Расчет ожидаемых сдвижений и деформаций земной поверхности в районе 10 и 11 лав северного блока пласта k_8 в горно-геологических условиях шахты "Горская" ГП "Первомайскуголь"

курсовая работа

3.1 Методика расчета сдвижений и деформаций в главных сечениях мульды

Расчеты сдвижений и деформаций в главных сечениях мульды сдвижения выполняются в следующей последовательности:

1. Строятся геологические разрезы по главным сечениям мульды сдвижения, на которые наносятся положения ранее пройденных и проектируемых выработок, тектонических нарушений и определяются размеры выработок и глубины их расположения, а также размеры межлавных целиков.

2. На основе методических или нормативных документов определяются исходные параметры процесса сдвижения.

3. Исходя из размеров выработок и глубин их расположения определяются коэффициенты подработанности земной поверхности.

4. Рассчитываются величины максимального оседания.

5. По граничным углам, углам полных сдвижений или углу максимального оседания определяются длины полумульд по падению, восстанию и простиранию пластов. Каждая полумульда делится на 10 равных частей.

6. Рассчитываются величины наклонов, кривизна горизонтальных сдвижений и горизонтальных деформаций в точках деления полумульд, учитывая максимальное оседание, длины полумульд и функции распределения.

7. На основе расчетов строятся графики сдвижений и деформаций характеризующих влияние каждой выработки. Так же графически определяются суммарные величины сдвижений и деформаций в характерные периоды времени.

3.2 Расчёт ожидаемых сдвижений по разрезу I-I вкрест простирания

1. Для расчёта ожидаемых сдвижений и деформаций в первую очередь необходимо построить разрез по выработанному пространству и отложить на этом разрезе все необходимые значения и углы.

Данные для построения разреза и дальнейших расчетов определяем по плану горных выработок следующие данные:

- длина выработанного пространства вкрест простирания ;

- длина выработанного пространства по простиранию

- мощность пласта m = 1,89 м;

- глубина разработки

- угол падения пласта б = 8є;

- марка угля - Г.

Значения граничных углов принимаем по таблице 5.1 [1.с.10]

Граничные углы:

- по востанию пласта =70є;

- по падению =70 - 0,8б = 70 - 0,88 = 63є36?;

- в наносах =55є;

Углы полных сдвижений:

- ;

- Угол максимального оседания и =

Расчёт максимального оседания земной поверхности :

(3.1)

где - относительная величина максимального оседания, определяется в соответствии с А.2.5.1 [1.с.74], безразмерная величина;

- вынимаемая мощность пласта или эффективная мощность пласта при работе с закладкой выработанного пространства, м;

- угол падения пласта в пределах очистной выработки, градус;

- условные коэффициенты, характеризующие степень подработанности земной поверхности, соответственно вкрест простирания и по простиранию, безразмерные величины.

Коэффициенты определяют по формулам:

(3.2)

(3.3)

где - длины очистной выработки соответственно вкрест простирания и по простиранию, м;

- поправка к относительной длине лавы за счёт целика со стороны падения;

- поправка к относительной длине лавы за счёт целика со стороны восстания;

- поправка к относительной длине лавы за счёт целика со стороны простирания;

- поправка к относительной длине лавы за счёт целика со стороны обратной простиранию;

Поправки следует определять с учётом размеров целика l в соответствующем направлении и средней глубины разработки.

Для условий Донецкого бассейна поправки к относительной длине лавы необходимо определять в соответствии с таблицей А.2 [1. с.81].

где - размер целика со стороны падения;

где - размер целика со стороны восстания;

где - размер целика со стороны простирания;

где - размер целика со стороны обратной простиранию.

Вычисления сдвижений и деформаций в любой точке мульды сдвижения следует выполнять по формулам в соответствии с таблицей А.3 [1.с.81]. Расположение координатных осей при расчёте ожидаемых сдвижений и деформаций : ось X совпадает с направлением простирания пластов, а ось Y направлена в сторону восстания.

Формулы необходимые для расчёта из таблицы А.3 [1.с.81-82]:

- оседания:

; (3.8)

- функции, характеризующие распределение оседаний в точках мульды сдвижения, определяются по таблицам А.4-А.6 [1.с.84-85]

- наклоны (вкрест простирания):

; (3.9)

- длина полумульды со стороны падения и восстания.

- кривизна (вкрест простирания)

(3.10)

- горизонтальные сдвижения (вкрест простирания)

(3.11)

- относительный коэффициент горизонтальных сдвижений, определяемый по таблице А.1 [1.с.74]

коэффициент для вычисления;

Значения функций определяются по формулам:

(3.12)

(3.13)

Коэффициент B, входящий в эти формулы, определяется по формуле:

(3.14)

- мощность наносов, =5м;

- мощность горизонтально залегающих мезозойских отложений, 25;

- горизонтальные деформациии (вкрест простирания)

(3.15)

Значения функций приведены в таблицах А.4 - А.6 [1. с.84-85].

Все расчеты сведем в таблицу 1 (по восстанию) и таблицу 2 (по падению).

Таблица 1 - Расчёт ожидаемых сдвижений и деформаций (по восстанию)

Z

i, 1•10-3

K, 1•10-3

о, мм

е, 1?10-3

0

1,0

885

0

0

-9,4

-0,014

0,762

97,7

-9,4

-1,61

0,1

0,96

849,6

0,91

1,042

-8,2

-0,012

1,642

210

-7,507

-1,289

0,2

0,83

734,55

1,59

1,821

-5,2

-0,008

2,222

285

-3,988

-0,685

0,3

0,65

575,25

1,9

2,175

-1,8

-0,003

2,395

307,2

-0,352

-0,06

0,4

0,46

407,1

1,85

2,118

2,3

0,003

2,2

282,1

3,709

0,637

0,5

0,29

256,65

1,49

1,706

4,3

0,006

1,711

219,4

5,435

0,933

0,6

0,16

141,6

1,04

1,191

4,6

0,007

1,162

149

5,392

0,926

0,7

0,08

70,8

0,62

0,71

3,7

0,005

0,681

87,3

4,172

0,708

0,8

0,03

26,55

0,32

0,36

2,3

0,003

0,343

44

2,544

0,437

0,9

0,01

8,85

0,12

0,137

1,1

0,002

0,128

16,4

1,19

0,204

1,0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

Таблица 2 - Расчёт ожидаемых сдвижений и деформаций (по падению)

Z

i, 1•10-3

K, 1•10-3

о, мм

е, 1?10-3

0

1,0

885

0

0

-9,4

-0,016

0,762

97,7

-9,4

-1,759

0,1

0,96

849,6

0,91

1,136

-8,2

-0,014

1,642

210

-7,507

-1,405

0,2

0,83

734,55

1,59

1,984

-5,2

-0,009

2,222

285

-3,988

-0,746

0,3

0,65

575,25

1,9

2,37

-1,8

-0,003

2,395

307,2

-0,352

0,066

0,4

0,46

407,1

1,85

2,31

2,3

0,004

2,2

282,1

3,709

0,694

0,5

0,29

256,65

1,49

1,859

4,3

0,007

1,711

219,4

5,435

1,017

0,6

0,16

141,6

1,04

1,298

4,6

0,008

1,162

149

5,392

1,009

0,7

0,08

70,8

0,62

0,774

3,7

0,006

0,681

87,3

4,172

0,781

0,8

0,03

26,55

0,32

0,399

2,3

0,004

0,343

44

2,544

0,476

0,9

0,01

8,85

0,12

0,149

1,1

0,002

0,128

16,4

1,19

0,223

1,0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

Делись добром ;)