Рис. 176 - Граничные углы, углы полных оседаннй, угол максимальных оседаний и углы разрывов
Источник: Геодезия.Маркшейдерское дело. М.: Недра; 1989 г. 511 страниц; язык: русский.
п. 169 ПАРАМЕТРЫ ПРОЦЕССА ДВИЖЕНИЯ
Участок земной поверхности, затронутый движением, называется мульдой движения. Обычно мульда движения представляет тарелкообразную или корытообразную (редко чашеобразную) впадину на земной поверхности. Представляет интерес течение мульды, по которому ее края наиболее удалены от границ выработки. Эти сечения, как правило, проходят через центр мульды, ориентированы по простиранию и падению пластов и называются главными сечениями мульды движения.
Распределение сдвижений и деформаций земной поверхности в пределах мульды неравномерно. Часть мульды движения, где возникли деформации земной поверхности, вызывающие в сооружениях повреждения, нарушающие нормальную их эксплуатацию, называется зоной опасного движения Для обо значения на поверхности этой зоны используются углы движения, под которыми подразумевают внешние относительно выработанного пространства углы, образованные на вертикальных разрезах в главных сечениях мульды по простиранию и вкрест простирания залежи (пласта) полезного ископаемoгo горизонтальными линиями и линиями, соединяющими границы выработанного пространства с границами критических деформаций поверхности.
Углы движения определяются в условиях полной подработки, под которой подразумевается такое состояние дна мульды движения, когда дальнейшее расширение отрабатываемой площади не вызывает увеличения движения в этои части мульды Не все деформации, возникающие при движении по верхности, опасны для подрабатываемых объектов Наибольшие деформации земной поверхности, не вызывающие повреждений и не нарушающие нормальную эксплуатацию поверхностных сооружений, называются критическими, или предельно безопасными деформациями поверхности Хотя для различных сооружений эти деформации будут разными, опыт показывает, что для большинства сооружений можно принять следующие значения опасных деформаций наклон 4 *10-3, кривизны 0,2 *10 -3, растяжение 2 *10 -3.
Различают углы движения в коренных породах и наносах В коренных породах вкрест простирания углы движения обозначаются в висячем боку со стороны нижней границы выработанного пространства.При крутом падении опасная зона определяется от нижней границы выработанного пространства в висячем боку.
Углы сдвижений зависят от строения месторождения и физико-механических свойств пород, поэтому они различны для разных месторождений. Их величины для угольных бассейнов и основных рудных месторождений определены в результате инструментальных наблюдений и даны в соответствующих правилах охраны сооружений от вредного влияния подземных горных разработок.
Граничными углами называются внешние относительно выработанного пространства углы, образованные при полной подработке на вертикальных разрезах по главным сечениям мульды горизонтальной линией и линиями, соединяющими границы выработанного пространства с граничными точками, т. е. точками на земной поверхности, в которых оседание не превышает средней погрешности нивелирования. Практически за границы мульды движения принимаются точки с оседаниями 15 мм или горизонтальными деформациями растяжения.
Различают на разрезе вкрест простирания при пологом падении граничные углы (рис. 176,а), при крутом падении граничные углы и на разрезе по простиранию.
На величину граничных углов существенное влияние оказывают глубина разработки, угол падения пласта и плотность пород. Граничные углы используются при предрасчете сдвижений и деформации поверхности.
Центр мульды движения при горизонтальном залегании располагается над серединой выработанного пространства, а при наклонном — сдвинут относительно нее. Угол называется углом максимальных оседаний и определяется углом со стороны падения пласта, образованным на вертикальном разрезе в главном сечении мульды вкрест простирания горизонтальной линией и линией, соединяющей середину выработки с точкой на поверхности, испытавшей максимальные оседания, или с серединой плоского дна мульды.
При большой величине отношений линейных размеров выработанного пространства к глубине залегания на поверхности может образоваться обширная площадь, все точки которой осядут на равную и максимальную в данных условиях величину. Дальнейшее расширение выработки не ведет к увеличению оседания поверхности, последняя рассматривается в условиях полной подработки. В противном случае подработка называется неполной.
Определение зоны полной подработки производится с помощью углов полных сдвижений, которыми называются внутренние относительно выработанного пространства углы, образованные на вертикальных разрезах по главным сечениям мульды линий пласта и линиями, соединяющими границы выработанного пространства с границами плоского дна мульды движения.
Для характеристики процесса движения часто используется коэффициент подработанности, под которым понимается отношение длины очистной выработки к минимальной ее длине, необходимой для полной подработки земной поверхности по данному направлению. Применяются два коэффициента подработанности: по линии падения и по линии простирания пласта.
В ряде случаев при сдвижении поверхности возникают трещины. Зона мульды движения, в которой они наблюдаются, оконтуривается углами разрывов, представляющими внешние относительно выработанного пространства углы, образованные на вертикальных разрезах по главным сечениям мульды движения горизонтальной линией и линиями, соединяющими границы выработанного пространства с ближайшими к краям мульды трещинами на земной поверхности (см. рис. 176, а). Различают углы разрывов на разрезе вкрест простирания пласта р" и у" и по простиранию пласта б".
Оседание поверхности, являющейся вертикальной составляющей вектора движения, изучено значительно полнее других параметров. Принято различать максимальное оседание при полной подработке и неполной подработке т1. Вертикальные деформации возникают вследствие неравномерности оседаний и характеризуются наклонами, кривизной и радиусом кривизны.