Зависимость пролета обнажений от состава и строения пород

Практическая работа №2

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПРЕДЕЛЬНО ДОПУСТИМЫХ ПРОЛЕТОВ ОБНАЖЕНИЯ ПОРОД В ОЧИСТНЫХ КАМЕРАХ

План работы:

1.ознакомиться с основными вопросами

2.решение примеров и задач по данной теме

3.выполнение самостоятельного задания.

Цель работы: изучив теоретический материал, ознакомиться с понятием предельно допустимых пролетов обнажения и выполнить контрольные задания.

Определение размеров устойчивых обнажений пород в кровле камер на месторождениях с сильной нарушенностью пород является чрезвычайно сложной задачей, не поддающейся аналитическим ре­шениям. Наиболее надежным способом решения проблемы в кон­кретных условиях является производственный эксперимент, в про­цессе которого пролет узкой камеры постепенно увеличивается до достижения критического состояния пород кровли, которое оцени­вается по деформациям прогиба или по первому обрушению.

Для месторождений, которые находятся в стадии проектирова­ния, допустимые размеры обнажений пород висячего бока и руды могут устанавливаться по аналогии с другими месторождениями, имеющими сходные признаки.

Расчетные методы определения допустимых пролетов могут быть использованы для весьма ограниченного круга горно­технических условий, например для слаботрещиноватой кровли, представленной слоистыми породами с выдержанными элементами залегания. Но и в этом случае результаты расчетов следует считать предварительными, нуждающимися в экспериментальном подтвер­ждении.

Для месторождений с блочным строением пород, отработку ко­торых предполагается осуществлять камерно-столбовой системой, на стадии проектирования допустимый пролет обнажения может быть ориентировочно установлен на основе табл. 2.1. Указанные в этой таблице параметры соответствуют условиям мелкошпуровой отбойки руды и длине камеры L_кам> 3l, где l- ширина камеры. Таб­лица составлена на основе статистических данных для глубин 200- 350 м при горизонтальном залегании рудного тела.

Для камер, у которых длина сопоставима с шириной (ориенти­ровочно L≤l), на глубине 200-350 м размеры прямоугольных горизон­тальных обнажений могут быть определены по графику (рис. 2.1).

В других случаях должны использоваться формулы приведения к значениям конкретных глубин и углов падения. Так при проекти­ровании систем разработки для глубоких горизонтов (до 600-700 м) учет глубины горных работ производится в соответствии с зависи­мостью

l²H=const (2.1)

где l- предельно допустимый устойчивый пролет горизонтального обнажения (ширина камеры).

Зная l²H для фактической глубины в условиях конкретного руд­ника или выбрав l в соответствии с табл. 2.1 или рис. 2.1, можно установить допустимый пролет для глубин до 600-700 м.

Таблица 2.1

Зависимость пролета обнажений от состава и строения пород

Рис.2.1. Зависимость степени устойчивоcти кровли камер от их размеров.

Влияние угла падения учитывается следующим образом: при углах падения α≤ 55° должно выполняться соотношение

l₁cosa₁=l₂cosa₂=const;

при α> 55° соотношение

,

где l₁ и l₂- предельно допустимые пролеты обнажения при уг­лах падения соответственно α₁и α₂.

Эти зависимости могут быть использованы для расчета пролета наклонного обнажения l_ɑ при известной величине горизонтального обнажения l: при α≤ 55° и α> 55° соответственно

(2.2)

Допустимый пролет в камерах при блочном строении пород можно определять с помощью номограммы (рис. 2.2). Для действу­ющих рудников по фактическим размерам камер (наибольшему L_ками наименьшему l), устойчивость кровли в которых была доказана производственным опытом, строят кривые, характеризующие пара­метр Z.

Рис. 2.2.Номограмма для определения параметра Z(промежуточные значения находят интерполяцией

Соответствующее значение параметра принимают в качестве показателя устойчивости для данного типа пород и условий эксплу­атации. Для проектируемого рудника или участка задаются размеры камеры L_ками, используя уже известный параметр Z, по номограмме определяют предельно допустимый пролет устойчивого обнажения l.

При отсутствии сведений о максимальных фактических пара­метрах обнажений пород (проектирование разработки нового место­рождения. вскрытие новых участков, при существенном изменении горно-геологических факторов и условий эксплуатации) параметр Zв первом приближении можно определить по табл. 2.2, исходные данные для которой могут быть определены на основании изучения керна скважин предварительной геологической разведки.

Таблица 2.2