Влияние геологического строения массива горных пород Западного Донбасса на процесс сдвижения
Виконано аналіз впливу потужності наносів на величини максимальних горизонтальних зрушень земної поверхні в умовах розробки пологих вугільних пластів Західного Донбасу. The analysis of influence of power of alluviums is executed on the sizes of the maximal horizontal moving of earth surface in the c...
Збережено в:
| Опубліковано в: : | Наукові праці УкрНДМІ НАН України |
|---|---|
| Дата: | 2011 |
| Автори: | , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Російська |
| Опубліковано: |
Український науково-дослідницький і проектно-конструкторський інститут гірничої геології, геомеханіки і маркшейдерської справи НАН України
2011
|
| Онлайн доступ: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/99683 |
| 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: | Влияние геологического строения массива горных пород Западного Донбасса на процесс сдвижения / А.С. Кучин, С.Ф. Леонов // Наукові праці УкрНДМІ НАН України. — 2011. — № 9, ч. 1. — С. 111-117. — Бібліогр.: 3 назв. — рос. |
Репозитарії
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1859584331852283904 |
|---|---|
| author | Кучин, А.С. Леонов, С.Ф. |
| author_facet | Кучин, А.С. Леонов, С.Ф. |
| citation_txt | Влияние геологического строения массива горных пород Западного Донбасса на процесс сдвижения / А.С. Кучин, С.Ф. Леонов // Наукові праці УкрНДМІ НАН України. — 2011. — № 9, ч. 1. — С. 111-117. — Бібліогр.: 3 назв. — рос. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Наукові праці УкрНДМІ НАН України |
| description | Виконано аналіз впливу потужності наносів на величини максимальних горизонтальних зрушень земної поверхні в умовах розробки пологих вугільних пластів Західного Донбасу.
The analysis of influence of power of alluviums is executed on the sizes of the maximal horizontal moving of earth surface in the conditions of development of declivous coal beds of Western Donbas.
|
| first_indexed | 2025-11-27T09:17:10Z |
| format | Article |
| fulltext |
Наукові праці УкрНДМІ НАН України, № 9 (частина I), 2011
Transactions of UkrNDMI NAN Ukraine, № 9 (part I), 2011
111
УДК 622.1:622.834.1
ВЛИЯНИЕ ГЕОЛОГИЧЕСКОГО СТРОЕНИЯ МАССИВА
ГОРНЫХ ПОРОД ЗАПАДНОГО ДОНБАССА НА ПРОЦЕСС
СДВИЖЕНИЯ
Кучин А. С., Леонов С. Ф.
(ВУЗ «Национальный горный университет»,
г. Днепропетровск, Украина)
Виконано аналіз впливу потужності наносів на величини
максимальних горизонтальних зрушень земної поверхні в умовах
розробки пологих вугільних пластів Західного Донбасу.
The analysis of influence of power of alluviums is executed on
the sizes of the maximal horizontal moving of earth surface in the
conditions of development of declivous coal beds of Western Donbas.
Характер протекания процесса сдвижения горных пород и
земной поверхности при разработке угольных месторождений
существенно зависит от геологического строения массива. Вслед-
ствие этого параметры процесса сдвижения рассматриваются от-
дельно в каждом горнодобывающем регионе. Основными харак-
теристиками массива, влияющими на параметры процесса сдви-
жения, являются прочностные свойства горных пород, наличие в
толще мощных и крепких слоев-мостов, а также присутствие по-
крывающих отложений значительной мощности.
Массив горных пород в Западном Донбассе имеет ряд отли-
чий от других горнодобывающих регионов Украины:
− моноклинальное залегания угольных пластов с углами па-
дения пластов от 2 до 5°;
− низкая крепость пород (Rсж = 8…40 МПа);
− средняя глубина разработки Н = 200…400 м;
− значительная мощность наносов (от 50 до 250 м).
