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
|
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: 2019-04-23, просмотров: 281.