моніторинг за деформаціями будинків і споруджень на найбільш небезпечних ділянках....
Збережено в:
| Дата: | 2011 |
|---|---|
| Автор: | |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Russian |
| Опубліковано: |
Український науково-дослідницький і проектно-конструкторський інститут гірничої геології, геомеханіки і маркшейдерської справи НАН України
2011
|
| Назва видання: | Наукові праці УкрНДМІ НАН України |
| Онлайн доступ: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/99678 |
| 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: | Новая методика мониторинга за сдвижением и деформациями земной поверхности и подрабатываемых объектов / Н.В. Хоружая // Наукові праці УкрНДМІ НАН України. — 2011. — № 9, ч. 1. — С. 49-56. — Бібліогр.: 10 назв. — рос. |
Репозитарії
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-99678 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-996782025-02-09T15:17:12Z Новая методика мониторинга за сдвижением и деформациями земной поверхности и подрабатываемых объектов Хоружая, Н.В. Запропонована нова методика спостережень за зрушенням і деформаціями земної поверхні і об’єктів, які підробляються, дана методика дозволяє підвищити точність і автоматизувати моніторинг за деформаціями будинків і споруджень на найбільш небезпечних ділянках. It is offered the technique of supervision over a motion and deformation of a terrestrial surface and working up objects which allows to raise accuracy and to automate monitoring over deformations of buildings and constructions on the most dangerous sites. 2011 Article Новая методика мониторинга за сдвижением и деформациями земной поверхности и подрабатываемых объектов / Н.В. Хоружая // Наукові праці УкрНДМІ НАН України. — 2011. — № 9, ч. 1. — С. 49-56. — Бібліогр.: 10 назв. — рос. 1996-885X https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/99678 622.834 ru Наукові праці УкрНДМІ НАН України application/pdf Український науково-дослідницький і проектно-конструкторський інститут гірничої геології, геомеханіки і маркшейдерської справи НАН України |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| language |
Russian |
| description |
Запропонована нова методика спостережень за зрушенням і деформаціями земної поверхні і об’єктів, які підробляються, дана методика дозволяє підвищити точність і автоматизувати моніторинг за деформаціями будинків і споруджень на найбільш небезпечних ділянках. |
| format |
Article |
| author |
Хоружая, Н.В. |
| spellingShingle |
Хоружая, Н.В. Новая методика мониторинга за сдвижением и деформациями земной поверхности и подрабатываемых объектов Наукові праці УкрНДМІ НАН України |
| author_facet |
Хоружая, Н.В. |
| author_sort |
Хоружая, Н.В. |
| title |
Новая методика мониторинга за сдвижением и деформациями земной поверхности и подрабатываемых объектов |
| title_short |
Новая методика мониторинга за сдвижением и деформациями земной поверхности и подрабатываемых объектов |
| title_full |
Новая методика мониторинга за сдвижением и деформациями земной поверхности и подрабатываемых объектов |
| title_fullStr |
Новая методика мониторинга за сдвижением и деформациями земной поверхности и подрабатываемых объектов |
| title_full_unstemmed |
Новая методика мониторинга за сдвижением и деформациями земной поверхности и подрабатываемых объектов |
| title_sort |
новая методика мониторинга за сдвижением и деформациями земной поверхности и подрабатываемых объектов |
| publisher |
Український науково-дослідницький і проектно-конструкторський інститут гірничої геології, геомеханіки і маркшейдерської справи НАН України |
| publishDate |
2011 |
| url |
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/99678 |
| citation_txt |
Новая методика мониторинга за сдвижением и деформациями земной поверхности и подрабатываемых объектов / Н.В. Хоружая // Наукові праці УкрНДМІ НАН України. — 2011. — № 9, ч. 1. — С. 49-56. — Бібліогр.: 10 назв. — рос. |
| series |
Наукові праці УкрНДМІ НАН України |
| work_keys_str_mv |
AT horužaânv novaâmetodikamonitoringazasdviženiemideformaciâmizemnojpoverhnostiipodrabatyvaemyhobʺektov |
| first_indexed |
2025-11-27T08:27:08Z |
| last_indexed |
2025-11-27T08:27:08Z |
| _version_ |
1849931367979155456 |
| fulltext |
Наукові праці УкрНДМІ НАН України, № 9 (частина I), 2011
Transactions of UkrNDMI NAN Ukraine, № 9 (part I), 2011
49
УДК 622.834
НОВАЯ МЕТОДИКА МОНИТОРИНГА ЗА СДВИЖЕНИЕМ
И ДЕФОРМАЦИЯМИ ЗЕМНОЙ ПОВЕРХНОСТИ И
ПОДРАБАТЫВАЕМЫХ ОБЪЕКТОВ
Хоружая Н. В.