Наукові праці УкрНДМІ НАН України, № 9 (частина I), 2011
Transactions of UkrNDMI NAN Ukraine, № 9 (part I), 2011
112
Наблюдения за сдвижением земной поверхности в Западном
Донбассе проводятся с начала 70-х годов. Горно-геологические
условия подработки наблюдательных станций изменяются в ши-
роких пределах (табл. 1).
Таблица 1
Характеристика наблюдательных станций
№
н
аб
лю
да
-
те
ль
но
й
ст
ан
ци
и
Наименование шахты
К
ол
ич
ес
тв
о
пр
оф
ил
ьн
ы
х
ли
ни
й
Гл
уб
ин
а
по
д-
ра
бо
тк
и,
м
М
ощ
но
ст
ь
пл
ас
та
, м
М
ощ
но
ст
ь
на
но
со
в,
м
1 «Першотравнева» 7 110-170 0,6-0,8 70-100
2 «Терновская» 3 130-200 0,7-0,9 70-90
3 «Степная» 9 100-160 0,8-0,9 60-70
4 «Першотравнева» 2 210-230 0,65-0,8 85
5 «Першотравнева» 5 140-190 0,8 75-100
6 «Терновская» 1 120-180 0,7-0,9 70-90
7 «Степная» 2 180-250 0,8-1 70-80
8 «Степная» 1 180-220 0,9-1 70
9 «Юбилейная» 2 170-300 0,7 70-80
10 «Юбилейная» 2 100-190 0,9-1,1 80-90
11 «Першотравнева» 2 140-165 0,65 80-90
12 «Степная» 3 100-125 1-1,1 60-70
13 «Степная» 1 125-160 0,9-0,95 50-65
14 «Степная» 3 180-230 0,9-1 90
15 «Самарская» 2 205-275 0,8-1 70
16 «Днепровская» 5 170-250 0,7-1,2 110-115
17 «Степная» 1 120-190 0,6-0,9 55-65
19 «Степная» 2 220-250 0,95 70-80
20 «Степная» 2 120-180 0,6-0,7 70-80
21 «Степная» 3 220-250 0,9 80
22 им. Героев Космоса 2 400-480 0,8 150-200
23 «Западно-Донбасская» 2 450-545 0,6-0,8 145-200
24 им. Героев Космоса 3 270-350 0,7-1 150-200
25 им. Героев Космоса 2 380-450 0,7-1 150-200
26 «Западно-Донбасская» 4 415-550 0,8-1 140-200
Наукові праці УкрНДМІ НАН України, № 9 (частина I), 2011
Transactions of UkrNDMI NAN Ukraine, № 9 (part I), 2011
113
Основной отличительной чертой рассматриваемого региона
является наличие мощных покрывающих отложений. На терри-
тории Западного Донбасса соотношение мощности наносов h и
глубины разработки H колеблется в пределах 0,22…0,58. В
настоящее время при разработке угольных пластов на больших
глубинах это соотношение стремится к значению 0,20 (рис. 1).
Таким образом, существует тенденция к уменьшению в подраба-
тываемой толще покрывающих пород, что должно вызвать изме-
нения в характере протекания процесса сдвижения и его пара-
метров.
0,20
0,25
0,30
0,35
0,40
0,45
0,50
0,55
0,60
100 150 200 250 300 350 400 450 500 550
H,м
h/Н
Рис. 1. Зависимость соотношения h/H от глубины разработки Н
Известно, что увеличение мощности наносов является при-
чиной увеличения горизонтальных сдвижений и деформаций
[1, 2]. При этом в литературе отсутствуют обоснованные утвер-
ждения о влиянии мощности покрывающих пород на величины
вертикальной составляющей вектора сдвижения. Для подтвер-
ждения или опровержения существующего мнения относительно
взаимосвязи мощности наносов и величин горизонтальных сдви-
жений наиболее хорошо подходят горно-геологические условия
Западного Донбасса, характеризующиеся широким диапазоном
изменения мощности покрывающих пород.
