Способ прогноза деформаций земной поверхности при подработке структурных ослаблений

(55 Е 02 О 31/08 К ПАТЕН сследова еханики и й на-конструкгеологии, дела Д. и Чепенти мер зароводов в рушений. -У) С во СССР8, 198. д, (Я ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕВЕДОМСТВО СССР(71) Украинский филиал Научнотельского института горной геом маркшейдерского дела(73) Украинский государственнь исследовательский и проектно торский институт горной геомеханики и маркшейдерского (56) Муллер Р.А., Матюшенко М. ко Л.П, Повышение эффективнос щиты подрабатываемых трубоп зонах влияния тектонических на Уголь, 1989, М 10, с,51 - 52.Авторское свидетельст М. 1121412, кл, Е 02 О 31/О Изобретение относится к горной промышленности, в частности к способам защиты подрабатываемых зданий и сооружений, расположенных на выходах структурных ослаблений (разрывных тектонических нарушений, осевых поверхностей синклинальных складок), и может быть использовано при решении вопросов выемки угля под застроенными территориями,Известен способ определения характера процесса сдвижения при подработке структурных ослаблений путем сравнения измеренных скоростей оседания реперов, заложенных в месте выхода ослабления на поверхность с расчетными скоростями оседания, Однако в этом способе не учитывает(54) СПОСОБ ПРОГНОЗА ДЕФОРМАЦИЙ ЗЕМНОЙ ПОВЕРХНОСТИ ПРИ ПОДРАБОТКЕ СТРУКТУР Н ЫХ ОСЛАБЛЕНИЙ (57) Использование: при прогнозах деформаций земной поверхности при подработке структурных ослаблений, в зонах влияния которых проявляются сосредоточенные деформации. Сущность состоит в том, что в лежачем и висячем крыльях тектонического нарушения производят закладку линий грунтовых реперов, а посредством частотных маркшейдерских измерений определяют ускорения оседаний как в лежачем, так и в висячем крыльях тектонического нарушения, Если ускорения на лежачем крыле превышаютсоответственно в В раз,тоделается вывод о развитии процесса сдвижения в форме сдвига пород лежачего бока относительно висячего, а если не превышает, то процесс сдвижения происходит в форме плавного прогиба,ся различие характера сдвижения лежачего и висячего боков структурного ослабления, что может привести к неправильному выбору точек сравнения и соответственно к неправильному выводу при назначении мер защиты подрабатываемых зданий и сооружений,Кроме того, расчетные скорости оседания определяют с погрешностью не менее 30%, что также может привести к ошибочному выводу.Известен также способ определения местоположения выхода сместителя разрывного тектонического нарушения под рыхлые отложения, включающий закладку линий грунтовых реперов, ориентирован1790645- " В,а- "В,а,45 50 55-Вав ных вкрест простирания сместителя, осуществление наблюдений за сдвижением грунтовых реперов и определение местоположения выхода сместителя под рыхлые отложения по вертикальной проекции места 5 проявления сосредоточенных деформаций земной поверхности в виде пиков наклонов и горизонтальных деформаций.Недостатком этого способа является отсутствие количественного критерия, позво- "0 ляющего установить характер проявления деформаций либо в форме плавного прогиба породных слоев, либо в форме сдвига пород лежачего крыла тектонического нарушения относительно пород висячего крыла, 15 вызывающего сосредоточенные деформации земной поверхности(уступы, трещины). Целью изобретения является повышение достоверности прогноза характера деформаций земной поверхности приподработке структурных ослаблений,Поставленная цель достигается тем, чтов способе прогноза деформаций земной поверхности при подработке структурных ослаблений, включающем закладку грунтовыхреперов, расположенных с обеих сторон отвыхода нарушения на земную поверхность,ориентированных вкрест простирания нарушения, и нивелирование этих реперов, по 30результатам которого судят о характере деформаций, дополнительно осуществляютчастотное нивелирование реперов, по результатам которого определяют ускоренияоседания лежачего и висячего крыльев нарушения, а характер процесса сдвиженияна выходе структурного ослабления определяют по отношению ускорений оседания лежачего и висячего крыльев нарушения,причем при40 ал, а - соответственно ускорения оседания лежачего и висячего крыльев нарушения;В - критерий анизотропии процесса сдвижения,считают, что процесс сдвижения происходит в форме сдвига по структурному ослаблению с образованием сосредоточенных деформаций,а при процесс сдвижения происходит в форме плавного прогиба породных слоев.Способ осуществляется следующим образом.В районе выхода разведанноготектонического нарушения закладывают 2 - 4 линий грунтовых реперов, расположенных с обеих сторон от выхода нарушения на поверхность (под насосы), Под зоной выхода нарушения понимают ширину зоны перемятых дробленых) пород и дополнительные 60 м участки со стороны висячего и лежачего крыльев нарушения. На этих профильных линиях закладывают грунтовые реперы в висячем и лежачем крыльях нарушения по 3 - 5 с каждой стороны.На грунтовых реперах, заложенных с обеих сторон выхода тектонического нарушения до начала влияния горных работ проводят начальную серию наблюдений, включающую определение высотных отметок реперов. Затем после начала процесса сдвижения с интервалом не более 10 дней проводят 3 - 5 серий наблюдений. По разностям высотных отметок в каждом наблюдении и исходном определяют ускорения оседания реперов на противоположных крыльях нарушения, Сравнивают полученные значения ускорений оседания лежачего (ал) и висячего (ав) крыльев нарушения. Если ускорение оседания лежачего крыла нарушения ал превышает ускорение оседания на висячем крыле а 8 более чем в В раз, то делается вывод о развитии процесса сдвижения в форме сдвига пород лежачего крыла относительно висячего с образованием сосредоточенных деформаций земной поверхности, Если же то делается вывод о развитии процесса сдвижения в форме плавного прогиба породных слоев и защита зданий и сооружений осуществляется от ожидаемых деформаций.Величину В - критерий анизотропии процесса сдвижения определяют путем статистической обработки экспериментальных измерений, полученных при ранее происшедших деформациях. Так для угольных месторождений Донбасса величина критерия анизотропии процессе сдвижения В изменялась в пределах от 10 до 100.1790645 ускорений оседания лежачего и висячегокрыльев нарушения, причем при- В,5 ав 20 25 30 35 40 45 50 Составитель Л,ЧепенкоТехред М,Моргентал Корректор С. Ш екма р Редактор Т.Куркова Заказ 369 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина, 101 Формула изобретения Способ прогноза деформаций земной поверхности при подработке структурных ослаблений, включающий закладку линии грунтовых реперов, расположенных с обеих сторон от выхода нарушения на земную поверхность, ориентированных вкрест простирания нарушения, и нивелирование этих реперов, по результатам которого судят о характере деформаций, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения достоверности прогноза характера деформации поверхности, осуществляют частотное нивелирование реперов, по результатам которого определяют ускорения оседания лежачего и висячего крыльев нарушения, а характер процесса сдвижения на выходе структурного ослабления определяют по отношению где ал и ав - соответственно ускорения оседания лежачего и висячего крыльев нарушения;10 В - критерий анизотропии процессасдвижения, считают, что процесс сдвижения происходит в форме сдвига по структурному ослаблению с образованием сосредоточенных деформаций земной по длверхности, а при - л В, процесс сдвижения.авпроисходит в форме плавного прогиба породных слоев.