Учебная дисциплина
«Вскрытие и подготовка пластовых месторождений»
(6 семестр)
Группа ТПП-17
Тема 7. Способы охраны капитальных горных выработок.
К капитальным относят вскрывающие горные выработки (квершлаги, штольни, стволы, протяжённые выработки околоствольного двора) и подготавливающие шахтное поле горизонтальные и наклонные выработки с длительным сроком службы.
Вскрывающие горные выработки обеспечивают жизнедеятельность шахты в целом, поэтому такие выработки, особенно их сопряжения, следует размещать в прочных устойчивых породах.
При выборе места расположения вскрывающих выработок, проводимых вкрест простирания пород (квершлаги, штольни), необходимо по возможности избегать пересечения зон тектонических нарушений и напорных водоносных горизонтов. В противном случае выработку следует располагать под прямым углом к плоскости сместителя нарушения, чтобы протяжённость участка выработки, попадающего в нарушенную зону, была наименьшей.
Подготавливающие выработки обычно охраняют целиками угля (рис.1). Для того, чтобы снизить вредное воздействие концентрации напряжений на целики, размеры последних должны быть не меньше ширины зон вредного воздействия от очистных работ L о. Разгрузка краевых частей целиков возможна с помощью разгрузочных полос, создаваемых, например, выбуриванием скважинами большого диаметоа краевых частей пласта.
Положительно влияет на состояние подготавливающих выработок возведение бутовых полос на границе с выработанным пространством (мощность пласта менее 1,2 ÷ 1,5 м) или проведение выработок по обрушенным породам выработанного пространства.
Наиболее благоприятные условия поддержания подготавливающих выработок складываются при их проведении в зоне разгрузки под или над выработанным пространством вышележащих или нижележащих пластов.
На больших глубинах, когда не удается обеспечить безремонтное поддержание выработки даже при отсутствии влияния на неё очистных работ, выработку можно проводить под так называемой разгрузочной лавой длиной 40 ÷ 50 м (рис. 2) на расстоянии от пласта от 5 м до 0,5 l, где l – длина разгрузочной лавы.
Смещения пород и параметры крепи горных выработок могут быть оценены по методике ВНИМИ. Заметим, что в методике ВНИМИ каждый из влияющих факторов представлен в виде зависимостей их от горно-геологических условий разработки пластов и технологических параметров горных работ в виде таблиц, графиков, номограмм.
Величину смещений пород в горных выработках, расположенных вне зоны влияния очистных работ, определяют по формуле
,
где ka, kθ, – коэффициенты влияния угла залегания пород α и направления проходки выработки NP относительно простирания пород, принимаются по данным табл.1; ks – коэффициент влияния размера выработки, ks = 0,2(b – 1), b – ширина выработки в проходке (вчерне), м; k в – коэффициент воздействия других выработок, принимаемый: для одиночных
 |
выработок и камер равным 1; для сопряжений с односторонним примыканием выработки – 1,4; для сложных сопряжений с примыканием выработок в виде двухстороннего заезда или пересекающихся выработок – 1,6; для параллельных выработок
,
(b 1+ b 2) – суммарная ширина взаимовлияющих выработок в проходке (вчерне), м; L – расстояние между параллельными выработками, м; kL – коэффициент, учитывающий расстояние между параллельными выработками, определяемый по данным табл.1; kt – коэффициент влияния времени на смещения пород (для выработок, срок службы t которых больше 15 лет, kt =1, при t меньше 15 лет kt определяют по графикам рис.3); U т – смещение пород, принятое за типовое, определяется по графикам рис.4; k од – коэффициент увеличения смещений контура горной выработки, находящейся в зоне влияния краевой части или целика смежного пласта.
Расчётная нагрузка на крепь горной выработки определяется по формуле
,
где k п – коэффициент пригрузки, зависит от смещений пород в главных вскрывающих выработках следующим образом.
Рис. 4 Зависимость типового смещения пород U т от расчётной глубины расположения выработки H р и расчётного сопротивления пород сжатию R c
Контрольные вопросы
1. Какие выработки относят к капитальным и основным подготовительным выработкам?
2. Требования к состоянию капитальных и основных подготовительных выработок.
3. Способы охраны основных подготовительных горных выработок при пластовой подготовке шахтного поля.
4. Способы охраны основных подготовительных горных выработок при полевой подготовке шахтного поля.
5. Какие проявления горного давления оказывают наибольшее влияние на состояние основных подготовительных выработок?
6. Какие качественные изменения процессов деформирования пород в выработках наблюдаются при переходе горных работ на большие глубины?
7. Как влияет глубина на эффективность охраны основных подготовительных выработок?
Форма ответа
Учебная дисциплина
«Вскрытие и подготовка пластовых месторождений»
(6 семестр)
Группа ТПП-17
ОТВЕТЫ
на контрольные вопросы
по теме: Тема 7. Способы охраны капитальных горных выработок
……………….
…………………
………………..
_____________ _______________
ФИО студента подпись студента
Группа ТПП-17 дата
Преподаватель проф._ЗУБОВ