Понятия о подрабатываемых территориях

При выработке в недрах земли полезных ископаемых (уголь, руда, соли и т.п.) в толще пород образуются пустоты, которые провоцируют развитие дополнительных напряжений от массива вышележащих горных пород. Как взаимодействуют возникающие силы массива горных пород, каковы их взаимоотношения, соответствующим образом проявляет себя и природно-техническая система “массив горных пород - выработка”. В одних случаях она будет устойчивой не только в процессе проходки, но и в течение всего длительного периода эксплуатации. В других случаях устойчивость горных пород нарушается вслед за проходкой, что влечет оседание земной поверхности. И тогда выработка вызывает сдвижение вышележащих горных пород, сопровождающиеся опусканием земной поверхности и образованием мульды. При разработке крутопадающих угольных пластов на земной поверхности появляются значительные трещины или уступы. Выработки полезных ископаемых даже в условиях самых больших глубин вызывают потерю равновесия и сдвижение горных пород на всем протяжении от выработки до земной поверхности. Надземные здания и сооружения в зоне влияния горных выработок неизбежно будут претерпевать деформации, повреждения, а иногда и разрушаться.

Рис Схемы вертикальных перемещений темной поверхности при подработке, вызванных кривизной (в) или образованием уступа (б)

Воздействиями от подработки является сдвижение и деформации земной поверхности. Сдвижение - это перемещение и деформирование горных пород под воздействием неуравновешенных гравитационных сил. Основные формы сдвижения горных пород: прогиб, обрушение, сдвиг, отжим, выдавливание и сползание. Продолжительность процесса сдвижения земной поверхности зависит от мощности пласта, глубины его разработки, угла падения, скорости подвигания забоя лавы, состава и крепости прикрывающих пород, размеров очистной выработки и способа управления кровлей, а также от характера сдвижения наносов, продолжительность которого от выработки одного пласта колеблется в пределах от 2 до 44 месяцев. За окончание процесса сдвижения принимается время, после которого в течение 6 месяцев суммарное оседание не превышает 30 мм. Деформации грунтовых массивов, возникающие в процессе подработки, приводят к ухудшению физико-механических свойств оснований зданий и сооружений.

Попытки получить эмпирические формулы для определения значений сцепления и модуля деформации грунта в зависимости от относительных горизонтальных деформаций земной поверхности не могут быть признаны достоверными из-за весьма ограниченных опытных данных, большого разброса определяемых характеристик и отсутствием детальных сведений о фактических горизонтальных деформациях земной поверхности в точках отбора образцов грунта.