УСМ ПРИ СИСТЕМАХ С ЗАКЛАДКОЙ ПРИ РАЗРАБОТКЕ РУДНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ

Наибольшее распространение системы разработки с закладкой находят применение при разработке высокоценных рудных месторождений и при необходимости сохранения земной поверхности от обрушения или опасных деформаций. Основные задачи и условия управления состоянием массива при системах с закладкой представлены в таблице

 

1. Повышение полноты и качества извлечения руд - отработка охранных целиков; селективная выемка, разработка сложноструктурных месторождений; разработка месторождений ценных руд
2. Разработка месторождений в сложных горнотехнических условиях - сильнообводненные месторождения; неустойчивые руды и породы; пожароопасные месторождения; разработка глубоких горизонтов
3. Интенсификация разработки месторождений - совместная разработка открытым и подземным способом; опережающая выемка богатых руд; восходящая выемка
4. Улучшение условий труда - разработка пожароопасных месторождений; меньшие утечки воздуха; разработка удароопасных месторождений
5. Охрана окружающей среды - охрана недр, земли, лесных массивов, водных бассейнов и т.п.; утилизация отходов производства

СИСТЕМЫ РАЗРАБОТКИ С ЗАКЛАДКОЙ. 

КАМЕРНЫЕ СИСТЕМЫ

1. Комбинированная система (с последующей закладкой камер)

 

Пологопадающие и наклонные залежи

Принципиальная схема отработки

а) без закладки очистного пространства целиков

 

Поддержание очистного пространства искусственными опорами (СУБР).

1, 2 - порядок отработки.

 

б) с полной закладкой очистного пространства

 

Крутопадающие МПИ




Расчет прочности закладки

Ширина камер и целиков приняты одинаковыми, исходя из устойчивости пород кровли и висячего бока. Целики ленточные.

Нормативная прочность закладки

 

где σсж - напряжение в искусственном целике;

Кз - коэффициент запаса прочности;

Ксл - коэффициент, учитывающий влияние слоистости в искусственном целике;

Кп - коэффициент, учитывающий полноту подбучивания закладкой пород кровли или висячего бока;

Кф - коэффициент формы, учитывающий соотношение поперечных размеров целика;

Ку - коэффициент, учитывающий увеличение несущей способности целика при заложенных соседних камерах;

Кд - коэффициент, учитывающий время стояния целика при открытых соседних камерах (коэффициент длительной прочности), Кд = 0,5 ÷ 0,7.

 

Коэффициент запаса прочности (Кз = 1,5 ÷ 2) учитывает сейсмическое воздействие взрыва, изменение прочности закладки на различных участках, отклонение фактических размеров целика от проектных и т.п.

 

где  - учитывает влияние слабых прослоев;

 - учитывает влияние пластичных прослоев;

hс - суммарная мощность слабых прослоев;

hп - суммарная мощность пластичных прослоев;

h - высота целика;

σ1 - предел прочности крепких слоев;

σ2 - предел прочности слабых слоев.

 

Подбучивание


                                                       

 

где Sп - общая площадь пустот, м2,

Sп = 3 ÷ 8% (до 10 ÷ 15%).

 

 

КФ - коэффициент формы искусственного целика


при ,

при ,

 

 

КУ - коэффициент увеличения несущей способности

при заложенных соседних камерах

 

 


КУ = 1,6 ÷ 1,8 - для целиков первой очереди при твердеющей закладке;

КУ = 1,2 ÷ 1,3 - при гидравлической закладке.






РАСПРЕДЕЛЕНИЕ НАПРЯЖЕНИЙ

В ИСКУССТВЕННЫХ ЦЕЛИКАХ

Распределение напряжений на МКЦ

 

При условии сохранения жесткости целиков наибольшие напряжения от воздействия вышележащих пород приходятся на целики в центральной части выработанного пространства, наименьшие - у краевых зон рудного массива. Давление на средние целики равно (или приближается) полному весу столба пород в своде.

 

 


 - относительная продольная деформация.


 


1, 2 - кривые деформации рудных и искусственных целиков

σр

 

σи

 

ε1

при ε1 = const
σР - нагрузка на рудные целики   

σи - нагрузка на искусственные целики

 

Распределение напряжений в искусственных целиках при полной закладке очистного пространства (НГМК)

 

Методика предполагает, что нагрузка подработанной толщи пород в обоих случаях распределяется на опоры I-ой очереди.

Опоры II-ой и III-й очередей рассчитывают, исходя из условия их работы под действием собственного веса при обнажении.

 

Напряжение на опорах I-ой очереди

Напряжение на опорах II и III очереди

где  - вес целика;

φз - угол внутреннего трения закладочного материала;

Кa - коэффициент, учитывающий влияние угла падения рудного тела.

α - угол падения рудного тела; m - коэффициент бокового распора,

где μ - коэффициент Пуассона, для пород кровли или висячего бока, μ = 0,2…0,4 (  - отношение между поперечными и продольными деформациями);

S - площадь пород кровли, приходящаяся на целик;

Sц - площадь целика;

γЗ - плотность закладки.




Дата: 2019-02-25, просмотров: 144.