Область зрушення, основні поняття

Деформування й зрушення масиву після очисної виїмки корисних копалин підземними виробками

Проведення виробок у вугільних шарах, рудних покладів й ін. корисних копалин порушує рівновагу гірських порід, у результаті цього вони деформуються й зрушуються. Як правило, зрушення порід досягає земної поверхні й на ній також протікають деформації.

Рідше зрушення гірських порід відбувається під впливом тектонічних процесів, вилужевання, водозниження, зміни механічних властивостей порід й ін. причин.

Отже, під зрушенням гірських порід і земної поверхні розуміється їхнє переміщення й деформування в результаті порушення рівноваги порід під впливом гірських розробок або різних природних процесів. Зрушення порід починається звичайно із прогину покрівлі виробок, пройдених по пласту або покладу корисної копалини.

У міру збільшення площі виробленого простору прогиб порід росте, у зрушення утягується все більше число пластів, відбувається зрушення порід по площинах нашарування, у товщі з'являються січні тріщини й тріщини розшарування, при цьому пласти безпосередньої покрівлі розбиваються на окремі блоки й обрушуються.

Під впливом гірських робіт у рух приходять також породи ґрунту, що випробовують підняття. Підняття ґрунту й видавлювання її убік виробленого простору порозумівається зняттям з її навантаження від вищележачих порід і перерозподілом гірського тиску.

У процесі зрушення відбувається зміна обсягу порід: у зоні підвищеного (опорного) тиску породи ущільнюються, а в зоні обвалення розпушуються. Розпушена порода збільшується в обсязі, заповнює вироблений простір і створює підпір вищележачими пластами.

Частина породного масиву, підвергнута зрушенню під впливом гірської розробки, називається областю зрушення гірських порід, а відповідна частина земної поверхні – мульдою зрушення.

Переріз мульди зрушення вкрест простягання корисної копалини.

1.– корисна копалина;

2. – вироблений простір;

3. – земна поверхня до відпрацьовування корисної копалини;

4. – мульда зрушення.

Переріз мульди зрушення по простяганню.

Границі мульди зрушення визначаються граничними кутами. Розрізняють кути: по простяганню , по падінню й по повстанню шару або покладу.

Кути, утворені з обрієм лініями, що з'єднують границі гірських робіт і зовнішні границі зони небезпечних деформацій, називаються кутами зрушення.

При певнім співвідношенні розмірів виробленого простору й глибини розробки в мульді зрушення утвориться плоске дно, тобто ділянка з максимально можливими осіданнями при даній потужності й куті падіння шару (покладу). На такій ділянці зрушення носять в основному рівномірний характер. Умови, при яких у мульді зрушення утвориться плоске дно, називається повним підробітком земної поверхні. Границі плоского дна визначаються кутами повних зрушень ,, .

При неповному підробітку положення крапки, що має максимальне осідання, визначається кутом максимального осідання . Вертикальна складова вектора переміщення крапки поверхні називається осіданням .

-максимальне осідання (при неповному підробітку корисної копалини).

– максимальне осідання при повному підробітку корисної копалини.

Нерівномірність зрушення гірських порід викликає деформації земної поверхні. У мульді зрушення виділяється зона небезпечних деформацій. Деформації на окремих ділянках викликають утворення в товщі порід і на земній поверхні тріщин й уступів. Вони вказують дуже несприятливий вплив на подробляємі об'єкти. Іноді на земній поверхні утворяться провали. При горизонтальному заляганні шарів тріщини, уступи й провали виникають при відпрацьовуванні потужних покладів корисної копалини на невеликих глибинах.

Дата добавления: 2014-10-22