Развитие маркшейдерских наблюдений за сдвижением горных пород

Одним из направлений маркшейдерского дела являются наблюдения за сдвижением горных пород как при подземной, так и при открытой разработке полезных ископаемых. Сдвижение земной поверхности под влиянием подземных разработок замечено еще в XV–XVI вв., но пристальное внимание этим вопросам стали уделять в XVIII и особенно в XIX в. в Бельгии, где производство подземных работ отражалось на зданиях и стало угрожать правильному режиму снабжения водой г. Льежа.

Во второй половине XIX в. начали изучать закономерности оседания и обрушения горных пород, в результате чего вначале появилась теория нормалей, выдвинутая Туалье в 1838 г., а затем теория Гоно в 1858 г., по которой сдвижение подработанной толщи развивается по нормалям к пласту. Затем в 1885 г. появилась теория купола, предложенная Файолем, основная идея которой заключалась в том, что зона сдвижения пород ограничивается куполообразным пространством. В конце прошлого столетия появились работы Джигинского, в которых отмечалось, что на процесс сдвижения влияют мощность залежи, угол падения залежи, глубина разработок, свойства налегающих пород.

Большое значение для правильного представления о характере развития процесса сдвижения имела теория Гауссе (конец XIX в.), в которой рассматривались две различные зоны сдвижения горных пород: зона обрушения, или зона, комбинированная из обрушений пород и прогибов пластов, а также зона прогиба.

В первой четверти XX в. исследования в области сдвижения горных пород проводили:

Ø О. Донагю, установивший ряд значений углов оседания;

Ø Гольдрейх, отметивший различие в протекании процесса сдвижения в коренных породах и наносах и высказавшийся впервые по вопросу распределения горизонтальных сдвижений в пределах мульды;

Ø Бриггс, связавший углы разломов в горных породах с величинами сопротивления пород сжатию и разрыву и установивший, что в твердых и хрупких породах углы сдвижения круче, чем в породах, обладающих меньшей крепостью.

Первые правила охраны были разработаны в конце XIX в. Дортмундским горным управлением (Германия) по данным широких инструментальных наблюдений, после этого инструментальные наблюдения за сдвижением горных пород начали проводиться на горных предприятиях Чехословакии, Великобритании, США, Франции и других стран.

В предвоенные, а особенно в послевоенные годы в области исследований сдвижений горных пород много внимания уделялось разработке методов предрасчета деформаций горных пород. Одни из первых схем предрасчета сдвижений поверхности были предложены Кейнгорстом и Балсом, в основе которых использовано положение о том, что на каждую точку земной поверхности по определенному закону действует часть выработанного пространства, ограниченная углами сдвижения.

Дата добавления: 2014-12-27