- •Лекция 1 Введение
- •Лекция 2
- •Зарождение и начальный этап развития геомеханики
- •Основы напряженно-деформированного состояния в точке сплошной среды
- •Лекция 4 Основы общей теории поля напряжений и деформаций в сплошной среде
- •И основные свойства массивов горных пород
- •Петрографические особенности горных пород
- •Важнейшие типы текстуры горных пород
- •Лекция 6
- •Лекция 7 Виды структурных неоднородностей массивов горных пород, классификация
- •Иерархически блочная модель массива горных пород
- •Контрольные вопросы
- •Классификация свойств горных пород
- •Механические свойства горных пород
- •Контрольные вопросы
- •Лекция 9 определение физико-механических свойств горных пород введение
- •Методика опробования вмещающих пород для определения их физико-механических свойств
- •Инженерно-геологическая классификация горных пород
- •Комплекс определяемых показателей физико-механических свойств пород
- •Физические свойства горных пород
- •Лекция 11 Методы определения пористости
- •Определение влажности горных пород
- •.Исследование механических свойств горных пород
- •Лекция 12 Грубые методы
- •. Метод определения твердости пород по штампу
- •. Методы определения упругих свойств пород Метод определения динамического модуля упругости (п)
- •Лекция 13 методика составления литолого-прочностных карт пород угольных месторождений
- •Методы физического моделирования Общие сведения
- •Лекция 14
- •12.4. Метод эквивалентных материалов
- •Лекция 15
- •Параметры процесса сдвижения
- •Лекция 18
- •Лекция 19
- •. Заданные факторы
- •Лекция 20
Лекция 19
Факторы, влияющие на процесс сдвижения
Можно назвать более десяти горно-геологических факторов, оказывающих заметное влияние на характер процесса сдвижения горных пород и земной поверхности.
Так, меняя скорость подвигания забоя, можно ускорить или замедлить процесс сдвижения, изменяя способ управления кровлей — увеличить или уменьшить деформации и т. д. Факторы, поддающиеся изменению по воле человека, называются регулируемыми.
Геометрические элементы залегания пластов и другие факторы, изменить которые искусственным путем невозможно, называют заданными факторами.
. Регулируемые факторы
Вынимаемая мощность пласта (залежи) и способ управления кровлей относятся к числу основных факторов, определяющих высоту распространения зон сдвижения и значения деформаций горных пород и земной поверхности, поскольку посредством этих факторов регулируют осадку кровли.
Установлено, что максимальные значения оседаний, деформаций и скоростей сдвижения находятся в прямой пропорциональной зависимости от вынимаемой мощности пласта (залежи). В то же время угловые параметры, за исключением углов сдвижения, от вынимаемой мощности практически не зависят. При увеличении вынимаемой мощности углы сдвижения несколько выполаживаются.
Уменьшение вынимаемой мощности достигается путем неполной выемки (оставления отдельных прослойков и пачек) или путем закладки выработанного пространства породой, доставляемой извне, Частичная закладка, осуществляемая породой из слоев кровли или почвы пласта на разрабатываемом участке, при глубинах разработки свыше 100 м существенного влияния на деформации не оказывает. При глубинах менее 100 м значения оседаний и деформаций при частичной закладке породой из бутовых штреков на 10—12 % меньше, чем при управлении кровлей способом обрушения.
Размеры выработанного пространства оказывают (до определенного предела) существенное влияние на оседания и абсолютные сдвижения и в меньшей степени — на относительные деформации. В условиях полной подработки изменение размеров выработанного пространства не оказывает влияния ни на значения сдвижения и деформаций, ни на характер процесса сдвижения. Существенного влияния размеров выработанного пространства на угловые параметры процесса сдвижения также не замечено.
Скорость подвигания очистной выработки в значительной мере определяет продолжительность и интенсивность процесса сдвижения. Изменяя скорость подвигания, можно регулировать сроки и продолжительность отдельных стадий процесса сдвижения, что существенно при подработке объектов, в эксплуатации которых имеются перерывы. Особенно важно знать продолжительность и скорость процесса сдвижения при установлении сроков и частоты ремонта подрабатываемых железнодорожных путей. Порядок ведения горных работ и взаимное расположение выработок существенно влияют на параметры и характер процесса сдвижения. Первая очистная выработка изменяет напряженное состояние толщи горных пород, вызывает образование в ней зон повышенных и пониженных напряжений, секущих трещин и полостей расслоения. В зависимости от того, в какие зоны попадают последующие очистные выработки, угловые параметры могут быть круче или положе, значения деформаций больше или меньше обычных и т. д.
При расположении границ выработок в свите пластов примерно в одной вертикальной плоскости края мульды сдвижения получаются наиболее крутыми с максимальным развитием деформаций. Чем больше смещены границы выработок, тем положе края мульды сдвижения и меньше деформации.
При определенном взаимном расположении очистных выработок на отдельных участках может происходить компенсация растяжений, вызванных одной выработкой, сжатиями от другой, кривизны выпуклости — кривизной вогнутости, положительного наклона — отрицательным и т. д.
Разрыв во времени между отработкой пластов определяет интенсивность процесса сдвижения: чем меньше этот разрыв, тем более бурно протекает процесс.
Целики в выработанном пространстве заметно влияют на распределение деформаций в мульде сдвижения. При оптимальном соотношении целиков и камер деформации горных пород могут не проявиться на земной поверхности, и, наоборот, при неудачном соотношении над целиками происходит концентрация деформаций.