УПРАВЛЕНИЕ СОСТОЯНИЕМ МАССИВА ПРИ КАМЕРНО- СТОЛБОВЫХ СИСТЕМАХ РАЗРАБОТКИ
Поможем в ✍️ написании учебной работы
Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой

Пологая залежь (рис. 2.1)

 - нормальные напряжения в нетронутом массиве в результате гравитационного поля Земли:

где μ - коэффициент бокового распора, μ = 0,17 - 0,23 (0,15 - 0,3).

Фактически

и более.

 

     
γH

 

 


Рис. 2.1. Распределение опорного давления при системах с открытым

выработанным пространством. γНL - вес подработанного столба;

кривые опорного давления: 1 - теоретическая; 2 - фактическая.

 

Распределение опорного давления с увеличением числа отработанных камер представлено на рис. 2.2.

По мере отработки камеры высота свода естественного равновесия увеличивается, деформациями охватывается все больше толщи пород. Они проявляются в прогибе слоев и раскрытии трещин. Чем дальше вглубь массива, тем меньше активность этих процессов.

На границе свода имеют место только упругие деформации. В нетронутом массиве нагрузка на 1 м2 кровли пласта составляет γН. При определенном пролете подработки (L) высота свода (hсв), тогда максимальная нагрузка (σZ) на 1 м2 составит

 

 где

 

С увеличением пролета подработки (L) свод выходит на поверхность, нагрузка на целики стабилизируется и равняется полному весу столба пород, приходящегося на целики


 


Рис. 2.2. Распределение опорного давления при камерно-столбовой

системе разработки

 


Теоретически высоту свода естественного равновесия можно определить следующим образом

 


Рис. 2.3. Схема к определению высоты свода естественного равновесия

На рис. 2.3 β - угол сдвижения;  φ - угол внутреннего трения.

В твердых горных породах φ уменьшается с увеличением влажности и возрастанием давления. В осадочных рыхлых породах φ уменьшается с ростом содержания мелких фракций и глинистых частиц.

Для большинства осадочных пород φ = 9-15°÷37-40°, а для прочных осадочных пород (плотные сланцы и песчаники) может достигать 50-70°. Наблюдается его возрастание с увеличением

При ,

При  hсв и kL/H определяются расчетами (см. методические указания для выполнения лабораторных работ).

Распределение нагрузок при панельной подготовке месторождений

полезных ископаемых

 

 

Распределение напряжений в поперечном сечении целика

 


γН

      

Напряжение в упругой среде, максимальное напряжение на контуре целика.

 

 


γН

 

Контур целика начинает разрушаться, напряжение

падает.

 

 


 γН

 

Трещины проникают вглубь массива.

 

 

 

 


 γН

Трещины охватывают весь целик (все сечение).

Максимальное напряжение в центре целика, состояние критическое.

 

Типы кровли камер

 

1. Осадочные породы:

h0 - мощность пород непосредственной кровли

 

 


2. Магматические

 

h0 - мощность потолочины

 

 

Кровля - балка, работающая на изгиб, закрепленная на опорах.

 

Распределение сил при работе балки

 



1 - вес породы балки

2 - закрепляющая нагрузка

3 - нагрузки, возникающие за счет изгибающего момента

4 - нагрузка со стороны породы, распределенной над балкой

 

Выработки неограниченной длины

 где l - длина; b – ширина.

Контрольные вопросы

1. Какие целики остаются в выработанном пространстве и их назначение?

2. Как распределяется опорное давления при системах с открытым очистным пространством?

3. Как изменяется опорное давление с увеличением пролета подработки?

4. Выведите формулу для определения свода естественного равновесия пород.

5. Какая часть толщи подработанных пород оказывает влияние на столбчатые целики? На панельные целики?

6. Как распределяются напряжения в поперечном сечении целика?

7. Приведите примеры типов кровли с пояснением понятия «потолочина».

8. Охарактеризуйте распределение сил при работе балки.

 













Дата: 2019-02-25, просмотров: 178.