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.
| ||||
 | ||||
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: 320.
