Определение размеров породных целиков различного назначения

Расчет производится при известной ширине камеры и степени нагружения целиков.

В пределах рассматриваемого участка расстояние от земной поверхности до кровли отрабатываемого пласта Кр-2 составляет 296 м.

1) Определим расчетную ширину целиков по пласту Кр-2

где - вынимаемая мощность пласта Кр-2 (с прирезкой 1 коржа мощностью m_1корж=0,3 м и 2 коржа мощностьюm_2корж=0,25 м)

- расчетное приращение высоты целиков, м;

где – ширина камеры;

- устойчивый пролет камер;

- коэффициент, учитывающий влияние ширины камер и степени заполнения выработанного пространства закладкой на величину приращения расчетной высоты целиков, ≤ 0,7;

– при отсутствии фактических данных в рассматриваемых горно-геологических условиях значение принимается равным 0,262

- суммарная мощность коржей, оставляемых в кровле камер. Выемка ведется с подрезкой 1 и 2 коржа на мощность, соответственно в кровле оставляется третий корж, мощностью 0,3 м.

Расчетная высота целика по пласту Кр-2 равна 6,85 м.

2) Определим эквивалентную прочность пород в пределах расчетной высоты целиков по пласту Кр-2:

где - мощность i-го слоя горной породы, м;

- предел прочности при сжатии i-го слоя горной породы, тс/м².

Пласт Кр-2 сложен семью слоями, из которых нечетные (при нумерации сверху вниз) представлены красным сильвинитом, а четные – каменной солью с вкраплением сильвинита и тонкими прослойками красного сильвинита.

3) Определим среднее значение содержания НО (глинистых прослойков) в пределах расчетной высоты целиков по пласту Кр-2 из выражения

4) Определим значение коэффициента по формуле, учитывая, что должно выполнятся условие ,

при

где = 0,86; = 0,7281.

Определим значение агрегатной прочности пород в пределах расчетной высоты целиков по пласту Кр-2 по формуле:

где - коэффициент, учитывающий влияние глинистых прослойков;

- коэффициент, учитывающий влияние масштабного фактора;

= 1,25 - коэффициент, учитывающий влияние прорезки целиков,

5) Определим расчетную ширину междукамерных целиков по пласту Кр-2 при параметре ,

где – расчетная ширина целика, м;

– расчетная высота целика, м.

Расчетная ширина междукамерных целиков определится по формуле:

где , - эмпирические коэффициенты, значение которых принимаются равными: ; ;

- ширина камеры. При отработке пластов одноходовыми по ширине камерами в качестве расчетной ширины камеры принимается значение , где - ширина камеры на уровне ее почвы.

- объемный вес пород;

- расстояние от земной поверхности до кровли целиков на рассматриваемом участке;

С = 0,4 – степень нагружения междукамерных целиков;

- коэффициент, учитывающий изменение нагрузки на целики в следствии влияния горнотехнических факторов.

Условие выполняется.

Определим межосевое расстояние по пласту Кр-2:

Межосевое расстояние соответствует шахтному варианту, соответственно соосность камер на пластах АБ и Кр-2 сохранена.

Проверочный расчет степени нагружения междукамерных целиков

Согласно [1] параметры камерной системы разработки на рудниках ВКМКС являются безопасными, если степень нагружения (МКЦ) и прогиб слоев водозащитной толщи (ВЗТ) не превышают допустимых величин.

Расчетная степень нагружения междукамерных целиков выражает отношение действующей нагрузки к его несущей способности и определяется по формуле:

, где

x=1 - коэффициент, учитывающий изменение нагрузки на целики;

g=2,081 тс/м³ - объемный вес пород;

l=10,6 м- межосевое расстояние;

Н₀=296 м- максимальное значение расстояния от земной поверхности до кровли целиков на рассматриваемом участке отработки;

в =4,6 м- расчетная ширина междукамерных целиков;

s_п - расчетная прочность пород.

Расчетная прочность пород определяется по формуле:

s_п= k_fs_m, где

k_f- коэффициент, характеризующий влияние отношения расчетной ширины целиков (в) к их расчетной высоте (m);

s_m= 3081,5 тс/м²– агрегатная прочность пород в массиве.

Коэффициент k_f в зависимости от значения параметра l_m=в/m определяется из выражений:

при 0 < l_m ≤ 0,5

;

при l_m ≥ 0,5

k_f =b₀ (1+b_ml_m) , где

Пласт Кр-2:

l_m=в/m = 4,6/ 6,85 = 0,67;

k_f =b₀ (1+b_ml_m)=0,6536 ∙ (1+1,06 ∙ 0,67) = 1,12;

s_п= 1,12∙ 3081,5 = 3451,2тс/м²;

.

Произведенный проверочный расчет показал, что степень нагружения междукамерных целиков удовлетворяет принятым параметрам системы разработки, т.е. предлагаемые параметры отработки пласта Кр-2 удовлетворяют требованиям безопасности горных работ по критерию допустимой степени нагружения междукамерных целиков. Параметры системы разработки представлены в таблице 4.1.

Таблица 4.1- Параметры системы разработки в предлагаемом варианте

Пласт	Вынимаемая мощность пласта, м	Расчетная высота МКЦ, м	Ширина камеры, м	Ширина МКЦ, м	Межосевое расстояние, м	Степень нагружения МКЦ, С при [C]=0,4
КрII	6,55	6,85		4,6	10,6	0,4