Наукові праці УкрНДМІ НАН України, № 9 (частина I), 2011
Transactions of UkrNDMI NAN Ukraine, № 9 (part I), 2011
114
Изначально предположим, что исследуемая зависимость
существует, и её характер не зависит от глубины подработки. Ве-
личина максимального сдвижения земной поверхности является
функцией максимального оседания, а, следовательно, и вынима-
емой мощности пласта m. Чтоб исключить влияние m из анализа
приведем максимальные величины горизонтальных сдвижений ξ
к единичной мощности. На рис. 2 представлена зависимость от-
ношения ξ/m от мощности наносов h. Анализ представленной за-
висимости для условий Западного Донбасса указывает на отсут-
ствие связи между мощностью наносов и величинами макси-
мальных горизонтальных сдвижений. Из этого следует, что на
величину ξ оказывают влияние другие факторы.
150
200
250
300
350
400
450
500
550
40 60 80 100 120 140 160 180 200
ξ /m
h , м
Рис. 2. Зависимость отношения ξ/m от мощности наносов h
Предположим, что на величины максимальных горизон-
тальных сдвижений влияет не мощность наносов, а их количество
в подрабатываемой толще. Ссылаясь на исследования [3] можно
утверждать, что величины максимальных горизонтальных сдви-
жений зависят от места и направления заложения профильной
линии. Выделим из набора исследуемых наблюдательных стан-
ций профильные линии в направлении движения очистного забоя
Наукові праці УкрНДМІ НАН України, № 9 (частина I), 2011
Transactions of UkrNDMI NAN Ukraine, № 9 (part I), 2011
115
над разрезной печью и над линией остановки лавы, в перпенди-
кулярном направлении – над выемочными штреками. На рис. 3
изображена зависимость отношения ξ/m от соотношения мощно-
сти наносов к глубине разработки h/H.
Рис. 3. Зависимость отношений ξ/m от h/Н
В зависимости от места и направления заложения профиль-
ной линии на рис. 3 можно обозначить три зоны, характеризую-
щиеся незначительным изменением максимальных сдвижений в
большом диапазоне изменения соотношения h/H. Наибольшие
значения ξ характерны для профильных линий, заложенных над
разрезной печью, наименьшие – над линией остановки очистного
забоя. В каждой из обозначенных зон отсутствует зависимость
максимальных горизонтальных сдвижений от мощности наносов.
Анализ изменения максимальных значений оседаний земной
поверхности с увеличением мощности наносов также показал на
отсутствие какой-либо связи между этими параметрами.
Отсутствие влияния мощности наносов на горизонтальные и
вертикальные сдвижения в Западном Донбассе можно объяснить
Наукові праці УкрНДМІ НАН України, № 9 (частина I), 2011
Transactions of UkrNDMI NAN Ukraine, № 9 (part I), 2011
116
следующим. Четвертичные и мезозойско-кайнозойские отложе-
ния (наносы) в Западном Донбассе представлены глинами, пес-
ками, галькой, а также песчаниками низкой крепости и в некото-
рых случаях значительной мощности. Разделение толщи горных
пород на наносы и коренные породы происходит по критерию их
принадлежности периоду их образования, а не по критерию
прочности и физико-механических свойств. Таким образом, ли-
ния разделения покрывающих и коренных пород в Западном
Донбассе весьма условна. Категории крепости пород в наносах
находятся в пределах от II до VI (чаще II- IV), в коренных поро-
дах – IV-VI. В некоторых случаях в четвертичных отложениях
присутствуют породные слои большей крепости, чем в нижеле-
жащей толще. В этих условиях процесс сдвижения массива гор-
ных пород в наносах и карбоне происходит практически одина-
ково.
Выводы.
1. В результате выполненных исследований установлено,
что в условиях Западного Донбасса изменение мощности наносов
от 50 до 200 м не влияет на величины максимальных горизон-
тальных и вертикальных сдвижений и деформаций.