(ДонГТУ, г. Алчевск, Украина)
Запропонована нова методика спостережень за зрушенням
і деформаціями земної поверхні і об’єктів, які підробляються,
дана методика дозволяє підвищити точність і автоматизувати
моніторинг за деформаціями будинків і споруджень на найбільш
небезпечних ділянках.
It is offered the technique of supervision over a motion and de-
formation of a terrestrial surface and working up objects which allows
to raise accuracy and to automate monitoring over deformations of
buildings and constructions on the most dangerous sites.
Сдвижение и деформирование земной поверхности вызыва-
ет деформацию расположенных на подрабатываемых территори-
ях зданий, сооружений и природных объектов, оказывают на них
неблагоприятное воздействие.
Исследование закономерностей деформаций земной по-
верхности над горными выработками является важнейшей зада-
чей, от решения которой существенно зависит устойчивость зда-
ний и сооружений, расположенных на подрабатываемых терри-
ториях. Наиболее эффективным методом получения параметров
деформаций земной поверхности являются инструментальные
периодические высокоточные маркшейдерские наблюдения.
Наблюдения за деформациями конструкций являются весь-
ма трудоемкими, сложными и требуют продолжительного време-
ни. Поскольку деформации основания и конструкций нарастают
Наукові праці УкрНДМІ НАН України, № 9 (частина I), 2011
Transactions of UkrNDMI NAN Ukraine, № 9 (part I), 2011
50
постепенно, и зафиксировать их представляется возможным
только после достижения величин, превышающих пределы точ-
ности. Более того, регулярные наблюдения позволяют постепен-
но выявлять различные условия, указывающие на отдельные сто-
роны закономерностей возникновения повреждений, что обязы-
вает наблюдателей совершенствовать конструкцию наблюда-
тельных станций или методику наблюдений [1].
Анализ публикаций по рассматриваемой теме свидетель-
ствует, что во многих случаях по причине застроенности терри-
торий, под реками, водоемами или лесными массивами без ущер-
ба для последних нет возможности заложить наблюдательную
станцию требуемых размеров. Традиционный способ наблюде-
ний за подрабатываемыми зданиями и сооружениями весьма тру-
доемкий и не комфортабельный, особенно при ежегодном увели-
чении глубины подработки, когда увеличивается длина профиль-
ных линий, продолжительность процесса сдвижения, что вызыва-
ет увеличение объема и стоимости натурных наблюдений.
Разработка совместно с доц. Ларченко В. Г. новых методов
[2, 6 – 8] наблюдений за сдвижением земной поверхности и под-
рабатываемых объектов является одной из актуальных задач, ре-
шение которых позволит расширить условия их применения, ве-
сти постоянный мониторинг за подрабатываемыми объектами,
повысить точность и комфортность наблюдений, снизить трудо-
емкость работ.
Графоаналитический способ расчета сдвижений и деформа-
ций земной поверхности [3], основанный на натурных наблюде-
ниях по профильным линиям требуемых размеров имеет суще-
ственные недостатки, такие как: необходимость заложения на
земной поверхности наблюдательной станции соответствующих
размеров и производство трудоемких частотных инструменталь-
ных наблюдений. Поэтому предлагается новый способ натурных
наблюдений на труднодоступных подрабатываемых участках
земной поверхности [2]. Способ основан на использовании двух
(трех) стационарных лазерных приборов (ЛУН-7, ЛУН-9), уста-
новленных вне зоны влияния очистных работ, установки двух
(трех) экранов на труднодоступных подрабатываемых участках
(вместо реперов профильной линии) и фиксации на экранах с не-
Наукові праці УкрНДМІ НАН України, № 9 (частина I), 2011
Transactions of UkrNDMI NAN Ukraine, № 9 (part I), 2011
51
обходимым интервалом времени положения неподвижных лучей
лазерных приборов (рис. 1).
