The rate of deformation development in the rock massif on the basis of surveying monitoring on the earth surface

Abstract

Purpose. Basing on the instrumental surveying measurement, to determine the rate of tensile strain displacements in the rock mass, and to use the obtained data for controlling rock pressure and ensuring job safety. Methods. The rate of deformation development in different types of rocks was defined on the basis of statistical processing of the surveying monitoring results applying the theory of layer-by layer block rockfall. Findings. Results of the instrumental surveying monitoring of the rock mass and surface displacements were generalized, and on their basis, the rate of deformation displacement was determined. Interdependence between the rate of deformation displacement, velocity of the stope advance, depth of mining and height of sheeted zone was specified. Taking into account parameters of the dynamic displacement trench, the volume of destroyed rocks was determined, which manifested itself as rock pressure. Originality. It is for the first time when, on the basis of instrumental observations, the rate of the tensile strain displacement in the rocks with varying degrees of lithification was defined. The height of sheeted zone in the undermined mass was determined on the basis of the established interdependence between the rate of deformations displacements, stope advance velocity, and the step of the main roof rock fall. The value of the sheeted zone height determines the value of the rock pressure.

Цель. Обоснование на основе инструментальных маркшейдерских измерений скорости перемещения деформаций растяжений в горном массиве для их использования при управлении горным давлением и обеспечения безопасности горных разработок. Методика. В статье на основе статистической обработки инструментальных маркшейдерских наблюдений с использованием теории послойно-блочного обрушения пород горного массива определены скорости развития деформаций в различных типах пород. Результаты. Обобщены инструментальные маркшейдерские наблюдения за сдвижением массива горных пород и поверхности. На их основе определена скорость перемещения деформаций. Установлена взаимосвязь между скоростью перемещения деформаций, скоростью перемещения очистного забоя, глубиной разработки, высотой зоны расслоений. Исходя из параметров динамической мульды сдвижения, установлен объем разрушенных пород, который проявляет себя как горное давление. Научная новизна. Впервые, на основе инструментальных наблюдений, определена скорость перемещения деформаций растяжений в породах различной степени литификации. Определена высота зоны расслоений в массиве подработанных горных пород на основе установленной взаимосвязи между скоростью перемещения деформаций, скоростью перемещения очистного забоя, шагом обрушения основной кровли. Значение высоты зоны расслоения предопределяет величину горного давления. Практическая значимость. Полученные данные о скорости перемещения деформаций в подработанном горном массиве позволяют управлять горным давлением, повышать эффективность горных разработок и их безопасность.

Мета. Обґрунтування на основі інструментальних маркшейдерських вимірювань швидкості переміщення деформацій розтягнень у гірському масиві для їх використання при управлінні гірським тиском і забезпечення безпеки гірничих розробок. Методика. В статті на основі статистичної обробки інструментальних маркшейдерських спостережень із використанням теорії пошарово-блочного обвалення порід гірського масиву визначені швидкості розвитку деформацій у різних типах порід. Результати. Узагальнено інструментальні маркшейдерські спостереження за зрушенням масиву гірських порід і поверхні. На їх основі визначено швидкість переміщення деформацій. Встановлено взаємозв’язок між швидкістю переміщення деформацій, швидкістю переміщення очисного вибою, глибиною розробки, висотою зони розшарувань. Виходячи з параметрів динамічної мульди зрушення, встановлений обсяг зруйнованих порід, який проявляє себе як гірський тиск. Наукова новизна. Вперше, на основі інструментальних спостережень, визначена швидкість переміщення деформацій розтягнень у породах різного ступеню літіфікації. Визначено висоту зони розшарувань у масиві підроблених гірських порід на основі встановленого взаємозв’язку між швидкістю переміщення деформацій, швидкістю переміщення очисного забою, кроком обвалення основної покрівлі. Значення висоти зони розшарування зумовлює величину гірського тиску. Практична значимість. Отримані дані про швидкість переміщення деформацій в підробленому гірському масиві дозволяють управляти гірським тиском, підвищувати ефективність гірничих розробок та їх безпеку.