Определение времени устойчивого состояния кровли очистных камер

Процессы деформирования и разрушения пород в кровле и почве очистной камеры происходят в пределах зоны, высота которой не превышает значения h+h_з, где h – высота камеры после ее проведения, h_з – высота зоны возможного разрушения пород в кровле камеры.

В кровле камеры находятся неустойчивые слои:

N₁ = 0,3 м; ∑ m = 0,06 м; σ_сж = 26,56 МПа;

N₂ = 1 м; ∑ m = 0,02 м; σ_сж = 26,56 МПа;

N₃ = 1,5 м; ∑ m = 0,02 м; σ_сж = 26,56 МПа;

N₃ = 2,7 м; ∑ m = 0,02 м; σ_сж = 17,7 МПа;

Высота зоны возможного разрушения пород в кровле камеры h (м) определяется:

Где – расчетный пролет кровли очистной камеры, м.

Между величиной критических смещений кровли выработки, при которой происходит образование заколов и вывалов, расчетным пролетом и фактором геологии установленна корреляционная зависимость:

Где – суммарная мощность глинистых прослоев в зоне возможного разрушения пород в кровле высотой ; n – мощность нижнего неустойчивого слоя (первго «коржа»)

Значение времени устойчивого состояния кровли очистной камеры определяется из условия U( = , где значение U(t) находится по формуле:

Из данной формулы выводится зависимость:

U₀ + K_u

Относительные смещения U₀ породного контура очистной выработки определяются по формуле:

U₀ = ;

К_u= , где

H – глубина расположения выработки, м; ; ;

.

Время (лет) устойчивого состояния очистной выработки определяется по формуле:

Примем ;

U₀= ;

К_u= 6

год;

Оценим время устойчивого состояния первого «коржа» мощность

Тогда .

5. Сравнение шахтного и предлагаемого варианта системы разработки

Сравнение шахтного и предлагаемого варианта системы разработки осуществляется с помощью сравнения коэффициентов извлечения рудной массы.

Расчетные значения коэффициента извлечения определяются по формуле:

– поперечное сечение очистной камеры на i-том пласте;

– коэффициент, учитывающий просыпи и другие потери, принимается равным 1,02;

– вынимаемая мощность на i-том пласте;

– межосевое расстояние на i-том пласте, м

При шахтном варианте:

При предлагаемом варианте:

При предлагаемом варианте системы разработки расчетный коэффициент извлечения рудной массы больше, чем при шахтном варианте.

Показатель	Шахтный вариант	Предлагаемый вариант
Тип комбайна на пл АБ	Урал-20Р	Урал-20Р
Вынимая мощность плАБ,м	3,20	3,20
Ширина камер на пл АБ, м	5,50	5,50
Ширина целика на пл АБ, м	5,10	5,10
Тип комбайна на пл КР2, м	Урал-20Р	Sandvik MF-420
Вынимая мощность на пл КР2 ( мощность пласта КР2+ мощности 1 и 2 коржей), м	6,30	6,55
Ширина камер, м	5,50	6,0
Степень нагружения целика	0,33	0,4
Ширина целика, м	5,1	4,6
Количество ходов в камере
Коэффициент извлечения рудной массы	0,49	0,54

Заключение

Шахтный и предлагаемый вариант системы разработки сравнивались по расчетному коэффициенту извлечения рудной массы. В предлагаемом варианте на пласте КрII ширина камер увеличилась и уменьшилась ширина междукамерного целика, однако увеличилась степень нагружения целика. Производительность комбайна SandvikMF-420 в предлагаемом варианте больше, чем производительность комбайна Урал-20Р в шахтном варианте (SandvikMF-420 – 10 т/мин, Урал-20Р – 7 т/мин). Также в предлагаемом варианте коэффициент извлечений рудной массы увеличился по сравнению с шахтным вариантом.

Проведя сравнение коэффициентов извлечения рудной массы, можно сделать вывод о том, предлагаемый вариант имеет небольшое преимущество перед шахтным вариантом.

Список литературы

1. План развития горных работ рудника СКРУ-3 ОАО «Уралкалий» на 2016 год. Книга 1. - Березники, 2014 – 159 с.

2. Методические рекомендации к «Указаниям по защите рудников от затопления и охране подрабатываемых объектов в условиях Верхнекамского месторождения калийных солей». - Санкт- Петербург, 2008. – 93 с.

3. Указания по защите рудников от затопления и охране подрабатываемых объектов в условиях Верхнекамского месторождения калийных солей (технологический регламент). – Санкт-Петербург, 2008. - 46 с.

4. Технологический регламент по охране и креплению горных выработок на рудниках ОАО «Уралкалий». – Пермь – Березники, 2012. – 169 с.

5. Технологический регламент на закладочные работы на рудниках ОАО «Уралкалий». – Пермь – Березники, 2013. – 50 с.