12. МЕТОДИКА ПОСТРОЕНИЯ ГРАНИЦ ЗАЩИЩЕННЫХ ЗОН (и п. 23)
Для построения защищенной зоны в плоскости, перпендикулярной направлению ведения горных работ, через края защитной выработки шириной а под углом 75° к ее поверхности проводят прямые в сторону кровли и почвы (рис. 13). Размеры защищенных зон в кровлю S1 и в почву S2 определяют по формулам:
S1 = τ1S1 ' S2 = τ1S2'
Для защиты очистных работ S1' = 0,5а и S2' = 0,4 а, но S1 и S2
не более 50 м.
Для защиты подготовительных выработок: S1' = 0,4а и S2' = 0,3а,
но S1и S2 не более 40 м.
Коэффициент τ1зависит от τ— отношения критической глубины (Нo) к глубине разработки защитного слоя (H). Он равен 1; 1,4; 1,6: -1.65 при τ = Н0/Н, соответственно равном 0,25; 0,5; 0,75; 1.
При надработке (подработке) мощного рудного тела подкровельным (подпочвенным) слоем построение защищенных зон осуществляют в соответствии с рис. 14. В плоскости, перпендикулярной
Рис. 13. Построение защищенной зоны
Ряс. 14. Построение защищенной зоны при опережающей надработке рудного тела
направлению горных работ по защитному слою, от края выработки проводят прямую в сторону почвы (кровли) под углом β, определяемым в зависимости от τ: β = 20с; 35; 42; 52; 58; 64°, соответственно при τ = 0,4, 0,5; 0,6; 0,7; 0,8; 0,9.
Минимальную величину опережения защитного слоя С для полной защиты вынимаемых блоков (панелей, полос, лени определяют по формуле:
С = nС1+m/tg β, β ≠90°,
где n—количество защищаемых блоков (панелей, полос, лент), С1 — ширина защищаемого блока (панели, полосы, ленты m — отрабатываемая мощность рудного тела
Влияние горно-геологичесних, тектонических и других особенностей месторождения (наличие блочного строения массива, тектонических нарушений, неоднородность напряженного поля в нетронутом массиве), а также горно-технических условий отработки определяется Указаниями для каждого месторождения. Если напряжения в нетронутом массиве преобладают над вертикальными, то построение
Рис. 15. Оценка состояния податливых целиков:
я —расчетная схема; б — зависимость предельного размера целика от ширины выработанного пространства; в — зависимость величины сжатия целика по нормали от ширины выработанного пространства, г — номограмма для оценки состояния целика по величине его сжатия по нормали ,1 — область опасных значений сжатия целика по нормали. 2 — область неопасных упругих и упруго пластических деформаций целика; 3 — область опасных упругопластических и запредельных деформаций целика. 4 — область неопасных запредельных деформаций велика; VI, VI — предельные значения смещений целика по нормали (V,—запредельных, VI — упругопластических)
защищенных зон осуществляют с учетом действующих главных
напряжений по условию
max ( σ1, σ2 ) < σкр,
где σ1, σ2 — значения главных напряжений в массиве;
(1 при λ> 1, а≤45° или λ <1, а≥45°,
σкр = k1 Ho (k2/k1 , при λ ≤ 1, а<45° или λ > 1, а≥45°,
k1 = соs2 а + λ sin2 a, k2 = sin2 + λ соs2 а,
λ — отношение горизонтальных напряжений в нетронутом массиве вертикальным; а — угол падения отрабатываемой залежи на разрезе вкрест простирания.
Опережающая надработка или подработка защитным слоем может производиться параллельными выработками с оставлением временных неудароопасных податливых целиков Размеры целиков определяются экспериментально и регламентируются Оказаниями. В начальной стадии отработки в качестве первого приближения cостояние целиков может быть оценено сопоставлением величин сжатия целика V по нормали с предельными значениями смещений V1 и V2. приведенными на номограммах рис. 15, в, г. По номограмме рис 15, в можно оценить состояние целика в зависимости от ширины выработки а, по номограмме рис 15. г — в зависимости от ширины целика L. Опасным является такое состояние целика, когда замеряемые смещения V находятся между значениями V1 и V2. Замеры должны начинаться, когда ширина целика L приближается к величине 1,2Lпр, где Lпр — предельный размер целика. Значение Lпр устанавливают по графику рис. 15, б.
13. ВИЗУАЛЬНЫЕ НАБЛЮДЕНИЯ ЗА РАЗРУШЕНИЕМ ВЫРАБОТОК (к п. 27)
Разрушения на контуре выработок предопределяются напряжениями, действующими в массиве пород. Это позволяет по данным визуальных наблюдении в выработках и скважинах приближенно оценить величины и направления действия главных напряжений.
Рассматриваемый способ применим, если напряжения в массиве высоки и способны вызвать разрушения на конторе выработок
Оценка направления действия напряжений производится на основе анализа пространственной ориентировки трещин и отслоений на контуре выработок и в скважинах Приближенные величины напряжений оцениваются по известным значениям предела прочности пород на одноосное сжатие
По визуальным наблюдениям можно сравнивать степень напряженности отдельных конструктивных элементов системы разработки и ориентировочно определять величину и направление действия наибольших напряжений в нетронутом массиве пород
Визуально оценку напряжений выполняют таким образом Обследуют все незакрепленные выработки, различно ориентированные в пространстве. При этом фиксируют места разрушений на контуре выработок. Дополнительно фиксируют участки разрушений контура скважин. Необходимо знать особенности проявления горного давления в момент проходки, так как при недостаточно высоких напряжениях в массиве разрушения выработок происходят лишь в момент проходки.
Следует обращать внимание на характер разрушения пород на контуре, насколько параллельны отслаиваемые плитки контору выработки и как согласуются поверхности отслоений с естественными поверхностями ослаблений (трещинами, слоистостью и т п )
Места разрушений наносят на планы горных работ Для оценки необходимо иметь рулетку и горный компас. Участки разрушения на контуре выработки всегда параллельны направлению действия наибольших сжимающих напряжений (рис. 16)
Рассмотрим примеры Если в нетронутом массиве наибольшее главное напряжение направлено вертикально и по величине достаточно для разрушения пород на контуре выработки, то наибольшие разрушения будут происходить в стенках горизонтальных выработок любого направления, возможны менее интенсивные разрушения в стенках наклонных выработок и совсем не будет разрушений в вертикальных.
Рис. 16. Ориентировка участков разрушения пород 1 в сечении выработки относительно наибольших сжимающих напряжений
При горизонтальных наибольших сжимающих напряжениях разрушения будут происходить в кровле и почве горизонтальных, а также в стенках вертикальных выработок — в плоскости, перпендикулярной направлению максимальных напряжений.
По разрушению горизонтальных выработок в кровле (почве) южно приближенно оценивать величины наибольших напряжений в массиве пород (руд)
σmax ≥ 0,70σСЖ,
где σСЖ — прочность пород (руд) в массиве.
В условиях гидростатического (равнокомпонентного) напряженного состояния пород (руд) происходит неупругое деформирование по всему контуру сечения горизонтальных и вертикальных выработок при напряжениях в массиве
σ >(1,0—1,2) σСЖ, где σСЖ, — прочность пород (руд) в массиве.
Оглавление
Введение .
Общие положения
Вскрытие. Подготовка и порядок отработки месторождений прогноз удароопасности участков массива горных породи руд
Приведение горных выработок и участков массива горных пород в неудароопасное состояние
Проведение и поддержание капитальных и подготовительных выработок на месторождениях, склонных к горным ударам
Очистные работы
Ответственность
