Разработка метода прогноза оседаний и горизонтальных сдвижений земной поверхности над движущимся высокоскоростным забоем.

Актуальность работы. Существующие нормативно-методические документы в области расчетов сдвижений и деформаций подрабатываемой земной поверхности базируются на типовых распределениях (кривых), полученных по обобщениям инструментальных наблюдений 60 – 70-х годов XX века при скоростях подвигания очистных забоев до 150м/месяц (до 5м/сутки) и размерах выемки вкрест простирания до 80-120м. Расчеты выполняются для условий закончившегося процесса, динамика сдвижений и деформаций при формировании мульды сдвижения не учитывается. Современные технологии отработки пластов предполагают увеличение скоростей подвигания забоев до 200-600м/месяц (до 20м/сутки) и размеров лав до 200-250м и более. Несмотря на продолжительную историю изучения геомеханических процессов, связанных с нарушением равновесия в массиве горных пород под влиянием горных разработок, влияние роста скорости подвигания забоя на изменение состояния массива и подрабатываемой поверхности в достаточной мере не исследовано и оценивается исследователями неоднозначно. Количественных характеристик этого влияния не установлено. С переходом шахт на интенсивные способы добычи угля возрастает роль учета в геомеханических процессах фактора времени, внимание ученых и практиков фокусируется на вопросах изменения напряженно-деформированного состояния горного массива и развития процесса сдвижения в динамике. Этот интерес обуславливается тем, что промежуточные значения сдвижений и деформаций при формировании мульды сдвижений могут превышать их окончательные значения. То есть, при решении задач по защите сооружений и природных объектов с использованием окончательных величин параметров сдвижения без учета развития деформационных процессов во времени возникают противоречия между реальными деформациями земной поверхности и рассчитанными по нормативным документам. Научные работы последних лет в области динамических процессов, сопровождающих активную стадию сдвижений дневной поверхности, затрагивают некоторые закономерности развития профиля динамической мульды в зависимости от положения линии очистного забоя. Закономерности сдвижения отдельных точек земной поверхности при этом не рассмотрены. В частности это касается количественного соотношения между оседаниями и горизонтальными сдвижениями и характера пространственных смещений точек земной поверхности при подработке. Исследования в данном направлении дадут возможность разработки способов прогноза ожидаемых динамических сдвижений и деформаций любой точки подрабатываемой поверхности в зоне влияния горных работ отдельной лавы в динамике в зависимости от положения очистного забоя и приведут к созданию пространственных моделей процесса сдвижения.