Спосіб визначення зрушень і деформацій земної поверхні при складному контурі очисної виробки

Спосіб визначення зрушень і деформацій земної поверхні при складному контурі очисної виробки, що включає вимірювання довжин вибою і 3 60106 положення фактичної розрахункової точки, наносять результати вимірювання на викопійовку з плану гірничих виробок. На викопійовці з плану гірничих виробок масштабу 1:5000 зображені лава, розташована в межах контуру, позначеного точками АВСД, з діагональним положенням лінії вибою АВ, і розрахункова точка земної поверхні 1. На наведеній викопійовці проводять осі умовної прямокутної системи координат XOY: вісь X по напряму, паралельному лінії простягання пласта, і вісь Y - по напряму вхрест простягання пласта. Діагональну фактичну лінію вибою лави А-В згладжують так, щоб згладжена (умовна) лінія вибою А1-В1 проходила паралельно осі Y через середину фактичної лінії вибою А-В. Для визначення положення умовної розрахун1 кової точки 1 на викопійовці з плану гірничих виробок вимірюють довжину відрізка 1 L1 , рівну найкоротшій відстані між фактичною розрахунковою точкою 1 і фактичною лінією вибою лави А-В. Відкладають довжину виміряного відрізка на лінії, проведеній паралельно осі Y і такій, що проходить через фактичну точку 1 від лінії умовного вибою або її продовження (точка L11 ) в напрямі, що відповідає розташуванню фактичної розрахункової точки 1. Визначення зрушень і деформацій земної поверхні здійснюють по двох взаємноперпендикулярних напрямах, які відповідають напрямам осей підроблюваного об'єкта. На обох лініях, які позначають осі підроблюваного об'єкта, на довільній відстані від точки 1 наносять точки М і N. Положення умовних точок М1 і N1 визначають аналогічно визначенню положення розрахункової 1 1 точки 1 . Вимірюють кути нахилів умовних ліній 1 4 1 1 1 1 М і 1 - N . У наведеному прикладі нахил лінії 1 1 1 1 М рівний 128°, а лінії 1 - N рівний 38°. Тому що величини деформацій земної поверхні - нахили  , горизонтальні деформації   пряi мо пропорційні величині осідання і обернено пропорційні відстані між точками   , а для кривизни   K  - обернено пропорційні квадрату відстані 2 , то, враховуючи, що осідання відповідних фактичних і умовних точок рівні між собою, а відстані між ними не рівні, необхідно при визначенні деформацій для умовних розрахункових точок одержані деформації помножити на поправкові коефіцієнти, які визначають за формулами: 1 1 k i  1 M , (1)  1M  1 1 k K (  )   1 M    1M де  11M1 2   ,   (2) і 1M - виміряні на викопійовці з плану гірничих виробок відстані між фактичними розрахунковими точками 1 і М і умовними точками 11 і М1, що відповідають їм; ki і kK() - поправкові коефіцієнти відповідно для нахилів, горизонтальних деформацій і кривизни. Аналогічні дії здійснюють і по напряму, перпендикулярному до фактичного, при визначенні по1 ложення точки N . Початкові дані для визначення зрушень і деформацій в розрахунковій точці наведені в таблиці 1. Таблиця 1 Початкові дані для визначення зрушень і деформацій в розрахунковій точці 1 Лінія 1 1 1 -М 1 1 1 -N Координати умовної точки 1 , м X Y 410 100 410 100 Кут нахилу лінії, градус Для визначення зрушень і деформацій земної поверхні в точці 1 по напрямах, які відповідають осям об'єкта, використовують дані таблиці 1, що включають координати умовної розрахункової точки, кути нахилу умовних ліній і поправкові коефіцієнти. Для лінії розрахункових точок спосіб визначення зрушень і деформацій здійснюють таким чином (приклад конкретного виконання наведений на Фіг. 2). Вимірюють довжини вибою і виїмкового стовпа лави в шахті, проводять вимірювання на поверхні і, з метою визначення положення лінії фактичних розрахункових точок, наносять результати вимірювання на викопійовку з плану гірничих виробок. На викопійовці з плану гірничих виробок масштабу 1:5000 зображені лава, розташована в межах контуру, позначеного точками АВСД, з діагональним положенням лінії вибою АВ, і лінія роз 128 38 Поправкові коефіцієнти ki 1,27 0,70 kK() 1,60 0,49 рахункових точок на земній поверхні 1-5. Для фактичної лінії 1-5 визначають положення 1 1 умовних розрахункових точок 1 і 5 і вимірюють довжини фактичної і умовної ліній (відповідно 15 і  1 1151 1 ), вимірюють кут нахилу умовної лінії 1 -5 , обчислюють для лінії умовних точок поправкові коефіцієнти за формулами: 1 1 ki  1 5 , (3)  1 5 2  1 1  (4) k K( )   1  5  .     