УСЛОВИЯ ЭКСПЛУАТАЦИИ И ОХРАНЫ ДОРОГ ОТ ВРЕДНОГО ВЛИЯНИЯ ГОРНЫХ РАБОТ

1

• Авторы
• Резюме
• Файлы

Калентьева Л.Г. Барсуков И.В. Калентьев В.А. Определены условия охраны и поддержания дорог при их многократной подработке подземными горными выработками. Статья в формате PDF 111 KB

Одним из самых важных составляющих развития современной экономики являются дороги. Создание новых, ремонт, восстановление и поддержание существующих дорог, различного народнохозяйственного назначения является приоритетным при решении многих экономических задач.

Добыча полезных ископаемых зачастую весьма негативно влияет на состояние наземных трaнcпортных сооружений, в том числе и на дороги, сеть которых постоянно сгущается, пересекая все расширяющиеся площади земной поверхности, подверженные влиянию подземных горных разработок. В результате дорожное полотно испытывает опасные деформации, при которых эксплуатация дорог становится невозможной. Деформации земной поверхности могут быть: вертикальные (наклоны, кривизна), горизонтальные (растяжение, сжатие), а также трещины, уступы, провалы, подтопления. .

Согласно [1] автомагистрали охраняются от образования под ними провалов и больших трещин, размеры которых могут значительными: трещины - до 300 - 500 мм, диаметры провалов до 3 м, глубиной до 5м и более. На угольных месторождениях выемка пластов под дорогами может производиться на глубинах в зависимости от угла падения пластов α: не менее 20 мощностей пласта и не менее 25 м при α ≤ 45°. При α ≥ 45° размер целика hц увеличивается до 1.2 hц ± h; где h - мощность наносов, м.

Величина hц может быть определена по табл. 1.

Таблица 1.

Мощность пласта, м	≤ 2	3	4	5	6	7 ≥
hц , м	60	75	85	90	95	100

За границы зоны возможных провалов на земной поверхности при разработке пластов с углами падения α ≥ 45° принимаются на плане:

а) по простиранию - линия, проведенная параллельно границе очистной выработке за ее пределами на расстоянии Lп, определяемом:

Lп = hctgφ,(но не менее 15 м);                                             (1)

где φ - угол сдвижения в наносах, град.

б) со стороны лежачего бока - линия, проведенная на расстоянии Lл от выхода почвы пласта под наносы, определяемом по формуле:

Lл = h ctg φ, (но не менее 15 м);                                          (2)

в) со стороны висячего бока - линия, проведенная на расстоянии Lв от выхода кровли пласта под наносы, определяемом из выражения:

Lв =(Hв + dв)ctg α + h (ctg φ + ctg α),≥ 20м;(Нв < hц ± h);              (3)

где Нв - расстояние по вертикали от земной поверхности до верхней границы выработки, м;

dв - величина, определяемая в зависимости от мощности пласта.

Таблица 2. Значения dв, м.

Мощность пласта m, м	2 и менее	3	4	5	6	7	8 и более
dв, м	10	12	14	16	18	20	22

Вероятностная частота Р появления провала на земной поверхности при разработке угольных пластов непосредственно под целиком, оставленным на выходах пластов под наносы, высотой менее hц, например, для Челябинского бассейна хаpaктеризуется зависимостью, представленной в табл. 3.

Таблица 3.

m, м	hц, м	P,%	m , м	hц, м	P, %
2	30	0	8	65	0
	15	30		40	20
	10	60		20	60
	5	100		7	100
4	50	0	10	70	0
	30	20		45	20
	20	40		30	40
	10	80		15	80
	5	100		10	100
6	65	0	15	70	0
	45	10		55	20
	35	20		35	55
	20	50		30	65
	5	100		15	100

Объем провала, если известны границы по простиранию пласта, определяется из выражения:

Vn = V₀PД;                                                                (4)

где Д - размер выработки по простиранию, м;

Vт - единичный объём зоны трещин над выработкой, м³;

Vвп - объём выработанного прострaнcтва на 1м простирания пласта, м³;

V₀- объем «одиночного» провала, т.е. на 1 м простирания пласта, м³:

V₀ = Kп (Vвп -0,1Vт);                                                           (5)

где Кп - коэффициент, учитывающий степень заполнения выработанного прострaнcтва за счет прогиба вмещающих пород (табл. 4).

Таблица 4.

Нижняя глубина разработки , м	Коэффициент, Кп
100	0,50
200	0,60
275	0,80
300	1,00

После этого определяется общий объем провалов, канавообразных углублений и больших трещин, которые должны быть засыпаны для безопасной и экономичной эксплуатации автомагистралей.

Величина оседаний земной поверхности при подработке дорог может быть определена, в соответствии с методикой [2].

Таким образом, проведение мониторинга дорог в районах ведения горных работ является необходимой и обязательной мерой для их безопасной эксплуатации в современных условиях, когда с увеличением глубины подземных горных выработок и сложности их ведения, увеличивается область их влияния, а сдвижение и деформации земной поверхности становятся недопустимо опасными.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:

1. Правила охраны сооружений и природных объектов от вредного влияния подземных горных разработок на угольных месторождениях. - СПб.,1998. -291 с.
2. Калентьева Л.Г., Барсуков И.В. Влияние сдвижения земной поверхности на эксплуатацию трaнcпорта. В кн. «Эксплуатация лесовозного подвижного состава». Межвуз. научн. темат. сб. - Свердловск. - 1990. - С. 95-104.

---