Определение величины оседаний поверхности при полной подработке при развитии процесса во времени

Задача.Определить величину оседаний земной поверхности при полной ее подработке по пластам «АБ» и «Кр.II» на ВГЧК мульды сдвижения при развитии процесса во времени. Требуется оценить параметр при постоянной краевой части мульды сдвижения (не предусматривается дальнейшего развития фронта очистных работ) на момент времени t = 3 года. Отработка пластов (без закладки; с коэффициентом технологических потерь k = 1,05) осуществляется с параметрами:

- по платсу «АБ»:

- по пласту «Кр.II»:

.

Решение.

1. Определяю нагрузки на целики и их «длительную» прочность Q, что отвечает условиям работы МКЦ (наличие полной подработки, длительный характер нагружения, «геометрия» целиков).

Для имею:

, МПа

- по пласту «АБ»:

МПа

- по пласту «Кр.II»:

МПа

Для Q имею:

, МПа

- по пласту «АБ»:

МПа

- по пласту «Кр.II»:

МПа

Рассчитываю степень нагружения МКЦ по пластам.

- по пласту «АБ»:

- по пласту «Кр.II»:

Средневзвешенное значение «с» по площади выемки (с учетом геометрических параметров МКЦ):

.

2. Рассчитываю величину конечных оседаний на ВГКЧ мульды сдвижения , которая для условий данной задачи ( , ) имеет вид:

Рассчитываю коэффициенты извлечения руды из недр:

- по пласту «АБ»:

- по пласту «Кр.II»:

Определяю оседание поверхности :

- по пласту «АБ»:

- по пласту «Кр.II»:

- суммарные оседания:

3. Для условий подработки поверхности пластом «АБ» и «Кр.II» при степени нагружения МКЦ более 0,7 ( ) рассчитываю величину оседаний .

, м

Принимаю в качестве суммарные оседания, вычисленные в п.2, а параметр Z=0 (рис.3).

На момент времени t = 3 года

.

Ответ. При полной подработке толщи пород двумя пластами «АБ» и «Кр.II» с принятыми технологическими параметрами, оседание поверхности на ВГКЧ мульды сдвижения (при постоянной краевой части мульды) составит по истечении трех лет с момента остановки фронта очистных работ .

Заключение.

В ходе данной работы были проведены расчеты параметров, характеризующих изменения напряженно-деформированного состояния подрабатываемого массива горных пород. Оседание (сдвижение) земной поверхности в точке «А» при заданных условиях составит 0,5 м. Внутренняя граница краевой части ВГКЧ мульды сдвижения находится на расстоянии 227,6 м от контура выработанного пространства по нижнему из отрабатываемых пластов («Кр.II»). Величина суммарных конечных оседаний поверхности ВГКЧ мульды при рассматриваемых горно-геологических условиях составит 3,44 м. Величина суммарных конечных оседаний поверхности в зоне полной подработки (на расстоянии не менее 227,6 м в направлении отработанного пространства от его контура) при применении технологии добычи руды с закладкой очистных камер по пластам «АБ» и «Кр.II» составит 0,41 м. При степени подработанности поверхности величина сдвижения при принятых параметрах и технологии ведения очистных работ составит . При полной подработке толщи пород двумя пластами «АБ» и «Кр.II» с принятыми технологическими параметрами, оседание поверхности на ВГКЧ мульды сдвижения (при постоянной краевой части мульды) составит по истечении трех лет с момента остановки фронта очистных работ .

Список литературы

1. Борисов А.А. Механика горных пород и массивов. М.: Недра, 1980.

2. Борисов А.А. Управление горным давлением. М.: Недра, 1983.

3. Галаев Н.З. Управление состоянием массива горных пород при разработке рудных месторождений. М.: Недра, 1990.

4. Зильберишидт В.Г. Технология подземной разработки калийных руд / В.Г. Зильбершмидт, К.Г. Синопальников, Г.Д.Нолянина. М.: Недра, 1977.

5. Мозер С.П. Горная геомеханика: физические основы и закономерности проявлений геомеханических процессов при подземной разработке месторождений / СП. Мозер, Е.Б. Куртуков. СПб.: Недра, 2009.

6. Пермяков Р.С. Справочник по разработке соляных месторождений / Р.С. Пермяков, О.В. Ковалев, В.Л. Пинский. М.: Недра, 1986.

7. Пермяков Р.С. Внезапные выбросы соли и газа / Р.С. Пермяков, Н.М. Проскуряков. Л.: Недра, 1972.

8. Проскуряков Н.М. Управление состоянием массива горных пород: учебник для вузов. М.: Недра, 1991.

9. Турчанинов И.А. Основы механики горных пород / И.А. Турчанинов, М.А. Иофис, Э.В. Каспарьян. Л.: Недра, 1968.

10. Указания по защите рудников от затопления в условиях Старобинского месторождения калийных солей. Мн.: Белгорхимпром и др., 1994.

11. Фадеев А.Б. Метод конечных элементов в геомеханике. М.: Недра, 1987.

12. Христианович С.А. Механика сплошной среды. М.: Недра, 1981.

13. Шиман М.И. Предотвращение затопления калийных рудников. М.: Недра, 1992.