1 5  Довжину інтервалу між розрахунковими точками умовної лінії визначають за формулою:  1 1   1 1 / n  1 , (5) 1 5 1 5 5 60106 де n - кількість розрахункових точок в лінії. У разі потреби визначення зрушень і деформацій по напряму, перпендикулярному до фактичної лінії, здійснюють дії, аналогічні для розрахун 6 кової точки N. Початкові дані для визначення зрушень і деформацій для лінії розрахункових точок наведені в таблиці 2. Таблиця 2 Початкові дані для визначення зрушень і деформацій для лінії розрахункових точок Лінія розрахункових точок 11-51 Координати початДовжина кової точки, м інтервалу, м X Y 300 100 130 Для визначення зрушень і деформацій земної поверхні по лінії розрахункових точок 1-5 використовують дані таблиці 2, що включають координати початкової умовної розрахункової точки, кількість розрахункових точок, довжину інтервалу між точками умовної лінії, кут нахилу умовної лінії і поправкові коефіцієнти. Для сітки розрахункових точок спосіб визначення зрушень і деформацій здійснюють таким чином (приклад конкретного виконання наведений на Фіг. 3). Вимірюють довжини вибою і виїмкового стовпа лави в шахті, проводять вимірювання на поверхні і, з метою визначення положення сітки розрахункових точок на земній поверхні, наносять результати вимірювання на викопійовку з плану гірничих виробок. На викопійовці з плану гірничих виробок масштабу 1:5000 зображені лава, розташована в межах контуру, позначеного точками АВСД, з діагональним положенням лінії вибою АВ, і сітка розрахункових точок на земній поверхні 116. Спосіб здійснюють шляхом визначення положення умовних кутових точок 11, 41, 131, 161 і побудування сітки умовних розрахункових точок. Потім вимірюють довжини умовних ліній  1 1 і 1 13 Поправкові коефіцієнти Кут нахилу, градус ki 1,30 133  11 41 і кути нахилу  1 1 131 kK() 1,69 , 1 1  41 , які відповідають цим лініям. Величини поправкових коефіцієнтів визначають за формулами: - для лінії 11-131 1 1 k i  1 13 , (6) 113 2  1 1  k K (  )   1 13  ;     113  - для лінії 11-41 1 1 ki  1  4 ,  1 4 (7) (8) 2  1 1  (9) k K( )   1  4  .     1 4  Довжини інтервалів умовних ліній між розрахунковими точками визначають за формулами:  1 1   1 1 / n  1 , (10) 1 13  11 41 1 13  11 41 / n  1 . (11) Початкові дані для визначення зрушень і деформацій для сітки розрахункових точок наведені в таблиці 3. Таблиця 3 Початкові дані для визначення зрушень і деформацій для сітки розрахункових точок Лінія розрахункових точок 1 1 1 -13 1 1 1 -4 Координати початкоДовжина вої точки, м інтервалу, м X Y 325 75 126 325 75 69 Для визначення зрушень і деформацій земної поверхні по сітці розрахункових точок використовують дані таблиці 3, що включають координати початкової умовної розрахункової точки, кількість розрахункових точок на лініях, довжини інтервалів між точками умовних ліній, кути нахилу умовних ліній і поправкові коефіцієнти. Пропонований спосіб дозволяє істотно підвищити точність визначення зрушень і деформацій земної поверхні при складному контурі очисної Кут нахилу, градус 132 42 Поправкові коефіцієнти ki 1,26 0,69 kK() 1,59 0,48 виробки, при цьому замість координат фактичних розрахункових точок, довжин інтервалів і кутів нахилу ліній використовують їх умовні значення, а обчислені величини зрушень і деформацій земної поверхні умножають на поправкові коефіцієнти. Джерела інформації: 1. ДСТУ 101.00159226.001-2003. Правила підробки будівель, споруд і природних об'єктів при видобуванні вугілля підземним способом. - Введ. 01.01.2004. - К., 2004. - 128 с. 7 60106 8 9 Комп’ютерна верстка А. Крулевський 60106 Підписне 10 Тираж 24 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601