CC BY
48
УДК 622.834.1 Ю.В. Посыльный
МЕТОДИКА ПОСТРОЕНИЯ ТИПОВОЙ КРИВОЙ ОСЕДАНИЯ ЗЕМНОЙ ПОВЕРХНОСТИ
Семинар № 1
ТУ настоящее время основным клас--М-Э сификационным признаком типовых кривых считается коэффициент под-работанности, учитывающий размер выработки — и глубину ее залегания Н.
Проведем анализ единичных кривых оседаний по данным наблюдений на станциях Донбасса. Граничная точка сдвижения на этих кривых определялась по оседанию 15 мм [1]. Данные измерений приводятся в табл. 1.
Единичные кривые, построенные по данным табл. 1, приведены на рис. 1, на котором видно, что кривые значительно отличаются друг от друга и нельзя сказать о принадлежности их к одному коэффициенту подработанности.
Среднее значение коэффициента под-работанности земной поверхности составляет 0,74. Вычислим среднюю единичную (типовую) кривую оседаний и ее погреш-
Таблица 1
Единичные кривые оседаний от изолированных лав
ности в точках деления полумульд сдвижения и представим графически на рис. 2, из которого следует, что максимальное значение стандартного отклонения составляет 0,13 от максимального единичного оседания, а максимальный коэффициент вариации равен 0,38 или 38 %.
Методом ступенчатой аппроксимации, изложенном в [2], сгладим фактические кривые оседания и найдем абсциссы и ординаты их точек перегиба.
Результаты вычислений представим в табл. 2.
В табл. 2 видно, что при незначительном изменении величин коэффициентов подработанности от 0,70 до 0,78, варьирование координат точек перегиба существенно. Отсюда следует, что усреднение таких кривых сопровождается значительной погрешностью ординат (см. рис. 2).
Установим зависимость ординат точек
№
Коэффициент
Относительные оседания в точках деления полумульды
стан ции подработанности п = 0,7 — Н 0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1
131 0,78 1 0,98 0,88 0,73 0,52 0,32 0,21 0,12 0,07 0,04 0,02
85(1) 0,70 1 0,99 0,9 0,76 0,56 0,4 0,27 0,18 0,13 0,07 0,03
65 0,74 1 0,97 0,87 0,78 0,67 0,53 0,38 0,27 0,14 0,08 0,04
142 0,75 1 0,93 0,82 0,7 0,51 0,34 0,2 0,15 0,09 0,08 0,04
65 0,74 1 1 0,99 0,94 0,84 0,66 0,48 0,34 0,15 0,07 0,04
142 0,75 1 0,96 0,85 0,73 0,60 0,46 0,33 0,23 0,15 0,11 0,04
Среднее 0,74 1 0,972 0,885 0,773 0,617 0,452 0,312 0,215 0,122 0,075 0,035
Стандартное отклонение о 0 0,025 0,058 0,086 0,124 0,128 0,108 0,082 0,034 0,023 0,008
Коэффициент вариации V 0 0,026 0,066 0,111 0,201 0,283 0,345 0,380 0,276 0,301 0,239
перегиба от их абсцисс и представим эту висимость графически на рис. 3.
Полученная нами на рис. 3 связь между ^^перегиба и 2перегиба характеризуется ной зависимостью (Я2 = 0,951).
ние коэффициентов п на графическом ле рисунка указывает на то, что
Рис. 1. Единичные кривые оседаний земной поверхности
Рис. 2. Типовая кривая оседаний и распределение ее погрешности по длине полумульды сдвижения
Рис. 3. Связь между ординатами и абсциссами точек перегиба единичных кривых
циент подработанности не является влияющим
ром в представленной нами выборке. Приведенные на рис. 1 единичные кривые не могут служить основанием для получения усредненной (типовой) кривой оседаний.
Так как при практически одном и том же коэффициенте подработанности оседания в точках перегиба значительно отличаются, то следует производить расчет оседаний в этих точках, т. е. Пп - оседание в точке перегиба в полумульде по падению пласта и щъ - оседание в точке перегиба в по-лумульде по восстанию пласта. Положение точки перегиба в полумульде ния необходимо определять при помощи углов перегиба: Дп - угол перегиба кривой оседания в полумульде по дению пласта и Дв - угол региба кривой оседания в лумульде по восстанию пласта (рис. 4).
Распределения оседаний необходимо устанавливать, как это то, в единицах максимального оседания в точках деления полумульд Ь1 и Ь2: 0; 0,2; 0,4; 0,6; 0,8; 1,0; 1,2; 1,4; 1,6; 1,8; 2,0.
Таблица 2
Координаты точек перегиба единичных кривых оседаний
№ станции Коэффициент подработанности п Координаты точек перегиба
^перегиба SZперегиба
131 0,78 0,38 0,58
85(1) 0,70 0,40 0,59
65 0,74 0,48 0,55
142 0,75 0,25 0,72
65 0,74 0,64 0,44
142 0,75 0,34 0,67
Среднее 0,74 0,42 0,59
Рис. 4. Схема к расчету оседаний земной поверхности по предлагаемой методике
ные деформации должны рассчитываться традиционным способом как производные от кривой оседаний.
Разработанная нами методика построения типовой кривой оседания предлагается впервые, она нигде не апробирована и требует детального анализа по точности определения всех параметров процесса сдвижения.
Наклоны, кривизна, горизонтальные сдвижения и относительные
1. Посыльный Ю.В., Медянцев С. А. Расчет оседаний земной поверхности над горными выработками методом типовых кривых./ Добыча угля подземным способом. - М: ЦНИЭИУголь. -№7 (127), 1977. - С. 52 - 55.
--------------- СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
2. Посыльный Ю.В. Руководство по расче-
ту параметров процесса сдвижения земной поверхности над горными выработками / Шахт. ин-т. Новочеркасск: ЮРГТУ, 2000. - 163 с.
— Коротко об авторах
Посыльный Ю.В. - Шахтинский институт Южно-Российского государственного технологического университета НПИ.