2. Величины максимальных горизонтальных сдвижений за-
висят от места и направления заложения профильной линии.
Наибольшие значения ξ характерны для профильных линий, за-
ложенных над разрезной печью, наименьшие – над линией оста-
новки очистного забоя.
3. Отсутствие влияния мощности наносов на горизонталь-
ные и вертикальные сдвижения в Западном Донбассе можно объ-
яснить маловыраженным изменением прочностных свойств по-
род наносов и карбона.
СПИСОК ССЫЛОК
1. Гавриленко Ю.М. Особливості застосування методу скінчен-
них елементів для моделювання процесів зрушення масиву
гірських порід і земної поверхні у просторовій постановці /
Гавриленко Ю.М., Петрушин О.Г. // Наукові праці Донецько-
го національного технічного університету. Серія: гірничо-
Наукові праці УкрНДМІ НАН України, № 9 (частина I), 2011
Transactions of UkrNDMI NAN Ukraine, № 9 (part I), 2011
117
геологічна. – Донецк: ДонНТУ. – 2009. – Вип. 143. – С. 181 –
198.
2. Кратч Г. Сдвижение горных пород и защита подрабатывае-
мых сооружений / Кратч Г. // Пер. с нем. под ред. Р.А. Мул-
лера и И.А. Петухова. – М.: Недра. – 1978. – 494 с.
3. Кучин О.С. Вплив напрямку руху очисного вибою на процес
зрушення у Західному Донбасі / Кучин О.С. // Вісник ЖДТУ.
– 2003. – № 3. – С. 196 – 200.
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-99683 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 1996-885X |
| language | Russian |
| last_indexed | 2025-11-27T09:17:10Z |
| publishDate | 2011 |
| publisher | Український науково-дослідницький і проектно-конструкторський інститут гірничої геології, геомеханіки і маркшейдерської справи НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Кучин, А.С. Леонов, С.Ф. 2016-05-02T10:09:28Z 2016-05-02T10:09:28Z 2011 Влияние геологического строения массива горных пород Западного Донбасса на процесс сдвижения / А.С. Кучин, С.Ф. Леонов // Наукові праці УкрНДМІ НАН України. — 2011. — № 9, ч. 1. — С. 111-117. — Бібліогр.: 3 назв. — рос. 1996-885X https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/99683 622.1:622.834.1 Виконано аналіз впливу потужності наносів на величини максимальних горизонтальних зрушень земної поверхні в умовах розробки пологих вугільних пластів Західного Донбасу. The analysis of influence of power of alluviums is executed on the sizes of the maximal horizontal moving of earth surface in the conditions of development of declivous coal beds of Western Donbas. ru Український науково-дослідницький і проектно-конструкторський інститут гірничої геології, геомеханіки і маркшейдерської справи НАН України Наукові праці УкрНДМІ НАН України Влияние геологического строения массива горных пород Западного Донбасса на процесс сдвижения Article published earlier |
| spellingShingle | Влияние геологического строения массива горных пород Западного Донбасса на процесс сдвижения Кучин, А.С. Леонов, С.Ф. |
| title | Влияние геологического строения массива горных пород Западного Донбасса на процесс сдвижения |
| title_full | Влияние геологического строения массива горных пород Западного Донбасса на процесс сдвижения |
| title_fullStr | Влияние геологического строения массива горных пород Западного Донбасса на процесс сдвижения |
| title_full_unstemmed | Влияние геологического строения массива горных пород Западного Донбасса на процесс сдвижения |
| title_short | Влияние геологического строения массива горных пород Западного Донбасса на процесс сдвижения |
| title_sort | влияние геологического строения массива горных пород западного донбасса на процесс сдвижения |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/99683 |
| work_keys_str_mv | AT kučinas vliâniegeologičeskogostroeniâmassivagornyhporodzapadnogodonbassanaprocesssdviženiâ AT leonovsf vliâniegeologičeskogostroeniâmassivagornyhporodzapadnogodonbassanaprocesssdviženiâ |