Рис. 1. Схема определения оседаний и горизонтальных
сдвижений земной поверхности на труднодоступ-
ных участках: 1 – лазерный прибор (ЛУН-7); 2 –
экран (репер); 3 – защитный корпус
Изображение луча лазерного прибора на градуированном
экране можно снимать современным цифровым фотоаппаратом
или фотокамерой, что позволит по совокупности снимков полу-
чить полную траекторию сдвижения точек, а в конечном итоге –
определить все параметры процесса сдвижения исследуемого
участка земной поверхности.
Меры охраны определяют по максимальным значениям го-
ризонтальных и вертикальных деформаций в конкретных горно-
геологических условиях на любом участке мульды сдвижения,
величины которых и зависимость от определяющих факторов
установлены натурными наблюдениями [4]. Как известно, одним
из основных факторов, влияющих на параметры мульды сдвиже-
ния земной поверхности или подрабатываемых сооружений, яв-
ляется глубина разработки (рис. 2) [5]. С увеличением глубины
разработки увеличивается длина мульды сдвижения земной по-
верхности, и поэтому длина профильной линии может достигнуть
более 1 км (табл. 1). При подработке сооружений или на любом
новом участке для определения максимальных горизонтальных и
Наукові праці УкрНДМІ НАН України, № 9 (частина I), 2011
Transactions of UkrNDMI NAN Ukraine, № 9 (part I), 2011
52
вертикальных деформаций достаточно заложить 2 (3) репера с
интервалом 10 ÷30 м и установить устройство [6], которое позво-
ляет вести мониторинг деформаций исследуемого сооружения
или участка земной поверхности, записывая отсчеты или снимая
их фотокамерой или цифровым фотоаппаратом, не влияя на их
величины.
Рис. 2. Схема для определения размеров мульды сдвижения
земной поверхности: угол падения пласта α = 20º,
ширина выработанного пространства D = 200 м, глу-
бина разработки Н = 200÷1000 м, угловые параметры
взяты для условий Центрального Донбасса [5] без
учета четвертичных отложений
Предложено устройство для измерения горизонтальных и
вертикальных деформаций земной поверхности или подрабаты-
ваемых сооружений [6 - 8], которое позволяет автоматизировать
мониторинг за деформациями зданий, коммуникаций на наиболее
опасных участках. Его относительная погрешность
Наукові праці УкрНДМІ НАН України, № 9 (частина I), 2011
Transactions of UkrNDMI NAN Ukraine, № 9 (part I), 2011
53
60000000
1
40000000
1
÷=Т в 40÷60 раз выше максимальной точности
линейных измерений, что позволяет расширить его область при-
менения для определения деформаций уникальных инженерных
сооружений (АЭС, ТЭЦ, плотин гидроэлектростанций и т.д.), де-
формаций оползнеопасных участков, деформаций земной по-
верхности на выходах тектонических нарушений или деформа-
ций оборудования цехов.
Таблица 1
Зависимость длины мульды L от глубины разработки H
L, м 435,7 904,4 1373,1
Н, м 200 600 1000
Рис. 3. График зависимости длины мульды сдвижения от
глубины подработки
Выполненный расчет [9] показывает, что применение новых
способов и устройств [2, 6, 10] позволяет экономить до 70 тыс.
грн. на одной наблюдательной станции по сравнению с традици-
онными наблюдениями.
Внедрение новых способов и устройств приближает марк-
шейдерскую службу к автоматизации и комфортности натурных
Наукові праці УкрНДМІ НАН України, № 9 (частина I), 2011
Transactions of UkrNDMI NAN Ukraine, № 9 (part I), 2011
54
наблюдений. Для чего перед измерительным устройством или
экраном 1 (рис. 4) необходимо стационарно установить цифровой
фотоаппарат (или фотокамеру) с автоматическим приводом 2,
лампу подсветки 3 для улучшения качества фотоснимков, часо-
вой механизм 4 для приведения в действие фотоаппарата и лампы
подсветки. Устройство изолируется от внешних факторов защит-
ным ящиком 5.
