Курсовая работа по «Управлению состоянием массива горных пород»

Таблица 10.

Результаты расчетов НДС  и удароопасности горизонтальных горных выработок в зоне влияния очистных работ.

Наименование пород и руд	Допустимое напряжение σ доп, Мпа	Критическая глубина по проявлениям  горного давления, м
		стенка	кровля	углы кровли	минимально допустимая критическая  глубина, м
штрек
Плагиограниты	252	3570,21	1093	1172	1172
квершлаг
Плагиограниты	252	3295,21	1260,5	904	904

 

 

 

3. МЕРОПРИЯТИЯ ПО ПРИВЕДЕНИЮ ГОРНЫХ ВЫРБОТОК В БЕЗОПАСНОЕ СОСТОЯНИЕ

 

В процессе исследований определены критические глубины на исследуемых месторождениях (см. табл.9,10). Общую критическую глубину по горным ударам в шахтном поле установить не представляется возможным. Удароопасность будет проявляться как на верхних, так и на глубоких горизонтах. Для элементов системы разработки критическая глубина может быть различна в зависимости от прочностных и упругих свойств горных пород, их природного и техногенного напряженного состояния. В процессе ведения горных работ необходимо проводить локальные инструментальные прогнозы удароопасности горных выработок и целиков, в первую очередь на высоконапряженных участках.

Приведение выработок  в неудароопасное состояние можно  проводить по методике ИГД УрО  РАН (разгрузка щелями в углах  выработки).

Глубина разгрузочной щели определяется на основе выражений:

lщ = = ;

0,17 ;

β = arctg

где В – эмпирический коэффициент в геометрическом смысле представляющий собой отношение  проекции глубины щели на нормаль  к защищаемой стороне; b,a – соответственно высота и ширина выработки (b = 4,5м и а = 4,5м); β – угол направления щели, считая со стороны в град.; – прочность массива горных пород в краевой части массива, МПа; - напряжение в рассматриваемой точке контура горной выработки (углу кровли выработки), МПа.

Значение можно определить по формулам, разработанным на основе выражений:

вне зоны влияния  очистных работ

  = 1,24+1,80

в зоне влияния  очистных работ

= +() =(1,24+)+(1,80+)

где - коэффициенты концентрации напряжений подземных камер в зоне выработок.

Результаты расчетов   мероприятияй приведения в безопасное состояние представлены в таблице 11.

Таблица 11.

Расчет мероприятий по приведению в безопасное состояние.

	Глубина Н	σверт	К бок	σ гор	σх	σ обр	В расчет	В ок	Lщ
штрек вне зоны влияния очист.работ	600	-15,3	1,6	-24,48	-63,04	360	0,008	0,17	0,04
	800	-20,4	1,6	-32,64	-84,05	360	0,014	0,17	0,08
	1000	-25,5	1,6	-40,8	-105,06	360	0,022	0,17	0,12
штрек в зоне влияния очист.работ	600	-15,3	1,6	-24,48	-92,41	360	0,017	0,17	0,09
	800	-20,4	1,6	-32,64	-123,22	360	0,030	0,19	0,16
	1000	-25,5	1,6	-40,8	-154,02	360	0,045	0,25	0,24
квершлаг вне зоны влияния очист.работ	600	-15,3	1,2	-18,36	-52,02	360	0,006	0,17	0,03
	800	-20,4	1,2	-24,48	-69,36	360	0,010	0,17	0,05
	1000	-25,5	1,2	-30,6	-86,70	360	0,015	0,17	0,08
квершлаг в зоне влияния очист.работ	600	-15,3	1,2	-18,36	-74,05	360	0,011	0,17	0,06
	800	-20,4	1,2	-24,48	-98,74	360	0,019	0,17	0,10
	1000	-25,5	1,2	-30,6	-123,42	360	0,030	0,20	0,16

 

По результатам расчетов представляется возможным построить  зависимости длины разгрузочных щелей (lщ) в горных выработках от глубины горных работ (Н, м) на контуре квершлагов и штреков вне зоны влияния горных работ и в зоне влияния очистных камер.(рис.3,4).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

а)

 

 

 

 

 

б)

 

Рис.3 Зависимости длины разгрузочных щелей (lщ) в горных выработках от глубины горных работ (Н, м) на контуре штрека вне зоны влияния горных работ (а) и в зоне влияния очистных камер (б) при пределе прочности пород на сжатие () в образце -252МПа.

 

а)

 

б)

Рис.4 Зависимости длины разгрузочных щелей (lщ) в горных выработках от глубины горных работ (Н, м) на контуре квершлага вне зоны влияния горных работ (а) и в зоне влияния очистных камер (б) при пределе прочности пород на сжатие () в образце -252 МПа.

 

 

 

 

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В данной курсовой работе при оценке напряженно-дефорированного  состояния (НДС)  на контуре выработок (штреков, квершлагов, ортов и т.д) вне зоны влияние очистных работ  было установлено, что на расчетных глубинах  (Н=600-1000 м.) полные напряжения на контуре выработок  превышают допустимые напряжения (что показано в приложениях). Однако, так как на исследуемых глубинах по графику не представляется возможным определить критическую глубину по проявлениям горного давления для стенок (она находится вне зоны графика), ее определяли по расчетам. Данные расчетов записаны в таблице 9 и таблице 10. По данным таблицы 9 видно, что критическая глубина проявления горного давления вне зоны влияния очистных работ в стенках штрека Н_кр= 2067м., а в стенках квершлагах Н_кр=2368,73м. Это вызвано влиянием коэффициента бокового распора.

По данным таблицы 10 видно, что критическая глубина проявления горного давления в зоне влияния очистных работ в стенках штрека Н_кр=3570,21м., а в стенках квершлага Н_кр=3295,21., в связи с этими данными запрещается проводить выработки в зонах влияния очистных работ на глубинах равным или больше 3570,21м для штреков и равным или больше 3295,21м для ортов и др. Данные параметры получаются из-за сильного влияния рельефа.

Следует проводить специальные  мероприятия по приведению в безопасное состояние горные выработки. В качестве мероприятий можно применить  разгрузочные щели. Разработаны параметры  длины разгрузочных щелей, зависящие  от глубины горных работ. Вычисления длин разгрузочных щелей для выработок в зоне влияния очистных работ (см. рис. 3) и вне зоны влияния очистных работ (см. рис. 4),приведены в расчете. Так же можно применить камуфлетное взрывание, оставлять большие целики, что невыгодно для добычи из-за потерь полезного ископаемого, применять крепи и др. мероприятия.

 

 

 

 

 

 

 

 

СПИСОК ЛИТЕРАТУРА

 

Влох Н.П. Управление горным давлением на подземных рудниках.- М.Недра,1994-208 с.Галаев Н.З Управление состоянием массива горных пород  при подземной разработке рудных месторождений:Учеб.Для Вузов.-Недра.1990-176 с.