Рис. 4. Схема автоматической регистрации натурных
наблюдений за деформацией горных пород или
подрабатываемых объектов: 1 – измерительное
устройство (экран); 2 – фотоаппарат с автомати-
ческим приводом и записывающим устройством
(картой памяти); 3 – лампа подсветки для улуч-
шения качества снимков; 4 – часовой механизм,
приводящий в действие лампу подсветки и фото-
аппарат; 5 – защитный ящик для изолирования
устройства от внешних факторов
Наукові праці УкрНДМІ НАН України, № 9 (частина I), 2011
Transactions of UkrNDMI NAN Ukraine, № 9 (part I), 2011
55
Вывод: предложенные способы и устройства для наблюде-
ний обеспечивают по сравнению с существующими следующие
преимущества:
− многократно повышают точность наблюдений (до 1500
раз) и их комфортность;
− значительно уменьшают трудоемкость и стоимость
наблюдений;
− исключают влияние внешнего и человеческого фактора
на результаты наблюдений;
− расширяют число потенциальных пользователей дан-
ной методикой;
− позволяют автоматизировать натурные наблюдения.
СПИСОК ССЫЛОК
1. Кренида Ю.Ф. Результаты наблюдений за деформациями и
повреждениями здания в сложных условиях эксплуатации /
Ю.Ф. Кренида, В.Н. Борисенко // Наукові праці ДонНТУ. Сер.
гірничо-геологічна. – Донецьк, 2008. – Вип. 7 (135). – С. 97 – 103.
2. Пат. 25436 Україна, МПК (2007), G 01 C 15/02. Спосіб визна-
чення осідань і горизонтальних зрушень земної поверхні на
важкодоступних ділянках / В.Г. Ларченко, Н.В. Хоружа
(Україна); Донбаський державний технічний університет
(Україна). – № u 200703208, заяв. 26.03.2007, опубл.
10.08.2007, Бюл. № 12. – 4 с.: іл.
3. Ларченко В.Г. Графоаналитический способ расчета сдвиже-
ний и деформаций земной поверхности во времени /
В.Г. Ларченко, Е.Г. Петрук // Известие ВУЗов. Горный жур-
нал. – 1976. – № 8. – С. 45 – 50.
4. Ларченко В.Г. Практические результаты исследований де-
формаций земной поверхности при отработке свиты пологих
угольных пластов / В. Г. Ларченко // Матеріали міжнародної
конференції «Форум гірників – 2009». – Днепропетровск:
НГУ. – 2009. – С. 222 – 230.
5. Правила підробки будівель, споруд і природних об’єктів при
видобуванні вугілля підземним способом. Видання офіційне //
Наукові праці УкрНДМІ НАН України, № 9 (частина I), 2011
Transactions of UkrNDMI NAN Ukraine, № 9 (part I), 2011
56
Мінпаливенерго України. – Київ. – 2004. – 128 с. – (Норма-
тивный документ Мінпаливенерго України. Правила).
6. Пат. 35377 Україна, МПК (2008), G 01 C 3/08. Пристрій для
виміру горизонтальних і вертикальних деформацій товщі гір-
ничих порід і споруд земної поверхні / В.Г. Ларченко, Н.В.
Хоружа (Україна); Донбаський державний технічний універ-
ситет (Україна). – № u 200805642, заяв. 30.04.2008, опубл.
10.09.2008, Бюл. № 17. – 4 с.: іл.
7. Пат. 31047 Україна, МПК (2007), G 01 C 3/08. Пристрій для
виміру горизонтальних деформацій земної поверхні або
підробляємих будинків / В.Г. Ларченко, Н.В. Хоружа
(Україна); Донбаський державний технічний університет
(Україна). – № u 200712444, заяв. 09.11.2007, опубл.
25.03.2008, Бюл. № 6. – 4 с.: іл.
8. Пат. 47899 України, МПК (2009), G01C 3/08. Спосіб підви-
щення точності спостережень за горизонтальними дефор-
маціями земної поверхні і споруджень, які підробляються /
В. Г. Ларченко, Н. В. Хоружа (Україна); ДонДТУ. –
№ u 200909875; Заявл. 28.09.2009; Опубл. 25.02.2010. Бюл.
№ 4. – 4 с.
9. Ларченко В.Г. Эффективность новых способов наблюдений
за сдвижением и деформациями горных пород и подрабаты-
ваемых объектов / В.Г. Ларченко, Е. А. Денисенко, Н. В. Хо-
ружая // Сб. науч. тр. ДонГТУ. – Алчевск, 2009. – Вып. 29. –
С. 54 – 60.
10. Пат. 22619 України, МПК (2006), G01C 15/02 Спосіб визна-
чення швидкості деформацій підробленої товщі порід /
В. Г. Ларченко, Н. В. Хоружа. № u 200612806; Заявл.
04.12.2006; Опубл. 25.04.2007. Бюл. № 5. – 6 с.
|